通电导线在磁场中受到的力
专题一两步走分析安培力方向
①磁感线垂直穿左掌心
②四指指电流方向拇指指安培力方向左力右磁场分析安培力方向
第四节通电导线在磁场中受到的力
第一部分
1安培力：通电导线在磁场中受到的力叫做安培力。
2、安培力大小
①F二BIL （磁感线方向和电流方向垂直）
②F =0 （磁感线方向和电流方向平行）
③F =BILsinv （磁感线方向和电流方向夹角为-）3、安培力方向
左手定则：如图所示，伸出左手，四指并拢，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，四指指向沿电流方向，则大拇指所指方向就是通电导线所受安培力的方向.
专题二FBI之间夹角
①F —定与另外两个东西（BI）垂直
X X X X
②但另外两个东西（BI）不一定垂直（可以平行、可以有一般夹角）专题三弯曲通电导线受到的安培
力计算
F二BIL其中L取有效长度一一初末位置连线长度
（1）折线形直导线（每条边长L时？总长L时？）
60 ：90 :
（2）圆弧形直导线
半圆
（3 ）闭合导线
4、平行通电导线间的相互作用
同向电流相互吸引、反向电流相互排斥
5、磁电式电流表
（1 ）磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成）线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。
四分之一圆
、螺旋弹簧、
铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。
匀地辐射分布的，不管通 跟磁感应线平行，当电流 边都要受到安培力，这两 线圈转动使螺旋弹簧被扭 其大小随线圈转动的角度
(2)电流表的工作原理
(1 )蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均 电线圈
转到什么角度，它的平面都 通过线圈时线圈
上跟铁轴平行的两 个力产生的力矩使线圈
发生转到， 动，产生一个阻碍线圈转动的力
矩， 增大而增大，当这种阻碍力矩和安培力
产生的使线圈转动的力矩相平衡时，线圈停
止转动。
(2)
磁场对电流的作用力与电流成正比 ，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越
大，线圈和指针偏转的角度也越大，
因而根据指针的偏转角度的大小， 可以知道被测电流的 强弱。
表盘的刻度均匀， 0 % I
(3) 当线圈中的电流方向发生变化时，安培力的方向也随之改变，指针的偏转方向也发生 变化，所以根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。
专题四先画磁感线后分析受力
分析谁受力，谁自身产生的磁场不计
(1)先画出条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、螺线管的磁感线
(2)后分析处在磁场中的通电导线受力(有时需要分析反作用力)
专题五通电直导线在平面、斜面上问题
(1) 通电直导线在水平面或竖直面上
① 切开：把直导线从侧面切开(画直导线剖面图)
② 画安培力：根据电流方向和磁感线方向画出安培力
(磁感线与水平平面或竖直平面不垂直 时需要把B 分解成垂直平面和沿着平面 )
③ 受力分析：静止列平衡方程、带加速度列牛二
(2) 通电直导线在斜面上
① 切开：把直导线 从侧面切开(画直导线剖面图)
② 画安培力：根据电流方向和磁感线方向 画出安培力
③ 受力分析：静止列平衡方程(正交分解法或三角法) 、带加速度列牛二
例2、某同学画的表示磁场 B 、电流I 和安培力F 的相互关系如图所示, 其中正确的是（ 例3、在下四图中，标岀了匀强磁场 B 的方向、通电直导线中电流 I 的流向，以及通电直导线所
例4、用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让两者等高平行放置，如图
3 —4-23所示•当两导线环中通入方向相同的电流 I 「I 2时，则有（
A •两导线环相互吸引
B •两导线环相互排斥
C .两导线环无相互作用力
D •两导线环先吸引后排斥
例5、（2010上海卷）如图，长为21的直导线折成边长相等，夹角为 60°勺V 形，并 置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为 B.当在该导线中通以电流强度为 I 的电流时，该 V 形通电导线受到的安培力大小为 （
例1、关于磁场对通电直导线的作用力 ，下列说法正确的是（ ）
A. 通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用
B 通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场方向垂直
C 通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流方向垂直
D.通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂直于由 B 和I 所确定的平面
受安培力F 的方向，其中正确的是（ ）
XXX
A B C
C . BII 例7、通电矩形线框 abed 与长直通电导线 MN 在同一平面内，如图所示, 行.关于MN 的磁场对线框的作用力， 下列说法正确的是（ ） A .线框有两条边所受的安培力方向相同 B .线框有两条边所受的安培力大小相等 C •线框所受的安培力的合力方向向左
D •线框所受的安培力的合力方向向右 ab 边与MN 平
例8、如图3所示，条形磁铁放在水平桌面上，其中央正上方固定一根直导线，导线与磁铁 垂直，并通以垂直纸面向外的电流 [ ] A •磁铁对桌面的压力减小、不受桌面摩擦力的作用 : B .磁铁对桌面的压力减小、 受到桌面摩擦力的作用 B . 0.5BII
D . 2BII 例6、（2009年高考海南卷）一根容易形变的弹性导线，两端固定•导线中通有电流，方向 如图3-4- 18中箭头所示•当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、 水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是 （ ）
C •磁铁对桌面的压力增大，个受桌面摩擦力的作用
D •磁铁对桌面的压力增大，受到桌面摩擦力的作用 例9、一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方， 并与磁针指向平行， 能使磁针的S 极转向
纸内，如图1所示，那么这束带电粒子可能是 [ ]
A BCD 右 图1
A. 向右飞行的正离子束
B. 向左飞行的正离子束
D .问左飞行的负离子束
例10.两条直导线互相垂直，如图9 （甲）所示，但相隔一个小距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动。当直流电流按图将
（）。
9 （乙）所示方向通入两条导线时, CD导线
图9
A. 不动
B. 顺时针方向转动，同时靠近导线AB
C. 顺时针方向转动，同时离开导线AB
D. 逆时针方向转动，同时离开导线AB
E. 逆时针方向转动，同时靠近导线AB
答案：E
例11、如右图所示，一条形磁铁放在水平桌面上, 的长直导线。当导线中通以由外向内的电流时（在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直）。
A. 磁铁受到向左的摩擦力，
B. 磁铁受到向右的摩擦力，
C. 磁铁受到向左的摩擦力, 磁铁对桌面的压力减小且对桌面的压力减小且对桌面的压力增大
D.磁铁不受摩擦力，对桌面的压力不变答
案：A
例12如右图所示，轻质导体环用细线挂在条形磁铁附近，磁铁的轴线穿过圆环圆心且与
环共面，当通以图示方向电流时，导体环将
A. 不发生转动，同时靠近磁铁
B. 不发生转动，同时离开磁铁
C. 发生转动，同时靠近磁铁
D. 发生转动，同时离开磁铁答
案：C
例13、如图所示，在同一水平面上的两根导轨相互平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6 kg,有效长度为2 m的金属棒放在导轨上. 当金属棒中的电流为 5 A时，金
属棒做匀速直线运动；当金属棒中的电流增加到8 A时，金属棒的加速度为 2 m/s2,求磁场
的磁感应强度的大小.
