安培力的大小解读
磁场对通电导线的作用力讲解----安培力（王老师原创）
磁场对通电导线的作用力讲解----安培力（王老师原创）磁场对通电导线的作用力----安培力1、安培力的方向——左手定则（1）左手定则伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把手放入磁场，让磁感线穿过手心，让伸开的四指指向电流方向，那么大拇指所指方向即为安培力方向。
（2）安培力F、磁感应强度B、电流I三者的方向关系：①F安⊥I，F安⊥B，即安培力垂直于电流和磁感线所在的平面，但B与I不一定垂直。
②判断通电导线在磁场中所受安培力时，注意一定要用左手，并注意各方向间的关系。
③若已知B、I方向，则F安方向确定；但若已知B（或I）和F安方向，则I（或B）方向不确定。
（3）电流间的作用规律：同向电流相互吸引。
，反向电流相互排斥。
2、安培力大小的公式表述（1）通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小与I和L的乘积成正比。
公式：。
（2）当B与I成角时，，是B与I的夹角。
推导过程：如图所示，将B分解为垂直电流的和沿电流方向的，B对I的作用可用B1、B2对电流的作用等效替代，。
几点说明：（1）通电导线与磁场方向垂直时，F=BIL最大；平行时最小，F=0。
（2）B对放入的通电导线来说是外磁场的磁感应强度，与导线的长度和电流的大小都无关。
（3）导线L所处的磁场应为匀强磁场；在非匀强磁场中，公式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直线电流元）（4）式中的L为导线垂直磁场方向的有效长度。
如图所示，半径为r的半圆形导线与磁场B垂直放置，当导线中通以电流I时，导线的等效长度为2 r，故安培力F=2BIr。
3．安培力作用下的物体运动方向的判断方法（1）电流元受力分析法：把整段电流等效为很多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元受安培力的方向，从而判断出整段电流元所受合力的方向，最后确定运动方向。
（2）特殊位置分析法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置（如转过90°）后，再判断所受安培力方向，从而确定运动方向。
安培力的概念和安培力的计算
安培力的概念和安培力的计算安培力（Ampere's force）是指通过相互靠近的两段载流导线之间的作用力。
它是电流产生的磁场所引起的，根据安培右手定则，载流导线所产生的磁场可以产生一个力使得相邻导线产生相互作用。
安培力的计算可以通过一系列公式进行求解。
安培力的概念安培力是由法国科学家安培（André-Marie Ampère）在19世纪提出的，用以描述电流通过导线时所产生的磁场对其他导线的作用力。
当两段载流导线之间有电流通过时，它们所产生的磁场会相互作用，从而产生一个力。
这个力称为安培力。
安培力的方向遵循安培右手定则，根据该定则，握住一根导线，以右手拇指指向电流方向，弯曲其他四指，四指所指的方向就是安培力的方向。
安培力的计算公式安培力的大小可以通过以下公式计算：F = BIL其中，F代表安培力的大小，B代表磁场的大小，I代表电流的大小，L代表两段导线之间的距离。
安培力的单位是牛顿（N），磁场的单位是特斯拉（T），电流的单位是安培（A），距离的单位是米（m）。
安培力的计算实例为了更好地理解安培力的计算，我们来看一个具体的实例。
假设有两段平行的导线AB和CD，它们之间的距离为0.2米。
导线AB中的电流为5安培，导线CD中的电流为8安培。
现在我们来计算导线AB受到的安培力。
首先，我们需要知道导线AB所产生的磁场的大小。
假设磁场大小为0.4特斯拉。
然后，我们将已知的数值代入公式中：F = BIL= 0.4T × 5A × 0.2m= 0.4 × 5 × 0.2 N= 0.4 N因此，导线AB受到的安培力为0.4牛顿。
通过以上的实例可以看出，安培力的大小取决于磁场的大小、电流的大小以及两段导线之间的距离。
总结安培力是电流通过导线时所产生的磁场对其他导线的作用力。
它的方向遵循安培右手定则。
安培力的计算可以通过公式F = BIL进行求解，其中B是磁场的大小，I是电流的大小，L是两段导线之间的距离。
《安培力》 知识清单
《安培力》知识清单一、安培力的定义安培力是指通电导线在磁场中受到的作用力。
简单来说，当导线中有电流通过，并且处于磁场中时，就会受到安培力的作用。
二、安培力的大小安培力的大小与多个因素有关，主要包括：1、电流的大小（I）：电流越大，安培力通常越大。
2、导线在磁场中的有效长度（L）：这里的有效长度是指垂直于磁场方向的导线长度。
3、磁感应强度（B）：磁场越强，安培力越大。
其计算公式为：F ＝BILsinθ，其中θ是电流方向与磁场方向的夹角。
