3.4 通电导线在磁场中受到的力(2)
3.4通电导线在磁场中受到的力
以等效成环形电流或通电螺线管，通电螺线管也可以等效成很
多匝的环形电流来分析。 (4)利用结论法 ①两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电 流相ห้องสมุดไป่ตู้排斥；
②两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。
(5)转换研究对象法 因为电流之间，电流与磁体之间的相互作用满足牛顿第三定律。 定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题时，可先分析 电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，再确 定磁体所受电流的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向。
【典例】质量为m=0.02 kg的通电细杆 ab置于倾角为θ =37°的平行放置的导 轨上，导轨的宽度d=0.2 m，杆ab与导 轨间的动摩擦因数μ =0.4，磁感应强度 B=2 T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示。现调
节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的
电流范围为多少？(假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
培力的方向在哪一条直线上，再根据左手定则判断安培力的具
体方向。
2.电流方向、磁场方向和安培力方向三者的关系 电流方向和磁场方向间没有因果关系，这两个方向的关系是不
确定的。这两个方向共同决定了安培力的方向，所以，已知电
流方向和磁场方向时，安培力的方向是唯一确定的，但已知安 培力和磁场方向时，电流方向不确定。
4 通电导线在磁场中受到的力
点击进入相应模块
1.知道安培力的方向与电流、磁感应强度的方向都垂直，会用 左手定则判断安培力的方向。 2.会推导匀强磁场中安培力的表达式，计算匀强磁场中安培力 的大小。 3.知道磁电式电流表的基本构造以及运用它测量电流大小和方
向的基本原理。
重点：1.安培力大小的计算。 2.安培力方向的判定。
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3．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，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 ．受到由南向北的安培力D ．受到由西向东的安培力4.关于通电导线在磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( )A.安培力的方向就是该处的磁场方向B.安培力的方向一定垂直于磁感线和通电导线所在的平面C.若通电导线所受的安培力为零.则该处的磁感应强度为零D.对给定的通电导线在磁场中某处各种取向中，以导线垂直于磁场时所受的安培力最大5.一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示导线上电流由左向右流过．当导线以左端点为轴在竖直平面内转过90０的过程中，导线所受的安培力( )A ．大小不变，方向也不变B ．大小由零渐增大，方向随时改变C ．大小由零渐增大，方向不变D ．大小由最大渐减小到零，方向不变6.如图所示，长为L 的导线AB 放在相互平行的金属导轨上，导轨宽度为d ，通过的电流为I ，垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B ，则AB 所受的磁场力的大小为( )A ．BILB ．BIdcos θC ．BId/sin θD ．BIdsin θ7.如图所示，一个闭合线圈套在条形磁铁靠近N 极的一端，当线圈内通以图示方向的电流I 时，下列说法中正确的是()①线圈圆面将有被拉大的倾向③线圈将向S 极一端平移②线圈圆面将有被压小的倾向④线圈将向N 极一端平移A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④ 8.如图，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流时，从上往下看，导线的运动情况是( )A ．顺时针方向转动，同时下降B ．顺时针方向转动，同时上升C ．逆时针方向转动，同时下降D ．逆时针方向转动，同时上9.两条通电的直导线互相垂直，但两导线相隔一小段距离，其中导线AB 是固定的，另一条CD 能自由转动．通以图示方向的直流电后，CD 导线将( )A ．逆时针方向转动，同时靠近导线ABB ．顺时针方向转动，同时靠近导线ABC ．逆时针方向转动，同时远离导线ABD ．顺时针方向转动，同时远离导线AB10.如图所示，长直导线通电为I 1，通过通以电流I 2环的中心且垂直环平面，当通以图示方向的电流I 1、I 2时，环所受安培力( )A ．沿半径方向向里B ．沿半径方向向外C ．等于零D ．水平向左 E.水平向右 11.如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A ，A 与螺线管垂直，A 导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S 闭合，A 受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )A ．水平向左B ．水平向右C ．竖直向下D ．竖直向上12.把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心，且在线圈平面内。