图3- 4-20
例14、如图所示，电源与竖直放置的光滑导轨相连，一金属导体棒靠在导轨外面，为使金属棒不动，我们在导轨所在空间内加磁场，则此磁场的方向可能是（）
例15、如图所示，通电导体棒 强
度为I ,匀强磁场的磁感强度 A .垂直于导轨所在平面指向纸内
B •垂直于导轨所在平面指向纸外
C •平行于导轨所在平面向右
D •与导轨所在平面成 60°角斜向下方，指向纸内
AC 静止于水平导轨上，棒的质量为 m 长为I ,通过的电流
B的方向与导轨平面成0角，求导轨受到AC棒的压力和摩
擦力各为多大?
例16、如图所示，在倾角为a的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长
为L、质量为m的直导体棒，在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜
面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是( )
A . B= mg^L^，方向垂直斜面向上
B. B=皿9普^，方向垂直斜面向下
C . B= mg C|°Sa，方向垂直斜面向下
D . B= mgCO-S a，方向垂直斜面向上
例17、如图所示，两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E，导轨平面与水平面间的夹角0= 30°金属杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好. 整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中.当磁场方向垂直导轨平面向上时, 使
金属杆ab刚好处于静止状态.要金属杆能沿导轨向上运动，可以采取的措施是()
A .增大磁感应强度B
B. 调节滑动变阻器使电流减小
C. 增大导轨平面
与水平面间的夹角0
例18、如右图所示，通电直导线ab质量为m、长为I水平地放置在倾
角为T的光滑斜面下，通过图示方向的电流，电流强度为I，
要求导线ab静止在斜面上。
(1)若磁场的方向竖直向上，则磁感应强度为多大？
(2)若要求磁感应强度最小，则磁感应强度如何？
解析：本题的关键是分析导线的受力情况，那么怎样将立体情形
转化为平面情形？
(1)若磁场方向竖直向上，从a向b观察，导线受力情况
如右图13所示。
由
平衡条
件得：
在
水平方
向上• y
1 ；
在
竖直方
向上…
联
第二部分
练习题一
1 •如图所示，一根有质量的金属棒 MN ，两端用细软导线连接后悬于 a 、b 两点，棒的 中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从
M 流向N ,此时悬线上
有拉力，为了使拉力等于零，可以 A .适当减小磁感应强度
B .使磁场反向 C. 适当增大电流 D .使电流反向 A .条形磁铁的 N 极向里、S 极向外转动，且对桌面的压力增大
B .条形磁铁的 N 极向里、
S 极向外转动，且对桌面的压力减小 C .条形磁铁的 N 极向外、
S 极向里转动，且对桌面的压力增大
D .条形磁铁的 N 极向外、
S 极向里转动，且对桌面的压力减小 2.如图所示，在光滑的水平桌面上放一根条形磁铁.在其上方与条形磁铁平行地固定
一根通电导线，电流方向如图所示，以下说法正确的是
（ ）
3.在xOy水平面中有一通电直导线，与y轴平行，导线中电流方向如图所示，该区域
4.如图所示，弹性线圈
AB ，当它通电时，下列判断正确的是
A.、*2gssin
a
C A /^-
2gssin
a
有匀强磁场，通电导线所受磁场力的方向与
Oz 轴正方向相同，该磁场的磁感应强度的方向
是（）
A .沿x 轴负方向且一定沿 x 轴负方向
B. 一定沿y 轴负方向
C. 可能沿z 轴正方向
D •可能沿x 轴负方向
A •当电流从 A T
B 时，线圈长度增加，当电流反向后线圈长度减小
B •当电流从B T A 时，线圈长度增加，当电流反向后线圈长度减小
C .不管电流方向如何，线圈长度都增加
D .不管电流方向如何，线圈长度都减小
5.
电磁炮的基本原理如图所示，把待发射的炮弹 （导体）放置在匀强磁场中的两条平行 导轨（导轨与水平方向成 a 角）上，磁场方向和导轨平面垂直，若给导轨以很大的电流 I ，使 炮弹作为一个载流导体在磁场的作用下， 沿导轨做加速运动， 以某一速度发射出去， 已知匀 强磁场的磁感应强度为 B ，两导轨间的距离为 L ,磁场中导轨的长度为 s ,炮弹的质量为 m , 炮弹和导轨间的摩擦以
及炮弹本身的长度均不计，则炮弹离开炮口时的速度为 （ ）
6. 如图所示，A 为一水平放置的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方
水平放置一通电直导线，电流方向如图，当圆盘沿图中所示方向高速绕中心轴
A .竖直向上
C .水平向里
C6、C7、C 00 '转动时，通电直导线所受磁场力的方向是 （ ）
B .竖直向下 D .水平向外 7. 如图所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑的绝缘圆柱上，线圈能自由移动,
若两线圈内通有大小不等的同向电流，
则它们的运动情况是 （ ）
A .都绕圆柱转动
B. 以不等的加速度相向运动
C. 以相等的加速度相向运动
D .以相等的加速度相背运动
答案：1、C2、B3、D4、D5、 练习题二
一、选择题
1.
关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有 [ ]
A .磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质
B .磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向
C .磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止
D .磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线
4 .关于磁场，以下说法正确的是 [ ]
A .电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感强度一定为零
B. 磁场中某点的磁感强度， 根据公式B=F/I •,它跟F, I, I 都有关
C .磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向
D. 磁场中任一点的磁感强度等于磁通密度，即垂直于磁感强度方向的单位面积的磁通量
A .转动同时靠近磁铁 B. 转动同时离开磁铁 C. 不转动，只靠近磁铁 D. 不转动，只离开磁铁
当通过3A 的电流时, 5 .磁场中某点的磁感应强度的方向 [ ]
A •放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向
B .放在该点的正检验电荷所受的磁场力的方向
C .放在该点的小磁针静止时 N 极所指的方向
D .通过该点磁场线的切线方向
6 .下列有关磁通量的论述中正确的是 [ ]
A .磁感强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大
B .磁感强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量越大
C .穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感强度一定为零
D .匀强磁场中，穿过线圈的磁感线越多，则磁通量越大
8. 如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁 N 极附近：磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内, 且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将 [ ]
9 .通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线，则有
[ ] A .线圈所受安培力的合力为零
B .线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零
C .线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零
D .线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果
、填空题
10 .匀强磁场中有一段长为 0.2m 的直导线，它与磁场方向垂直,
1. AB2 • BC3. D4 • D too l, o.i, o.i
受到60 X 10-2N的磁场力，则磁场的磁感强度是 _________ 特；当导线长度缩短一半时，磁场
的磁感强度是_____ 特；当通入的电流加倍时，磁场的磁感强度是 __________ 特.