当电流方向与磁场方向垂直时（θ ＝ 90°），安培力最大，F ＝ BIL；当电流方向与磁场方向平行时（θ ＝ 0°或 180°），安培力为零。
三、安培力的方向安培力的方向可以用左手定则来判断。
左手定则：伸开左手，使大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。
需要注意的是，安培力的方向总是垂直于电流方向和磁场方向所确定的平面。
四、安培力的应用1、电动机电动机是利用安培力的原理工作的。
通电线圈在磁场中受到安培力的作用而发生转动，从而将电能转化为机械能。
2、磁电式仪表例如电流表、电压表等，其工作原理也涉及到安培力。
通过电流在磁场中受到的安培力，使指针发生偏转，从而指示出相应的物理量。
3、电磁炮这是一种利用电磁力发射炮弹的装置。
通过强大的电流产生的安培力，推动炮弹高速发射出去。
五、安培力与洛伦兹力的关系安培力实际上是导线中大量自由电子受到的洛伦兹力的宏观表现。
洛伦兹力是指运动电荷在磁场中受到的力。
当导线中有电流通过时，其中的自由电子定向移动，每个电子都受到洛伦兹力。
由于大量电子受到的洛伦兹力的总和，就表现为导线所受到的安培力。
六、安培力的实验探究在实验室中，可以通过以下实验来探究安培力的相关特性：1、实验装置通常包括电源、导线、磁场产生装置（如磁铁）、测力计等。
专题1 安培力的大小及方向(解析版)
专题一安培力的大小及方向基本知识点1．安培力的大小(1)公式：F＝BIl sinθ其中θ为磁感应强度与通电导线之间的夹角．(2)说明：①当通电导线与磁感线垂直时，即电流方向与磁感线垂直时，所受的安培力最大：F＝BIL．②当通电导线与磁感线平行时，所受安培力为零．③适用条件：只有在匀强磁场中，在通电导线与磁场方向垂直的情况下，F＝BIL才成立．在非匀强磁场中，一般说来是不适用的，但在通电导线很短的情况下，可近似地认为导线所处的地方是匀强磁场．注：(1)F⊥I，F⊥B，但B与I不一定垂直．(2)若已知B、I方向，F方向惟一确定，但若已知B(或I)、F方向，I(或B)方向不惟一．2．当导线与磁场垂直时，弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度(如图所示)；相应的电流沿L由始端流向末端．3．不管是电流还是磁体，对通电导线的作用都是通过磁场来实现的，因此必须要清楚导线所在位置的磁场分布情况，然后结合左手定则准确判断导线的受力情况或将要发生的运动，在实际操作过程中，往往采用以下几种方法：(1)电流元法：把整段导线分为许多段直电流元，先用左手定则判断每段电流元受力的方向，然后判断整段导线所受合力的方向，从而确定导线运动方向(2)等效法：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多个环形电流，反过来等效也成立(3)特殊位置法：通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置(如转过90°)，然后判断其所受安培力的方向，从而确定其运动方向(4)结论法：两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势(5)转换研究对象法：定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，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，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向例题分析一、安培力的方向例1下列各图中，金属导体棒ab所受安培力F方向正确的是()(对应训练一)画出图中通电导体棒ab所受的安培力的方向(图中箭头方向为磁感线的方向)．(对应训练二)在赤道上空，水平放置一根通以由西向东方向的电流的直导线，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．受到由南向北的安培力D．受到由西向东的安培力二、安培力大小公式的应用例2长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向如图所示，已知磁感应强度为B，对于下列各图中，导线所受安培力的大小计算正确的是()(对应训练)如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则MN所受安培力大小()A．F＝Bid B．F＝BId sin θ C．F＝BIdsin θD．F＝BId cos θ三、有效长度求安培力的大小例3如图所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。
安培力大小
实验1：当通电导线长度一定时，安培力与电流的关系？
安培力大小与电流有关
二、安培力的大小 2、研究通电导线方向与磁场方向垂直的情况下：
实验2：当电流一定时，安培力与通电导线长度的关系？