高二物理 3.4 磁场对通电导线的作用力教案
高二物理教学目标：（一）知识与技能1、知道什么是安培力。
知道通电导线在磁场中所受安培力的方向与电流、磁场方向都垂直时，它的方向的判断----左手定则。
知道左手定则的内容，会用左手定则熟练地判定安培力的方向，并会用它解答有关问题。
2、会用安培力公式F=BIL解答有关问题. 知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL。
3、了解磁电式电流表的内部构造的原理。
（二）过程与方法通过演示、分析、归纳、运用使学生理解安培力的方向和大小的计算。
培养学生的想像能力。
（三）情感态度与价值观使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法.并通过对磁电式电流表的内部构造的原理了解，感受物理知识之间的联系。
教学重点：安培力的方向确定和大小的计算。
教学难点：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）。
教学方法：讲授、实验、探究、讨论教学教具：磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、滑动变阻器、多媒体。
教学过程：（一）复习引入让学生回忆在在第二节中通电导线在磁场中受力大小与什么因素有关。
过渡：本节我们将对安培力做进一步的讨论。
（二）新课教学安培力：磁场对电流的作用力。
安培力是以安培的名字命名的，因为他研究磁场对电流的作用力有突出的贡献。
1．安培力的方向【演示】按照P85图3.1—3所示进行演示。
（1）改变电流的方向，观察发生的现象。
［现象］导体向相反的方向运动。
（2）调换磁铁两极的位置来改变磁场方向，观察发生的现象。
［现象］导体又向相反的方向运动［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。
（P96图3.4-1）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、磁场图和剖面图一一引导学生展示。
3.4通电导线在磁场中受到的力
受到的磁场的作用力的合力为(
A.方向沿纸面向上,大小为( B.方向沿纸面向上,大小为(
2 2 2
)
+1)ILB -1)ILB
C.方向沿纸面向下,大小为( 2 +1)ILB D.方向沿纸面向下,大小为( -1)ILB
【解题指导】应用F=BIL求安培力,其中I⊥B,L为导线的有
效长度.
【标准解答】选A.导线段abcd的有效长度为线段ad,由几 何知识知Lad=( 2 +1)L,故线段abcd所受的合力大小 F=ILadB=( 2 +1)ILB,导线有效长度的电流方向为a→d,据 左手定则可
• (1)安培力总是垂直于磁场方向和电流方 向所决定的平面，但磁场方向和电流方向 不一定垂直． • (2)若已知B、I方向，F方向唯一确定，但 若已知B(或I)、F方向，I(或B)方向不唯 一． • (3)判断电流的磁场方向用安培定则，确 定通电导体在磁场中的受力方向用左手定 则．
课堂练习
【例1】画出图中安培力的方向。
F = ILB (B⊥L)
F B I
2.当电流与磁场方向夹θ角时:
F B⊥ B∥ B
B1
F = ILBsinθ
B B2 (θ为B与L的夹角)
• 导线L所处的磁场应为匀强磁场．安培力 表达式F＝ILB(或F＝ILBsinθ)一般适用于 匀强磁场，若通电导线所在区域的B的大 小和方向不相同，应将导体分成若干段， 使每段导线所处范围B的大小和方向近似 相等，求出各段导线所受的磁场力，然后 再求合力．
【说明】 由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而 安培力的力矩也跟电流成正比，而螺旋形弹簧的扭 矩与指针转过的角度成正比，所以磁电式电表的表
盘刻度是均匀的。
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。
34通电导线在磁场中受到的力讲解
（1） 在匀强磁场 中，在通电直导线与磁场方 向垂直的情况下，导线所受安培力 F等于磁感应 强度B、电流I和导线的长度L三者的乘积。
即： F=BIL
（2）B、I平行时：F＝0
B1
（3）B、I成θ角时：
F = BILsin θ
B
(θ为 B与L的夹角 )
B2
对安培力大小的理解
(1) 公式 F=BILsin θ只适用于 匀强磁场 。 θ=90°时，F最大；θ =0°时，F最小。 (2) θ为 B与I的夹角； L为有效长度 ,不一定是 导线的实际长度。
③ 电流方向改变，安培力方向也改变，线圈朝相反方向 转动。
课堂训练
例1. 下列措施可以提高电流表线圈的灵敏度的是
AB (注：电表的灵敏度可以表示为 θ/I=NBS/k)（ ）
A. 增加线圈的匝数； B. 增强磁极间的磁感应强度； C. 减小线圈的电阻； D. 换用不易扭转的弹簧。
课堂训练
C 例2. 关于电流表以下说话错误的是 (
电流元法
课堂训练
例6. 如图所示，固定螺线管 M右侧有一正方形线框 abcd ，线框内通有恒定电流，其流向为 abcd ，当
闭合开关S后，线框运动情况应为 ( A )
A. ab向外，cd向里转动且向 M靠拢； B. ab向里，cd向外转动且远离 M； C. ad向外，bc向里转动且向 M靠拢； D. ad向里，bc向外转动且远离 M。
C 所示的电路 , 当开关接通后 , 将看到的现象是 ( )
A. 弹簧向上收缩 ; B. 弹簧被拉长 ;
S
C. 弹簧上下振动 ; D. 弹簧仍静止不动。
第三章 磁场
3.4 通电导线在磁场中受到的力 (2)
湖南师范大学 袁华军
第3.4通电导线在磁场中受到的力
.
铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。 铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。
磁场特点： 2、磁场特点：
［问题］电流表中磁场分布有何特点呢？ 问题］电流表中磁场分布有何特点呢？ 电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的 电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的. 均匀辐向分布 所谓均匀辐向分布， 所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都 均匀辐向分布 通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置， 通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面 与磁感线之间的夹角都是零度. 与磁感线之间的夹角都是零度. ［问题］该磁场是否匀强磁场？ 问题］该磁场是否匀强磁场？ 是否匀强磁场 该磁场并非匀强磁场 该磁场并非匀强磁场 ［问题］该磁场的特点？ 问题］该磁场的特点？ 的特点 在以铁芯为中心的圆圈上， 在以铁芯为中心的圆圈上， 大小是相等的 各点的磁感应强度B 的大小是相等的.
F
反向电流
F F F
磁电式电流表
在实验室中， 在实验室中， 常用到一种测电 流强弱和方向的 电学仪器—— ——电 电学仪器——电 流表， 流表，它就是根 据磁场对电流作 用的安培力制成 的。
电流表的构造
蹄形磁铁
在一个很强的蹄 形磁铁的两极间， 形磁铁的两极间，有一 个固定的圆柱形铁芯， 个固定的圆柱形铁芯， 铁芯外面套有一个可以 绕轴转动的铝框， 绕轴转动的铝框，铝框 上绕有线圈， 上绕有线圈，铝框的转 轴上装有两个螺旋弹簧 和一个指针， 和一个指针，线圈的两 端分别接在这两个螺旋 弹簧上， 弹簧上，被测电流经过 这两个弹簧流入线圈。 这两个弹簧流入线圈。
【例1】 关于垂直于磁场方向的通电直导
线所受磁场力的方向， 线所受磁场力的方向，正确的说法是 A．跟磁场方向垂直，跟电流方向平行 ．跟磁场方向垂直， B．跟电流方向垂直，跟磁场方向平行 ．跟电流方向垂直， C． 既跟磁场方向垂直， C．既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂 直 D．既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方 ．既不跟磁场方向垂直， 向垂直
通电导线在磁场中受到的力
电流 元法
把整段导线分为多段电流元，先用左手定则判断每段电流元所 受安培力的方向，然后判断整段导线所受安培力的方向，从而 确定导线运动方向
环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或 等效法 多个环形电流(反过来等效也成立)，然后根据磁体间或电流间
的作用规律判断
特殊位 通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置，判断其所受安 置法 培力的方向，从而确定其运动方向
向相反，于是架在轴上的线圈就要转动，通过转
轴收紧螺旋弹簧使其变形，反抗线圈的转动，电
流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越
图 3-4-2
大，所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小。线圈中的电
流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变。
所以，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。 5．优缺点
[典例] 如图 3-4-11 所示，在倾角 θ＝30°的斜
面上固定一平行金属导轨，导轨间距离 l＝0.25 m，
两导轨间接有滑动变阻器 R 和电动势 E＝12 V、内
阻不计的电池。垂直导轨放有一根质量 m
图 3-4-11
＝0.2 kg 的金属棒 ab，它与导轨间的动摩擦因数 μ＝ 63。整个装
置放在垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度 B＝0.8 T。当调
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＝ ILBsin θ 。
三、磁电式电流表
1．原理
安培力与电流的关系。
2．构造
磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、软铁、极靴。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
等效法分析运动 F × I方向
N
F
F
• I方向
S
特殊位置法
3、如图两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一 小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时， 两导线环将：( A ) A、吸引． B、排斥．C、保持静止． D、边吸引边转动． 结论法：同向电流互相吸引
N
S
N
S
等效法：分析运动
N
B F F′
F′ N
F S N
F S f
变大 （1）绳子拉力_______
(变大,变小,不变)
有 桌面对磁铁的摩擦力_____
(有,无) 方向_________. 水平向右
变小 （2）桌面对磁铁的支持力_______
（3）桌面对磁铁的摩擦力______ 无 (有,无).