12 •一矩形线圈面积S = 10-2m2，它和匀强磁场方向之间的夹角0 1= 30。，穿过线圈
的磁通量①二1 X 103Wb，则磁场的磁感强度B _______ ;若线圈以一条边为轴的转180 °则穿过线圈的磁能量的变化为________ ;若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为0 2= 0° ,则①=________ •
答案
、选择题
5. CD
6. D 7 . A 8 . A 9 . AB
、填空题
LBS
11.—120.2T, 2X 10'3Wb, 0
练习题二
1、下列说法中正确的是（）。
A. 磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时受到磁场
B =-
力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值即
B. 通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
B = -
C. 磁感应强度只是定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与F、I、L 以及通电导线在磁场中的方向无关
D. 通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向
2、如图1所示的天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈。宽度
为I，共N匝，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有电流I （方向如图1）时，在天平左右两边加上质量各为的砝码，天平平衡，当电流反向（大小
不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知（）。
A. 磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为（aii-mjg/Nn
B. 磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为■■■：! ' '■■■
C. 磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为::二1 ':丄
D. 磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为
3、关于通电导线所受安培力F的方向与磁场磁感应强度B的方向和电流的方向之间的关系。下述说法正确的是（）。
高中物理通电导线在磁场中受到的力
学案4通电导线在磁场中受到的力 [学习目标定位] 1.知道安培力的概念，会用左手定则判定安培力的方向.2.学会用公式F＝BIL 计算B与I垂直和平行两种情况下安培力的大小3.了解磁电式电流表的基本构造及工作原理． 一、安培力的方向 通电导线在磁场中所受安培力的方向，与导线、磁感应强度的方向都垂直，它的方向可用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．(如图1) 图1 二、安培力的大小 垂直于磁场B放置、长为L的一段导线，当通过的电流为I时，它所受的安培力F为F ＝ILB.当磁感应强度B的方向与导线的方向平行时，导线受力为0.当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，导线受力为F＝ILB sin_θ. 三、磁电式电流表 1．磁电式仪表最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈．如图2所示，通电线圈在磁场中受到安培力而偏转．线圈偏转的角度越大，被测电流就越大．根据线圈偏转的方向，可以知道被测电流的方向． 图2 2．磁电式仪表的优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流；缺点是线圈的导线很细，允许通过的电流很弱(几十微安到几毫安)．
一、安培力的方向 [问题设计] 按照如图3所示进行实验． 图3 (1)上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向是否改变？ (2)改变导线中电流的方向，导线受力的方向是否改变？ 仔细分析实验结果，说明安培力的方向与磁场方向、电流方向有怎样的关系？ [要点提炼] 1．安培力方向、磁场方向、电流方向三者之间满足左手定则． (1)F⊥B，F⊥I，即F垂直于B、I决定的平面． (2)磁场方向和电流方向不一定垂直．用左手定则判断安培力方向时，磁感线只要从掌心 进入即可，不一定垂直穿过掌心． 2．判断电流磁场方向用安培定则(右手螺旋定则)，确定通电导体在磁场中的受力方向用左手定则． 3．推论：平行通电导线之间，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥． 二、安培力的大小 [问题设计] 1．在定义磁感应强度时，让一小段通电导线放入磁场，可得F＝ILB，此公式的适用条件是什么？ 2．当导线平行于磁场方向放置时，导线受力为多少？
磁场对通电导线的作用力
1.1 磁场对通电导线的作用力 一、安培力的方向 1 ．安培力：通电导线在 中受的力． 2．左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指 ，并且都与 在同一个平面内；让磁感线从 垂直进入，并使四指指向 的方向，这时 所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向． 3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系： ， ，即F 垂直于B 与I 所决定的平面． 二、安培力的大小 1．垂直于磁场B 的方向放置的长为l 的通电导线，当通过的电流为I 时，所受安培力为F ＝ . 2．当磁感应强度B 的方向与电流方向成θ角时，公式F ＝ . 三、磁电式电流表 1．原理：安培力与电流的关系．通电线圈在磁场中受到 而偏转，线圈偏转的角度越大，被测电流就越 ．根据 的偏转方向，可以知道被测电流的方向． 2．构造：磁体、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴． 3．特点：极靴与铁质圆柱间的磁场沿 方向，线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线 ，且线圈左右两边所在处的磁感应强度大小 ． 4．优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流．缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱． 【参考答案】磁场 垂直 掌心 电流 拇指 F ⊥B F ⊥I IlB IlB sin θ 指针 半径 平行 相等 考点一：两根通电导线之间的作用力方向 【例1】在正三角形ABC 的三个顶点A 、B 、C 处，各固定有一根垂直于三角形的长直导线，每根导线通有大小相同的恒定电流，电流方向如图所示，已知导线A 受到的安培力大小为F ，则导线C 受到的安培力（ ） 基础知识梳理 典型例题分析
A ．大小为F ，方向平行A B 向左下 B ．大小为F ，方向平行AB 向右上 C ，方向垂直AB 向右下 D ，方向垂直AB 向左上 【答案】C 【解析】设两长直导线间的相互作用力大小为F 1，反向电流相互排斥，同向电流相互吸引，对长直导线A 研究，根据力的合成可得 12cos60F F ︒= 解得 1F F = 对长直导线C 研究，根据力的合成可得，C 受到的安培力为 C 12cos30F F =︒= 方向垂直AB 向右下。故选C 。 【变式练习】 1．如图所示，两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上，当导线环中通有反向电流后，两导线环开始运动，以下关于两导线环运动情况的说法正确的是（ ） A ．二者相互靠近，各自做匀变速直线运动 B ．二者相互远离，各自做加速度减小的直线运动 C ．二者相互靠近，各自做加速度减小的直线运动 D ．二者相互远离，各自做加速度增大的直线运动 【答案】B 【解析】依题意，根据安培定则与左手定则，可知反向电流相互排斥，则两导线环将相互远离，在逐渐远离的过程中，两导线环所在处的磁场逐渐减弱，则受到的安培力逐渐减小，根据牛顿第二定律可知，加速度减小，所以两导线环做加速度减小的直线运动。故选B 。 2．如图所示，矩形abcd 的边长bc 是ab 的2倍，两细长直导线通有大小相等、方向相反的电流，垂直穿过矩形平面，与平面交于e 、f 两点，其中e 、f 分别为ad 、bc 的中点。下列说法正确的是（ ）