安培力大小与通电导线长度有关
二、安培力的大小 2、研究通电导线方向与磁场方向垂直的情况下：
结论：通电导线在同一磁场中 受到的安培力大小Ｆ与导线长 度和电流Ｉ的有关．
二、安培力的大小 猜想：安培力的大小与哪些因素有关？
通电导线的长度 电流的大小
磁场的强弱 磁场方向与电流方向关系
【实验方法】控制变量法
二、安培力的大小
1、当通电导线方向与磁场方向平行时，通 电导线所受的安培力的大小为_______ 零
二、安培力的大小 2、研究通电导线方向与磁场方向垂直的情况下：
磁感应强度
磁感应强度与磁感线的关系：
①磁感线上某点的切线方向即为该处的磁感应 强度方向；
②磁感线的疏密表示磁感应强度的强弱；
【习题1】
单选题
关于磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A.在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比
B.磁感线的指向就是磁感应强度的方向 C.垂直磁场放置的通电导线的受力方向即是磁感应强度的方向 D.磁感应强度的大小、方向与放入磁场的通电导线的电流大小、 导线长度、导线取向无关
②不同的磁场中，比值F/IL一般是不同的；
磁感应强度
定义：物理学规定，通电导线与磁场方向垂直
时，通电导线所受的安培力F与跟电流I和导线
长度L的乘积IL的比值。（用B表示）
F 定义式： B IL
（比值定义）
磁感应强度 单位：特斯拉，简称特，符号T， 1T=1N/Am
安培力讲义
安培力，左手定则1、安培力：磁场对的作用叫安培力。
2、安培力的大小：（1）安培力的计算公式：，θ为磁场B与直导体L之间的夹角。
L为与磁感线垂直的平面上的有效长度（2）当θ＝90°时，导体与磁场垂直，安培力F m＝；当θ＝0°时，导体与磁场平行，安培力为零。
（3）F＝BILsinθ要求L上各点处磁感应强度相等，故该公式一般只适用于。
3、安培力的方向：（1）安培力方向用左手定则判定：伸开左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线穿入手心，并使伸开的四指指向，那么所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。
（2）F、B、I三者间方向关系：已知B、I的方向（B、I不平行时），可让磁感应强度的一个分量B sinθ垂直穿过手心，也可用左手定则能确定F的唯一方向：F⊥B，F⊥I，则F垂直于B和I所构成的平面（如图所示），但已知F和B的方向，不能唯一确定I的方向。
由于I可在图中平面α内与B成任意不为零的夹角。
同理，已知F和I的方向也不能唯一确定B的方向。
（3）用“同向电流相吸，反向电流相斥”（反映了磁现象的电本质）。
只要两导线不是互相垂直的，都可以用“同向电流相吸，反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向；当两导线互相垂直时，用左手定则判定。
4、安培力的作用点：安培力是分布在导体的各部分，但直导线在匀强磁场中受安培力的作用点是导体受力部分的几何中心。
（正如重心）判别物体在安培力作用下的运动方向，常用方法有以下四种：1、电流元受力分析法：即把整段电流等效为很多段直线电流元，先用左手定则判出每小段电流元受安培力方向，从而判出整段电流所受合力方向，最后确定运动方向。
2、特殊值分析法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置(如转过90°)后再判所受安培力方向，从而确定运动方向。
3、等效分析法：环形电流可以等效成条形磁铁、条形磁铁也可等效成环形电流、通电螺线管可等效成很多的环形电流来分析。
高三物理安培力知识点总结
高三物理安培力知识点总结安培力是物理学中一个非常重要的概念，特别是在电磁学领域。
它描述了电流通过导线时所产生的力，是我们理解电路和电磁现象的基础。
下面将对高三物理中涉及到的安培力相关的知识点进行总结。
一、安培力的定义安培力是指电流通过导线时所产生的力。
当电流通过导线时，导线中的电子会受到磁场力的作用而产生一个力，这个力即为安培力。
安培力的方向可以根据右手螺旋定则来确定。
二、安培力的计算公式安培力的计算公式为：F = BILsinθ其中，F为安培力的大小，B为磁感应强度，I为电流的大小，L为导线的长度，θ为电流与磁感应强度之间的夹角。
三、安培力的方向根据右手螺旋定则，可以确定安培力的方向。
将右手握住导线，拇指指向电流的方向，其余四指指向磁感应强度的方向，拇指的方向即为安培力的方向。
四、安培力的性质1. 安培力与电流的大小成正比：当电流大小增加时，安培力也会增大。
2. 安培力与磁感应强度的大小成正比：当磁感应强度增大时，安培力也会增大。
3. 安培力与导线长度的大小成正比：当导线长度增加时，安培力也会增大。
4. 安培力与电流与磁感应强度之间的夹角的正弦值成正比：当夹角增大时，安培力会减小。