5、如图所示，一条劲度系数较小的金属弹簧处于 自由状态，当弹簧通以电流时，弹簧将（ A ） Ａ.纵向收缩，径向膨胀； Ｂ.纵向伸长，径向收缩； Ｃ.纵向收缩，径向伸长； Ｄ.纵向伸长，径向膨胀。
第三章 磁场
§3.4
通电导线在磁场中受到的力
第2课时
1、如何判断通电导线在磁场中受到的 安培力的方向？
2、安培力的大小如何计算？
3、在运用安培力公式时应注意什么？
1、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（ ）
2、一小段通电直导线长1cm，电流强度为5A， 把它放入磁场中某点时所受磁场力大小为0.1N， 则该点的磁感强度为（ ） A．B＝2T； B．B≥2T； C、B≤2T ； D．以上三种情况均有可能
FI F
• o F
F
下列措施可以提高电流表线圈的灵敏度 的是（ AB ） （注：电表的灵敏度可以表示为θ/I=NBS/k） A、增加线圈的匝数； B、增强磁极间的磁感应强度； C、减小线圈的电阻； D、换用不易扭转的弹簧
§3、4 通电导线在磁场中受到的力
1、安培力的方向——左手定则 2、安培力的大小
˙
F
˙ ˙
×
˙ ˙
×
˙
×
固定
×
×
×
F
自由
同 向 相 吸
1、把一重力不计的通电直导线水平放在 蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由 转动，当导线通入图示方向电流I时， 导线的运动情况是(从上往下看)（ C ） A.顺时针方向转动，同时下降 B.顺时针方向转动，同时上升 C.逆时针方向转动，同时下降 D.逆时针方向转动，同时上升
安培力作用下求电量问题
质量为m的铜棒搭在U形导线框右端，棒 长和框宽均为L,磁感应强度为B的匀强磁 场方向竖直向下.电键闭合后，铜棒被平抛 出去，下落h后的水平位移为s.求闭合电键 后通过铜棒的总电量Q.
h
(图乙中MN连线垂直于框架AB、CD)
三、磁电式电流表
阅读课文 P93 磁电式电流表 思考下列问题：
1、磁电式电流表的构造
2、磁电式电流表内部磁场的特点
3、磁电式电流表的工作原理
三、磁电式电流表
1、构造： 蹄形磁铁、线圈、螺旋弹簧、刻度盘、指针、 极靴（软铁制成）、圆柱形铁芯（软铁制成）。
.
三、磁电式电流表
2、磁场特点：磁场是均匀辐向分布 在以铁芯为中心的圆周上，各点的磁感 应强度大小是相等，方向不同。 属于非匀强磁场
线圈平面与磁感线总平行.