初中物理：通电导线在磁场中受到的力
第4节通电导线在磁场中受到的力 1．磁场对电流的作用力，称为安培力．安培力方向的判定用左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向． 2. 通电导线在磁场中所受安培力的大小与磁感应强度大小、电流大小、导线长度、以 及电流I与B的夹角有关，当通电导线与磁感线垂直时，即电流方向与磁感线方向 垂直时，所受的安培力最大F＝ILB. 当通电导线与磁感线不垂直时，如图1所示，电流方向与磁感线方向成θ角， 通电导线所受的安培力为F＝IBLsin_θ. 当通电导线与磁感线平行时，所受安培力为0. 图1 3．磁电式电流表：主要构件有蹄形磁铁、圆柱形铁芯、铝框、线圈、转轴、螺旋弹簧、指针、接线柱．其工作原理为：当电流通过线圈时，导线受到安培力的作用．由左手定则可以判断，线圈左右两边所受的安培力方向相反，所以架在轴上的线圈就要转动．线圈转动时，螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动，电流越大，安培力就越大，线圈偏转的角度越大，所以从线圈偏转的角度就能判断通过的电流大小；线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随之改变，指针的偏转方向也随之改变． 4．下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是() 答案 C 5．关于通电导线所受安培力F的方向，磁感应强度B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是() A．F、B、I三者必须保持相互垂直 B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直 C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直 D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直 答案 B 解析安培力F总是与磁感应强度B和电流I决定的平面垂直，但B与I(即导线)可以垂直，也可以不垂直，通电导线受安培力时，力F与磁场及力F与导线都是垂直的，故A、C、D均错，B正确． 6．将长度为20 cm，通有0.1 A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图2所示，已知磁感应强度大小为1 T，试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向．
通电导线在磁场中受到的力
通电导线在磁场中受到的力 一、安培力的方向 1．安培力：通电导线在磁场中受的力。 2．左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F ⊥B ，F ⊥I ，即F 垂直于B 和I 所决定的平面。 二、安培力的大小 1．垂直于磁场B 放置、长为L 的通电导线，当通过的电流为I 时，所受安培力为F ＝ILB 。 2．当磁感应强度B 的方向与导线方向成θ角时，公式F ＝ILB sin_θ。 1．安培力方向的特点 (1)当电流方向跟磁场方向垂直时，安培力的方向、磁场方向和电流方向两两相互垂直。应用左手定则判断时，磁感线从掌心垂直进入，拇指、其余四指和磁感线三者两两垂直。 (2)当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流方向，也垂直于磁场方向。应用左手定则判断时，拇指与四指、拇指与磁感线均垂直，但磁感线与四指不垂直。 1．(多选)如图所示，F 是磁场对通电直导线的作用力，其中正确的示意图是( ) 2、在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线( ) A ．受到竖直向上的安培力 B ．受到竖直向下的安培力 C 1．同一通电导线，按不同方式放在同一磁场中，受力情况不同，如图3-4-4所示。 图3-4-4 (1)如图甲，通电导线与磁场方向垂直，此时安培力最大，F ＝ILB 。 (2)如图乙，通电导线与磁场方向平行，此时安培力最小，F ＝0。 (3)如图丙，通电导线与磁场方向成θ角，此时可以分解磁感应强度，如图丁所示，于是有安培力大小为F ＝ILB sin θ，这是一般情况下安培力的表达式。 2．对安培力的说明 (1)F ＝ILB sin θ适用于匀强磁场中的通电直导线，求弯曲导线在
通电导线在磁场中的受力
=第五节通电导线在磁场中受到的力（一）学习目标 1．知道安培力的概念，会用左手定则判定安培力的方向，并能用左手定则解答有关问题 2．学会用公式F=BIL计算安培力的大小 【学习重点】安培力的大小计算和方向的判定 【学习难点】用左手定则判定安培力的方向。 自主学习 【想一想】 1.磁感应强度的方向就是磁场的方向。小磁针静止时极所指的方向规定为该点的的方向。磁感线上某点的方向与该点的方向相同。 2.通电导线垂直放入磁场，若导线中的电流为I，导线长为L，导线受到的作用力为F， B 则磁场的磁感应强度为 3.直线电流的磁场方向可以用定则确定：右手握住通电导线，让伸直的所指方向与方向一致，弯曲的所指的方向就是环绕的方向 4.环形电流的磁场可以用另一种定则确定：右手握住通电螺线管，让右手弯曲的与的方向一致，伸直的所指的方向就是环形导线上磁感线的方向。 【填一填】 1、安培力：磁场对的作用力通常称为安培力。 2．通电导线在磁场中所受安培力的方向可以用定则来判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指，并且都跟手掌，把手放入磁场中，让磁感线，并使伸开的指向方向，那么，所指的方向，就是通电导线在磁场中的方向。 安培力的方向既跟磁场方向，也跟电流方向，总导线与磁场所决定的平面。但电流方向与磁场方向不一定。 3、安培力的大小：同一通电导线，按不同方式放在同一磁场中 ①导线与磁场方向垂直时安培力最，大小为 ②当导线与磁场方向平行时，安培力最，大小为 ③其他情况下，安培力的大小表示为 4.安培力的作用点：对于通电直导线，力的作用点总在导线的 【试一试】 1．关于安培力的说法中正确的是（） A.通电导线在磁场中一定受安培力的作用 B.安培力的大小与磁感应强度成正比，与电流成正比，而与其他量无关 C.安培力的方向总是垂直于磁场和通电导线所构成的平面 D.安培力的方向不一定垂直于通电直导线
初三物理磁场对通电导线的作用力知识点-磁场对导线的作用力