五、安培力的应用1. 电磁铁：电磁铁是利用安培力的作用原理制造的一种器件。
通电后，导线中的电流会产生安培力，使得铁芯上的铁磁体磁化，从而形成一个强大的磁场。
2. 电动机：电动机的运行原理也是基于安培力的作用。
电流通过线圈时，产生的安培力与磁场相互作用，导致线圈旋转。
3. 电磁感应：安培力也与电磁感应现象密切相关。
当导线与磁场相互运动时，导线中会产生感应电流，从而产生安培力。
通过对高三物理中的安培力知识点的总结，我们可以更好地理解安培力的概念、计算方法以及应用。
在解决与电流、磁场、电磁感应相关的问题时，我们可以运用安培力的知识，从而更好地理解和分析现象。
安培力知识讲解与典型分类例题
知识点1 安培力1. 安培力（1）定义：通电导线在磁场中受到的力.（2）大小:①当两两垂直时, . 若与的夹角为, 则.②弯曲导线的有效长度, 等于两端点所连线段的长度；相应的电流方向, 沿由始端流向末端．因为任意形状的闭合线圈, 其有效长度, 所以闭合通电线圈在匀强磁场中, 受到安培力的矢量和一定为零．如图所示, 甲、乙、丙三段导线的形状和长度不等, 但两端点之间的有效直线距离相等, 当通以相同的电流时, 在同样的磁场中安培力大小相等, 而丁图中导线圈闭合, 则其安培力合力为零．③公式的适用条件: 一般只适用于匀强磁场.（3）方向判断:①左手定则: 伸出左手, 使大拇指跟其余四个手指垂直, 并且都跟手掌在同一个平面内, 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体在磁场中受到的安培力的方向.②同向电流相互吸引, 反向电流相互排斥.（4）特点：, , 即垂直于和决定的平面．（注意：和可以有任意夹角）2. 磁电式电流表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．当电流通过线圈时, 导线受到安培力的作用．由左手定则可以判定, 线圈左右两边所受的安培力的方向相反, 于是架在轴上的线圈就要转动．线圈转动时, 图甲中的螺旋弹簧变形, 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大．所以, 从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小．从图乙和图丙可以看出, 安培力总与磁感应强度的方向垂直. 为了使电流表表盘的刻度均匀, 两磁极间装有极靴, 极靴中间又有一个铁质圆柱. 这样, 极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向, 线圈无论转到什么位置, 它的平面都跟磁感线平行（图丙）, 表盘的刻度就是均匀的了.【安培力】关于通电直导线所受的安培力、磁感应强度和电流三者方向之间的关系, 下列说法中正确的是（ ） A. 的三者必定均相互垂直 B. 必定垂直于, 但不一定垂直于C. 必定垂直于, 但不一定垂直于 D ．必定垂直于, 但不一定垂直于在图中, 表示电流、磁场和磁场对电流作用力三者的方向关系正确的是（ ）在如图所示各图中, 表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是( )一段通电导线, 放在同一匀强磁场中的四个不同的位置, 如图所示, 则（）A. 情况下导线不受安培力B. 情况下导线都不受安培力C. 情况下导线受的安培力大于情况下导线受的安培力D．情况下, 导线受的安培力大小相等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( )在磁场中某一点放入一通电导线, 导线与磁场垂直, 导线长, 电流为, 所受磁场力为. 求:（1）这点的磁感应强度是多大?若电流增加为, 所受磁场力为多大?（2）若让导线与磁场平行, 这点的磁感应强度多大?通电导线受到的磁场力多大?一根长、电流为的通电导线, 放在磁感应强度为的匀强磁场中, 受到磁场力的大小可能是（）A. B. C. D.磁场中某区域的磁感线如图所示, 则（）A. 、两处的磁感应强度的大小不等,B．、两处的磁感应强度的大小不等,C. 同一通电导线放在处受力一定比放在处受力大D. 同一通电导线放在处受力一定比放在处受力小如图, 长为的直导线折成边长相等, 夹角为的形, 并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中, 磁感应强度为, 当在该导线中通以电流强度为的电流时, 该形通电导线受到的安培力大小为（）A. 0B.C.D.【磁电式电流表】关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯间的矩形线圈与该磁场的关系, 下列正确的有A. 通电线圈旋转的角度不同, 它所在位置的磁感应强度大小也不同B. 不管通电线圈转到什么位置, 它所在位置的磁感应强度大小都相等C. 