三、磁电式电流表
3、电流表的工作原理: 如图所示，当电 流通过线圈时，线圈 上跟轴线平行的两边 在安培力作用下，使 线圈绕轴线转动，从 而使螺旋弹簧被扭动。 当安培力产生的力矩 和弹簧的扭转力矩相 平衡时，线圈才停止 转动。
I
B
F方向×
特殊位置法分析运动
F
I
I
电流微元法
F方向•
B
B
2、如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈， 线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿 图示方向流动时，将会出现( D ) A．线圈向磁铁平移 B．线圈远离磁铁平移 C．从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁 D．从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁
B
FN
×
θ
F
mg
引申1：欲使它静止在斜面上, 外加磁场的磁感应
强度B的最小值为________, 方向________.
FN I
F BIL mg sin mg sin B IL 方向垂直斜面向上
B θ
F
θ mg
F I
引申2：欲使它静止在斜面上,且对斜
面无压 力, 外加磁场的磁感应强度B的 最小值为 _________, 方向________.
推论分析法
F2 S N I
B2 F 1 B1 B1
F2 B2
F1
安培力作用下物体的平衡问题
【例】在倾斜角为θ的光滑斜面上,置
一通有电流I,长为L,质 量为m的导 体棒， 如图所示,在竖直向上的磁场中静止， 则磁感应强度B为 _________.
F BIL mg tan
FN θ mg F
mg tan B IL
θ
三、磁电式电流表
3、电流表的工作原理:
由于安培力与电流成正比， 当线圈中流入的电流越大时，线 圈上产生的安培力越大，线圈和 指针转过的角度也越大。因此， 根据指针偏转角度的大小，可以 知道被测电流的强弱。
由左手定则可知，当流入线 圈中的电流方向改变时，线圈上 产生的安培力的方向也改变，从 而使线圈和指针偏转的方向也改 变。所以，根据指针偏转的方向， 可以知道被测电流的方向。
3、将长度为20cm，通有0.1A电流的直导线放入 匀强磁场中，电流与磁场方向如图，已知磁感应 强度为1T，试求出下列各图中导线所受的安培力 的大小和方向。
4、如图所示导体框中电流为I，导体框垂直于 磁场放置，磁场磁感应强度为B，AB与CD相距 为d，则在图甲、乙两种情况下，导体棒MN和 MON受到的安培力为多少？
为45° ，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上磁
感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻 为1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？
(其他电阻不计)
由N向M看
FN B
F
【答案】R=0.2Ω
质量为m＝0.02kg的通电细杆ab置于倾角为θ＝ 37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d＝0.2m， 杆ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，磁感应强 度B＝2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向 下，如图所示．现调节滑动变阻器的触头，试 求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围 为多少？
θ=NBIS/k
三、磁电式电流表
4、电流表的特点：
①、灵敏度高，可以测量很弱的电流，但是绕制 线圈的导线很细，允许通过的电流很小； ②、电流和安培力成正比，所以电流表的刻度是 均匀的；
③、电流方向改变，安培力方向也改变，线圈朝 相反方向转动。
在玻璃器皿的中心，放一个圆柱形的电 极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们 分别与电池的两极相连，然后再在玻璃器皿 中放入导电液体，例如盐水，若把玻璃器皿 放在磁场中，如图所示，那么液体会转动吗？ 如果转？往什么方向转？ 俯视图
B θ
BIL mg
mg B IL
水平向左
mg
如图所示，金属杆ab的质量为m，长为L， 通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀 强磁场中，结果ab静止在水平导轨上。若 磁场方向与水平导轨成θ角，求： （1）棒ab受到的摩擦力； （2）棒对导轨的压力。
B
a θ b
如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹角
﹛
B∥I时 B⊥I时 B与I夹θ角时
3、磁电式电流表的工作原理
安培力作用下物体的运动情况分析 画出导线所在处的磁场方向
确定电流方向 根据左手定则确定受安培力的方向 根据受力情况判断运动情况
例1、如图所示，两根互相绝缘、垂直放置的直 导线ab和cd，分别通有方向如图的电流， 若通电导线ab固定不不动，导线cd能自由 运动，则它的运动情况是( C ). A．顺时针转动，同时靠近导线ab B．顺时针转动，同时远离导线ab C．逆时针转动，同时靠近导线ab D．逆时针转动，同时远离导线ab
S
4、如图所示，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外的电流，则（ ） A、磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用 B、磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用 C、磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用 D、磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用