初三物理磁场对通电导线的作用力知识点|磁场对导线的作用力 通电导线在磁场中手安培力的分析与计算，首先掌握左手定则，会判断安培力的方向，其次熟练掌握受力分析方法，应用有关知识解决安培力参与的平衡、加速等问题。特别注意安培力、电流(导线)、磁场方向三者的空间方位关系。 考点1.安培力的大小: 在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下,电流所受的安培力F安等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积. F安=BIL 通电导线方向与磁场方向成θ角时,F 安=BILsinθ 1.当I⊥B时(θ=90°),Fmax=BIL; 2.当I∥B时(θ= 0°),Fmin= 0 ; 安培力大小的特点：①不仅与B、I、L有关，还与放置方式θ有关。②L是有效长度，不一定是导线的实际长度。*弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度，所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0 考点2.安培力的方向 1.左手定则： 伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向. 2.安培力方向的特点： 总是垂直于B和I所决定的平面，即F安⊥B且F安⊥I(但B、L不一定垂直)。 (1)已知B和I的方向，可用左手定则唯一确定F安的方向; (2)已知B和F安的方向，当导线的位置确定时，可唯一确定I的方向; (3)已知I和F安的方向，不能唯一确定B的方向; 考点3.磁电式电流表的工作原理 由于这种磁场的方向总是沿着径向均匀地分布的，在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是相等的，这样不管线圈转到什么位置，线圈平面总是跟它所在位置的磁感线平行，I 与指针偏角θ成正比，I越大指针偏角越大，因而电流表可以量出电流I的大小，且刻度是均匀的，当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针偏转方向也随着改变，又可知道被测电流的方向。 感谢您的阅读！
专题3.4 通电导线在磁场中受到的力
第三章磁场 第4节通电导线在磁场中受到的力 一、安培力的方向 1．定义：在磁场中受到的力称为安培力。 2．判断安培力方向的方法是。学科&网 内容：伸开左手，让拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在一个平面内，让从掌心进入，并使四指指向的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的方向。 二、安培力的大小 1．当通电导线垂直磁场方向放置时，所受安培力的大小为F= 。 2．当磁感应强度B的方向与通电导线平行时，导线受力F= 。 3．当磁感应强度B的方向与通电导线的方向成θ角时，F= 。θ为B与I之间的夹角。 三、磁电式电流表 1．构造：、、螺旋弹簧（又叫游丝）、指针、极靴、圆柱形铁芯等。 2．原理：当被测电流通入线圈时，线圈受作用而转动，线圈的转动使螺旋弹簧扭转形变，产生阻碍线圈转动的力矩。当安培力产生的转动力矩与螺旋弹簧形变产生的阻碍转动的力矩达到平衡时，指针停留在某一刻度。越大，就越大，就越大。 通电导线左手定则磁感线电流安培力 BILθ BIL 0 sin 磁铁线圈安培力电流安培力指针偏角
一、判断通电导体（或磁铁）在安培力作用下运动的常用方法 具体方法 实例 分析 电流元法把整段电流等效分成很多电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力的方向，最后确定运动方向，注意一 判断能自由移动的导线运动情况 把直线电流等效为AO 、BO 两段电流元，蹄形磁铁磁感线分布以及两段电流元受安培力方向如图所示。可见，导线将沿俯视逆时针 方向转动
转 换 研 究 对 象 法 性分 析磁 体在 电流 产生 的磁 场中 受力 方向 时，可 先判 断电 流在 磁体 磁场 中的 受力 方向， 然后 再根 据牛 顿第 三定 律判 断磁 体受 力方 向 判断图中所示磁铁受到的地面摩擦力方向 电流受到的磁铁的作用力方向如图所示， 所以反过来电流对磁铁的作用力方向斜向右 下。可知地面对磁铁的作用力方向向左 【例题1】（2017·重庆市风都中学高二模拟）如图所示，把一根通电的直导线AB放在蹄形磁铁两个磁极上方，导线可以自由转动，如果电流的方向是从A到B，那么导线的 A．A端向纸内，B端向纸外，在水平面内转动，同时向下运动 B．A端向纸外，B端向纸内，在水平面内转动，同时向上运动 C．A端向上，B端向下，在竖直平面内转动
通电导线在磁场中受到的力
通电导线在磁场中受到的力 1. 安培力 通电导线在磁场中受到的力称为安培力。 2.安培力方向的判定 通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系，可以用左 手定则来判定，如图1所示，伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并 且都和手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使 伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场 中所受安培力的方向。 注意：（1）在磁场中无论怎样形成的电流，只要属于电流在磁场中受安培力 的问题，左手定则同样适用； （2）左手定则判定的是磁场对电流作用力的方向，而不一定是载流导体运动的方向，载流导体是否运动，要根据它所处的具体情况而定。例如两端固定的载流导体，即使受到安培力的作用，它也不能运动。 应用：由于左手定则是解决安培力、磁场和电流三者之间方向关系的方法，因此使用左手定则时首先判定哪两个量的方向是已知的，然后用左手定则确定另一量的方向。 3.安培力的大小 1.当长为L 的直导线，垂直于磁场B 放置，通过的电流为I 时，此时通电导线受到的安培力最大且F =BIL 。 2.当磁感应强度B 的方向与通电导线平行时，导线受力为零。 3.当磁感应强度B 的方向与通电导线方向成θ角时，如图2所示，可以将 磁感应强度B 沿导线方向和垂直导线方向正交分解，垂直导线方向的分量θsin B B =⊥，沿导线方向的分量θcos //B B =，而沿导线方向的分量B ∥ 对电流是没有作用的，所以导线所受的安培力F ＝ILB ⊥＝ILB sin θ，即 θsin ILB F =。 注意：（1）B 对放入的通电导线来说是外磁场的感应强度。 （2）导线L 所处的磁场应为匀强磁场；在非匀强磁场中，公式θsin ILB F =仅适用于很短的通电导线（我们可以把这样的直线电流称为电流元） 本知识点中易错题 例 ：如图3所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上 方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直。给导线通以垂直纸面向里的 电流，用F N 表示磁铁对桌面的压力，用f 表示桌面对磁铁的摩擦力， 导线通电后与通电前相比较（ ） A ．F N 减小，f =0 B ．F N 减小，f ≠0 C ．F N 增大，f =0 D ．F N 增大，f ≠0 解析：由于直接对磁铁进行受力分析较为复杂，可以选取导线作为研究对象，先分析直线电流受到条形磁铁的作用力。 再根据牛顿第三定律判断电流对磁铁的作 图1 图2 图4 图3
通电导线在磁场中受到的力
通电导线在磁场中受到的力 重/难点 重点：安培力的方向确定和大小的计算。 难点：左手定则的运用(尤其是当电流和磁场不垂直时，左手定则如何变通使用)。 重/难点分析 重点分析：人们通过大量的实验研究，总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律一一左手定则。通电导线（电流为I、导线长为L）和磁场（B）方向垂直时，通电导线所受的安培力的大小：F = BIL（最大）。 难点分析：左手定则是一个难点，涉及三个物理量的方向，涉及三维空间，而学生的空间想像力还不强，所以教师应引导学生如何将三维图形用二维图形表达(侧视图、俯视图和剖面图等等)，还要引导学生如何将二维图形想象成三维图形。 突破策略 1．安培力的方向 ［通过实验教师引导学生分析得出结论］ （1）、安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系。
（2）、安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。 如何判断安培力的方向呢？ 人们通过大量的实验研究，总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律一一左手定则。 左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且跟手掌在同一个平面内，把手放人磁场中，让磁感线垂直穿人手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的受 力方向。（如图）。 【说明】左手定则是一个难点，涉及三个物理量的方 向，涉及三维空间，而学生的空间想像力还不强，所以教 师应引导学生如何将三维图形用二维图形表达(侧视图、俯 视图和剖面图等等)，还要引导学生如何将二维图形想像成三维图形。---可将右图从侧视图、俯视图和剖面图一一引导学生展示。 *一般情形的安培力方向法则介绍… 结论：电流和磁场可以不垂直，但安培力必然和电流方向垂直，也和磁场方向垂直，用左手定则时，磁场不一定垂直穿过手心，只要不从手背传过就行。 *至于大小法则，如果电流和磁场不垂直，则将磁场进行分解，取垂直分量代入公式即可；从这个角度不难理解——如果电流和磁场平行，那么安培力是多