通电线圈旋转的角度不同, 它的平面与磁感线的夹角也不同D．不管通电线圈转到什么位置, 它的平面都与磁感线相平行C．磁电式电流表中通以相同电流时, 指针偏转角度越大, 表示电流表灵敏度越高, 若其余条件都相同, 则灵敏度高的电流表具有（）比较小的通电线圈的横截面积 B. 比较“硬”的两个螺旋弹簧【例3】C. 比较少的通电线圈匝数 D. 比较强的辐向分布的磁场实验室经常使用的电流表是磁电式仪表．这种电流表的构造如图甲所示．蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的．当线圈通以如图乙所示的电流, 下列正确的是（）A. 线圈转到什么角度, 它的平面都跟磁感线平行B. 线圈转动时, 螺旋弹簧被扭动, 阻碍线圈转动C. 当线圈转到如图乙所示的位置, 端受到的安培力方向向上D．当线圈转到如图乙所示的位置, 安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动【磁铁磁场中的导线】如图所示, 一条形磁铁放在水平桌面上, 在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线. 当导线中通以由外向内的电流时（）A. 磁铁受到向左的摩擦力, 磁铁对桌面的压力减小B. 磁铁受到向右的摩擦力, 且对桌面的压力减小C. 磁铁受到向左的摩擦力, 且对桌面的压力增大D．磁铁不受摩擦力, 对桌面的压力不变如图所示, 一根条形磁棒静止在斜面上, 磁棒中心正上方固定着一根水平直导线, 通以垂直于纸面向里的恒定电流. 现将电流的方向改为垂直于纸面向外, 电流的大小不变, 发现磁棒仍静止在斜面上, 则磁棒对斜面的压力（）A．增大B．不变C．减小D. 缺少条件无法判断如图所示, 台秤上放一光滑平板, 其左边固定一挡板, 一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来, 此时台秤读数为, 现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线, 电流方向如图, 当加上电流后, 台秤读数为, 则以下说法正确的是（）A. , 弹簧长度将变长B. , 弹簧长度将变短C. , 弹簧长度将变长D．, 弹簧长度将变短如图甲所示, 把一通电直导线放在蹄形磁铁磁极的正上方, 导线可以自由移动. 当导线通过电流时, 如果只考虑安培力的作用, 则从上往下看, 导线的运动情况（）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【多根通电导线】如图所示, 两根平行放置的长直导线和载有大小相同, 方向相反的电流, 受到的磁场力大小为. 当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后, 受到的磁场力大小变为, 则此时受到的磁场力大小变为（ ）A. B. C. D.在等边三角形的三个顶点、、处, 各有一条长直导线垂直穿过纸面, 导线中通有大小相等的恒定电流, 方向如图. 过点的导线所受安培力的方向（ ） A. 与边平行, 竖直向上 D ． B. 与边平行, 竖直向下C. 与边垂直, 指向左边 与边垂直, 指向右边通电直导线A 与圆形通电导线环B 固定放置在同一水平面上, 通有如图所示的电流时, 通电直导线A 受到水平向______的安培力作用. 当A.B 中电流大小保持不变, 但同时改变方向时, 通电直导线A 受到的安培力方向水平_____.如图所示, 是一条水平放置的固定长直导线, 通电电流大小为, 方向如图, 是一个通有电流的与共面的金属环, 圆环在磁场作用下（ ） A. 沿纸面向上运动 B. 沿纸面向下运动C. 上半部垂直于纸面向外, 下半部垂直于纸面向里运动 D ．上半部垂直于纸面向里, 下半部垂直于纸面向外运动如图, 为圆心, 是半径分别为的同心圆, 若处垂直纸面放置一载流直导线, 电流垂直纸面向外. 用一条导线围成如图所示回路, 当回路中沿图示方向通以电流时, 此回路将（ ）A. 向左平动B. 在纸面向绕过点垂直于纸面的轴转动C. 边向外, 边向里运动 D ．边向里, 边向外运动【平衡问题】如图所示, 一根质量为的金属棒, 用软线悬挂在磁感应强度为的匀强磁场中, 电流方向由, 此时悬线张力不为零, 欲使悬线张力为零, 必须（ ）A. 改变电流方向, 并适当增加电流强度A B IIB. 不改变电流方向, 适当增加电流强度C. 改变磁场方向, 并适当增大磁感应强度D．不改变磁场方向, 适当减少磁感应强度质量为的通电细杆置于倾角为的平行导轨上, 导轨宽度为, 杆与导轨间的摩擦因数为, 有电流时恰好在导轨上静止, 如图所示, 下图是方向观察时的四个平面图, 标出四种不同的匀强磁场方向, 其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是（）如图所示, 两根间距为的平行光滑金属导轨间接有电源, 导轨平面与水平面间的夹角. 