通电导线在磁场中受到的力知识点及经典习题
通电导线在磁场中受到的力 1.安培力 （1）磁场对电流的作用力叫做安培力。 左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且 都和手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿 入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所 指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 （2）大小计算：当L∥B时，F=0 当L⊥B时，F=BIL（安培力最大） ①L是有效长度：弯曲导线的有效长度等于两端点所连直线的长度；相应的电流方向，沿L 由始端流向未端．因为任意形状的闭合线圈，其有效长度L＝0，所以通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和一定为零． ②公式的适用条件：一般只适用于匀强磁场．若B不是匀强磁场，则L应足够短以至可将L所在处的磁场视为匀强磁场． （3）安培力的方向：方向判定：左手定则。安培力的方向一定垂直于B和I，即总是垂直于B、I所决定的平面。（注意：B和I间可以有任意 夹角） 2.右手螺旋定则（安培定则）与左手定则的区别
右手螺旋定则（安培定则）左手定则 作用判断电流的磁场方向 判断电流在磁场中 的受力方向 内容具体 情况 直线电流环形电流或通电螺线管电流在磁场中原因 大拇指指向电流的 方向 四根手指弯曲方向指向 电流的环绕方向 磁感线穿过手掌心 四指指向电流方向结果 四根手指弯曲方向 表示磁感线的方向 大拇指指向轴线上的磁 感线方向 大拇指指向电流受 到的磁场力的方向 习题： 1．关于通电导线所受安培力F的方向，磁场B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是( ) A．F、B、I三者必须保持相互垂直 B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直 C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直 D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直 2．通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的 是( ) A．线框有两条边所受的安培力方向相同 B．线框有两条边所受的安培力大小相等 C．线框所受的安培力的合力方向向左 D．线框所受的安培力的合力方向向右
磁场对通电导体有力的作用工作原理
磁场对通电导体产生力的作用工作原理磁场对通电导体产生力的作用，其工作原理是磁场同性相斥、异性相吸。具体来说，当通电导体放在磁场中时，通电导体会产生磁场，这个磁场会与原磁场产生相斥或相吸的状态。通电导线在磁场中的受力方向取决于电流方向和磁场的方向。如果有一个方向变化的话，力的方向随之发生变化。但是当两个同时反向时，力恰恰是不变的。 在磁场中，通电导体可以看作是一个由许多微小线圈组成的物体。当导体通电后，每个线圈都会产生自己的磁场，这些磁场的方向与导体的电流方向有关。当这些微小线圈的磁场与外部磁场的磁力线相互作用时，就会产生力。 具体来说，如果通电导体的磁场方向与外部磁场的磁力线方向相同，那么它们会产生相吸的作用力；如果通电导体的磁场方向与外部磁场的磁力线方向相反，那么它们会产生相斥的作用力。 这个原理可以被应用于许多实际应用中，例如电动机、发电机、变压器等电气设备。在这些设备中，磁场对通电导体的作用力是实现能量转换和传输的重要因素之一。 总之，磁场对通电导体产生力的作用工作原理是磁场同性相斥、异性相吸。这个原理可以帮助我们更好地理解电与磁之间的相互作用关系，并且是许多电气设备得以运转的基础之一。除了在电气设备中的应用，磁场对通电导体产生力的作用原理还可以被应用于其他领域。例如，磁悬浮列车是利用磁力将列车悬浮于轨道之上，从而消除传统列车与轨道之间的摩擦力，实现高速稳定运行。此外，磁场对通电导
体产生力的作用原理还可以应用于机器人、航空航天等领域。 在磁场对通电导体产生力的作用过程中，磁场的方向和强度是可以通过电磁铁、永磁体等装置进行控制和调节的。因此，磁场对通电导体的作用力可以根据需要进行调整和优化。 总之，磁场对通电导体产生力的作用工作原理是电与磁相互作用的重要体现之一。它不仅在电气设备中发挥着关键作用，还可以被广泛应用于其他领域。随着科技的不断发展，相信磁场对通电导体产生力的作用原理将会在更多领域得到应用和发挥。
通电导体在磁场中受到的力和磁感应强度
通电导体在磁场中受到的力和磁感应强度 一、安培力的方向 安培力——磁场对电流的作用力称为安培力。. 左手定则： ——伸开左手，使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿入手心，使四指指向电流的方向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向。. 二、安培力方向的判断 1. 安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面，在判断安培力方向时首先确定磁场和电流所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向. 2. 已知I、B的方向，可唯一确定F的方向；已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可唯一确定I的方向；已知F、I的方向时，磁感应强度B的方向不能唯一确定. 3. 由于B、I、F的方向关系在三维立体空间中，所以解决该类问题时，应具有较好的空间想像力. 如果是在立体图中，还要善于把立体图转换成平面图. 三、安培力的大小 实验表明：把一段通电直导线放在磁场里，当导线方向与磁场方向垂直时，导线所受到的安培力最大；当导线方向与磁场方向一致时，导线所受到的安培力等于零；当导线方向与磁场方向斜交时，所受到的安培力介于最大值和零之间. 四、磁感应强度 定义：当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做磁感应强度. 对磁感应强度的理解 1. 公式B= F/IL是磁感应强度的定义式，是用比值定义的，磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质，与F、I、L均无关. 2. 定义式B= FIL成立的条件是：通电导线必须垂直于磁场方向放置. 因为磁场中某点通电导
线受力的大小，除了与磁场强弱有关外，还与导线的方向有关. 导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同. 通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零，这可能是电流方向与B的方向在一条直线上的原因造成的. 3. 磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短， IL称作“电流元”，相当于静电场中的试探电荷. 4. 通电导线受力的方向不是磁场磁感应强度的方向. 5. 磁感应强度与电场强度的区别 磁感应强度B是描述磁场的性质的物理量，电场强度E是描述电场的性质的物理量，它们都是矢量，现把它们的区别列表如下： 磁感应强度是矢量，遵循平行四边形定则. 如果空间同时存在两个或两个以上的磁场时，某点的磁感应强度B是各磁感应强度的矢量和.
通电导线在磁场中受到的力
通电导线在磁场中受到的力 引言 在物理学中，当一个电流通过导线时，导线会在磁场中受到力的作用。这种现 象被称为“洛伦兹力”。洛伦兹力是由于电流携带的电荷在磁场中受到的作用力。本 文将介绍通电导线在磁场中受到的力的原理和相关公式，并探讨一些与此现象相关的应用。 原理 通电导线在磁场中受到的力是通过洛伦兹力定律来描述的。根据洛伦兹力定律，一个电流为I的导线在磁场中受到的力F可以由以下公式计算得出： F = I * B * L * sin(θ) 其中，I是电流的大小，B是磁场的强度，L是导线的长度，θ是导线和磁场之间的角度。 这个公式说明了几个重要的事实。首先，洛伦兹力与电流的大小成正比。这意 味着，电流越大，导线受到的力也越大。其次，洛伦兹力与磁场的强度成正比。磁场强度越大，导线受到的力也越大。最后，洛伦兹力还与导线的长度以及导线和磁场之间的夹角有关。如果导线长度越长或者导线与磁场的夹角越大，导线受到的力也会越大。 应用 通电导线在磁场中受到的力有一些实际应用。下面将介绍一些常见的应用场景。 电动机 电动机是利用导线在磁场中受到力的原理来工作的设备。在一个电动机中，一 个导体绕着一个磁铁形成的磁场旋转。当电流通过导体时，导体受到的力会使得它开始旋转。这样就实现了将电能转换为机械能的过程。 麦克斯韦环路定理 麦克斯韦环路定理是电磁学中的一个重要定理，它是基于通电导线在磁场中受 到的力原理推导出来的。麦克斯韦环路定理用于计算磁场的强度，它通过沿一个闭合回路计算导线受到的力的总和来获得。
磁阻计 磁阻计也是利用通电导线在磁场中受到的力原理来工作的设备。磁阻计的原理是通过在一个导线中通过电流，然后测量导线受到的力来确定磁场的强度。根据洛伦兹力定律，通过测量导线受到的力，我们可以计算出磁场的强度。 结论 通电导线在磁场中受到的力是一个重要的物理现象，在许多应用中发挥着重要的作用。通过洛伦兹力定律，我们可以计算出导线受到的力，并且了解到这个力与电流大小、磁场强度、导线长度和导线与磁场之间夹角的关系。一些应用例如电动机、麦克斯韦环路定理和磁阻计等都利用了通电导线在磁场中受到的力的原理来实现其功能。掌握这些原理和应用是理解电磁学的重要基础。
高中人教物理选择性必修二第1章第1节磁场对通电导线的作用力
第一章安培力与洛伦兹力 第1节磁场对通电导线的作用力 安培力的方向判定 (1)左手定则：如图所示，伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内.让磁感线从掌心进入并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向. (2)说明： ①F⊥B，F⊥I，即F垂直于B、I决定的平面. ②磁场方向和电流方向不一定垂直.用左手定则判断安培力方向时，磁感线只要从掌心进入即可，不一定垂直穿过掌心. 二、安培力的大小 1、同一通电导线，按不同方式放在同一磁场中，受力情况不同，如图所示. (1)如图甲，I⊥B，此时安培力最大，F＝ILB. (2)如图乙，I∥B，此时安培力最小，F＝0. (3)如图丙，当I与B成θ角时，把磁感应强度B分解，如图丁.此时F＝ILB sin_θ. 2、安培力的公式理解 1.公式F＝ILB sin θ中B对放入的通电导线来说是外加磁场的磁感应强度，不必考虑导线自身产生的磁场对外加磁场的影响.