金属杆垂直导轨放置, 导轨与金属杆接触良好. 整个装置处于磁感应强度为的匀强磁场中. 当磁场方向垂直导轨平面向上时, 金属杆刚好处于静止状态. 若将磁场方向改为竖直向上, 要使金属杆仍保持静止状态, 可以采取的措施是（）A. 减小磁感应强度B. 调节滑动变阻器使电流减小C. 减小导轨平面与水平面间的夹角D. 将电源正负极对调使电流方向改变如图所示, 通电直导线质量为、长为, 水平的放置在倾角为的光滑斜面上, 通以图示方向的电流, 电流强度为, 要求导线静止在斜面上.（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？如图所示, 质量、电阻不计的金属杆放在宽为, 倾角为的导轨上, 导轨电阻也不计, 其上端接电动势为、内阻为零的直流电源和可变电阻. 磁感应强度的匀强磁场竖直向上穿过导轨平面. 金属杆与导轨间的最大静摩擦力为. 欲使棒静止在导轨上不动, 求可变电阻的取值范围.【综合问题】电磁轨道炮工作原理如图所示. 待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动, 并与轨道保持良好接触.电流I从一条轨道流入, 通过导电弹体后从另一条轨道流回. 轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场）, 磁感应强度的大小与I成正比. 通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出. 现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍, 理论上可采用的方法是（）A. 只将轨道长度L变为原来的2倍B. 只将电流I增加至原来的2倍C. 只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半, 轨道长度L变为原来的2倍, 其它量不变相距为的平行金属导轨放在高的水平桌面上, 一根质量为的金属棒垂直地跨在导轨上, 匀强磁场的磁感应强度竖直向上, 如图所示, 当接通时, 金属棒因受到磁场力的作用而被水平抛出, 落地点与抛出点之间的水平距离, 求接通后, 通过金属棒的总电荷量. （取）。
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B=0.5T，求该导线所受安培力是多大？方 向如何？
I
I
θ
B
大小为2×10-4N
【例2】如果与磁感线垂直的平面内的通电导线为一等 腰直角三角形的两条直角边，此时电流受到的安培力 怎样求？大小多少？方向怎样？ 如果是一闭合回路 受力又是多少?
对公式的理解
F=ILB
★L是有效长度， 不一定是导线实际长度
B a
30° b
FN R E r
B
F
力电应用
8、水平放置的两个平行金属轨道相距0.2m上面有一 质量为0.04kg的均匀金属棒ab，电源电动势为６V， 内阻为0.5Ω，滑动变阻器调到2.5Ω时，要在金属 棒所在位置施加一个垂直于ab的匀强磁场，才能使 金属棒ab对轨道的压力恰好为零，求匀强磁场的大 小和方向． 若保持磁感应强度B的大小不变，方向顺时针 转37°，此时ab仍然静止，则轨道对ab的支持力和 摩擦力为多大？
［答案］ D
长度为20cm的通电直导线放在匀强磁场中， 电流的强度为1A，受到磁场作用力的大小为 2N，则磁感应强度B （ B ）
A、B＝10T C、B≤10T B、B≥10T D、不能确定
例5.如图所示质量为m=50g的铜棒，长L＝10cm， 用长度均为L的两根软导线水平地悬吊在竖直 向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝1/3T，通 电后，平衡时棒向纸外偏转的角度θ＝37°， 此铜棒中电流的大小为多少？
mg=BIL B=mg/IL
G
7、如图所示，在倾角为30o的斜面上，放置两条宽 L＝0.5m的光滑平行导轨，将电源、滑动变阻器用 导线连接在导轨上，在导轨上横放一根质量为 m＝ 0.2kg 的金属棒 ab ，电源电动势 E ＝ 12V ，内阻 r ＝ 0.3Ω，磁场方向垂直轨道所在平面， B ＝ 0.8T 。 欲使棒 ab 在轨道上保持静止，滑动变阻器的使用 电阻R应为多大？（g取10m/s2，其它电阻不计）
小结 1、安培力的大小：
1）当I B， F =BIL
注意：导线不是直线，找导线的有效长度 （首尾连接的直线）
2）当I // B， F =0 3）当I与B有夹角时，F =BIL sin
2、安培力的方向 ——左手定则
如图所示，水平放置的平行金 属导轨相距为 d ，导轨一端与电源 相连，垂直于导轨平面的匀强磁场 的磁感应强度为B，方向如图所示. 长为l的金属棒
θ
X
mgtgθ=BIL
F
θ
B=mgtgθ/IL
mg
引申1：欲使它静止在斜面上___.