2.公式F＝ILB sin θ中L指的是导线在磁场中的“有效长度”，弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度(如图7所示)；相应的电流沿L由始端流向末端. 3.公式F＝ILB sin θ中θ是B和I方向的夹角，当θ＝90°时sin θ＝1，公式变为F＝ILB. 三、磁电式电流表 (1)原理：通电线圈在磁场中受到安培力而偏转.线圈偏转的角度越大，被测电流就越大.根据线圈偏转的方向，可以知道被测电流的方向. (2)构造：磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴. (3)特点：极靴与圆柱间的磁场沿半径方向，线圈转动时，安培力的大小不受磁场影响，电流所受安培力的方向总与线圈平面垂直.线圈平面与磁场方向平行，如图所示. (4)优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流. 缺点：线圈导线很细，允许通过的电流很弱. 【例题1】画出下列各图中磁场对通电导线的安培力的方向。
第1节 磁场对通电导线的作用力
第1节磁场对通电导线的作用力学习目标要求核心素养和关键能力 1.通过实验探究安培力的方向与电流的方向、磁感应强度的方向之间的关系。 2.掌握安培力的公式F＝IlB sin θ，并会进行有关计算。 3.了解磁电式电流表的构造及其工作原理。1.科学思维 掌握安培力作用下导体运动问题的分析方法，运用矢量合成思维对磁感应强度和安培力进行合成。 2.科学探究 通过实验探究得到安培力的方向。 3.关键能力 科学探究能力和空间思维能力。 一、安培力的方向 1．安培力 通电导线在磁场中受的力。 2．影响因素 (1)磁场方向。 (2)电流方向。 (3)安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：安培力F垂直于导线与磁感应强度决定的平面。 3．左手定则
伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力方向。 【判一判】 (1)通电导线在磁场中一定会受到安培力的作用。(×) (2)判断电流的磁场方向用安培定则(右手螺旋定则)，确定通电导体在磁场中的受力方向用左手定则。(√) (3)通电导线所受安培力F的方向、磁感应强度B的方向和电流I的方向三者必须保持相互垂直。(×) 二、安培力的大小 1．通电导线的方向跟磁场的方向垂直时，安培力最大，F＝IlB。 2．通电导线的方向跟磁场的方向平行时，安培力最小，F＝0。 3．通电导线的方向跟磁场的方向夹角为θ时，把磁感应强度B分解为与导线垂 直的分量B ⊥和与导线平行的分量B ∥ ，如图所示。则B ⊥ ＝B sin θ，B ∥ ＝B cos θ。 导线所受的安培力是B ⊥ 产生的，F＝IlB sin__θ。 【判一判】 (1)若匀强磁场中磁感应强度为B＝1 T，导线中的电流I＝1 A，导线长度l＝1 m，
通电导线在磁场中受到的力
第四节 通电导线在磁 场中受到的力 第一部份 一、安培力：通电导线在磁场中受到的力叫做安培力。 二、安培力大小 ①F BIL =（磁感线方向和电流方向垂直） ②0F =（磁感线方向和电流方向平行） ③sin F BIL θ=（磁感线方向和电流方向夹角为θ） 3、安培力方向 左手定那么：如下图，伸出左手，四指并拢，使大拇指和其余四指垂直，而且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，四指指向沿电流方向，那么大拇指所指方向确实是通电导线所受安培力的方向． 专题一 左力右磁场分析安培力方向 两步走分析安培力方向 ①磁感线垂直穿左掌心 ②四指指电流方向 拇指指安培力方向 I B F I B F I B I F F
专题二FBI之间夹角 ①F必然与另外两个东西（BI）垂直 ②但另外两个东西（BI）不必然垂直（能够平行、能够有一样夹角） 专题三弯曲通电导线受到的安培力计算 F BIL =其中L取有效长度——初末位置连线长度 （1）折线形直导线（每条边长L时？总长L时？） 60ο90ο120ο （2）圆弧形直导线 半圆四分之一圆 （3）闭合导线 4、平行通电导线间的彼此作用 同向电流彼此吸引、反向电流彼此排斥 五、磁电式电流表 （1）磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成）、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。 A B I I A B I I
铁芯、线圈和指针是一个整体能够转动。 (2)电流表的工作原理 （1）蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射散布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感应线平行，当电流通过线圈时线圈上跟铁轴平行的两边都要受到安培力，这两个力产生的力矩使线圈发生转到，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其大小随线圈转动的角度增大而增大，当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈转动的力矩相平稳时，线圈停止转动。（2）磁场对电流的作使劲与电流成正比，因此线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也越大，因此依照指针的偏转角度的大小，能够明白被测电流的强弱。 表盘的刻度均匀，θ∝I （3）当线圈中的电流方向发生转变时，安培力的方向也随之改变，指针的偏转方向也发生转变，因此依照指针的偏转方向，能够明白被测电流的方向。 专题四先画磁感线后分析受力 分析谁受力，谁自身产生的磁场不计 （1）先画出条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、螺线管的磁感线 （2）后分析处在磁场中的通电导线受力（有时需要分析反作使劲） 专题五通电直导线在平面、斜面上问题 （1）通电直导线在水平面或竖直面上 ①切开：把直导线从侧面切开（画直导线剖面图） ②画安培力：依照电流方向和磁感线方向画出安培力（磁感线与水平平面或竖直平面不垂直时需要把B分解成垂直平面和沿着平面） ③受力分析：静止列平稳方程、带加速度列牛二 （2）通电直导线在斜面上 ①切开：把直导线从侧面切开（画直导线剖面图） ②画安培力：依照电流方向和磁感线方向画出安培力 ③受力分析：静止列平稳方程（正交分解法或三角法）、带加速度列牛二
通电导体在磁场中受力的原理
通电导体在磁场中受力的原理 根据洛伦兹力的定义，当一个电流通过一个导体时，它会与磁场相互作用，产生一个力的作用。这个力的方向垂直于电流和磁场的方向，并遵循右手螺旋定则，即当我们用右手抓住导线，并让拇指指向电流方向，其他四指所指的方向就是洛伦兹力的方向。 洛伦兹力的大小可以通过洛伦兹力公式来计算。公式为 F = BILsinθ，其中F是洛伦兹力的大小，B是磁场的磁感应强度，I是电流的大小，L是电流所在的导线的长度，θ是电流方向与磁场方向之间的夹角。 从洛伦兹力的公式可以看出，当电流方向与磁场方向相互垂直时，洛伦兹力达到最大值。而当电流方向与磁场方向平行时，洛伦兹力为零。在其他情况下，洛伦兹力的大小介于这两个极端之间。 洛伦兹力的原理可以通过以下解释。当电流通过一个导体时，由于电子的载流子在导体中移动，它们在磁场中会遭受到一个力的作用。这个力会使电子偏离原本的直线运动轨迹，并导致它们在导体内部发生碰撞。这些碰撞会产生电阻，从而导致导体内部出现一个电场。这个电场与磁场相互作用，最终导致导体产生一个力的作用。 洛伦兹力的原理也可以通过磁感线的概念来解释。磁感线是用来描述磁场的一种方法，它表示了磁场的方向和强度。当电流通过一个导体时，磁感线会围绕导体形成一个闭合的环路。在这个闭合环路上，磁感线的密度是不均匀的。因此，导体上的每一段都会受到不同大小的磁力作用，从而使导体发生一个力的作用。
洛伦兹力的应用十分广泛。在发电机中，通过导体的电流与磁场相互作用，产生一个力的作用，驱动导体旋转从而产生电能。在电动机中，通过给定的电流与磁场相互作用，产生一个力的作用，从而将电能转化为机械能。此外，洛伦兹力还应用于磁悬浮列车、电磁炮等领域。 总之，通电导体在磁场中受力的原理是由洛伦兹力所产生的。洛伦兹力的大小取决于电流的大小、磁场的磁感应强度以及电流方向与磁场方向之间的夹角。洛伦兹力的原理可以通过电子在磁场中受力的过程和磁感线的分布来解释。洛伦兹力的应用广泛，包括发电机、电动机、磁悬浮列车等。