mgsinθ=BIL θ B N
F
X
θ G B θ
F
X
B=mgsinθ/IL
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________.
N
B
问题:如果既不平行也不垂直呢？
θ
I
3.当电流与磁场方向夹角为θ时: 把磁感应强度B分解为两个分量：
一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ B 另一分量与导线平行 B2=Bcosθ
I
1
B
B2
θ
平行于导线的分量B2不对通电导线产生作 用力，通电导线所受作用力仅由B1决定 即F=ILB1 将B1=Bsinθ代入得 F=ILBsinθ
0o
90O
F 0
F IBL
3.当电流与磁场方向夹角为θ时:
F = ILBsinθ
F B⊥
θ
(θ为B与I的夹角)
B∥ B
I
二.安培力的大小
1.当电流和磁场垂直时
F＝ILB
2.当电流和磁场平行时
F＝0
3.当电流和磁场夹角θ时
F=ILB sinθ
【例1】如图所示，L=0.2cm，I=0.2A，
ab静止在导轨上，棒与平行导轨成60°夹角，此 时，通过金属棒的电流为I，则金属棒所受的安
培力大小为
解析: ［答案］
.
d 2 3 F BIL BI BId. sin 60 3
2 3 BId 3
如右图所示，通电闭合直角三角形线框 abc 处在匀强 磁场中，磁场方向垂直于线框平面，电流方向如图所 示，那么三角形线框受到的磁场力的合力为 ( ) A.方向垂直于ab边斜向上 B.方向垂直于ac边斜向上 C.方向垂直于bc边向下 D.为零
(2)若磁场方向垂直斜面向下，要使金属杆静止在导轨 上，必须通以多大的电流。
【解析】由b向a看时，进行受力分析如图所示， 由平衡条件得
(1)F=BIL=mgtana
I=mgtana/BL=15A
(2)当磁场垂直斜面向下时
F=BIL=mgsina
I=mgsina/BL=12A
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 _________. 解：静止于斜面说明受力平衡
T θ F
B
θ
mg
例6、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11-2-5(a)，相距20cm的两根光滑平行铜导轨，导 轨平面倾角为a=370，上面放着质量为80g的金属杆ab， 整个装置放在B=0.2T的匀强磁场中. (1)若磁场方向竖直向下，要使金属杆静止在导轨上， 必须通以多大的电流.
邯 郸 成 语
课堂训练
B F F N S N 桌面对磁铁的摩擦力 F S
（1）绳子拉力_______ 变大 (变大,变小,不变)
有 _______( 有,无) 水平向右 方向 _______.
（2）桌面对磁铁的支持 变小 力_______
（3）桌面对磁铁的摩擦 无 力________( 有,无).
问题：如图所示，两条平行的通电直导线之间 会通过磁场发生相互作用 现象: 同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。 用学过的知识加以分析 同向电流
F F F
反向电流
F
二.安培力的大小
1.当电流与磁场方向垂直时:
F=ILB (B⊥I)
F B I
2、电流与磁场方向平行时， 磁场对电流的 作用力为零
S I
R I
B
【例3】说说下面各图的有效长度
4、如图所示，直导线处于足够大的匀强磁 场中，与磁感线成θ=30°角，导线中通过的 电流为I，为了增大导线所受的安培力，可采 取下列四种办法，其中不正确的是 C A.增大电流I B.增加直导线的长度 C.使导线在纸面内顺时针转30° D.使导线在纸面内逆时针转60°