高中物理安培力的介绍
高中物理安培力的知识点

高中物理安培力的知识点安培力是学生学习无,高考物理需要学习到,在选择题中经常会考到这方面的知识点,下面店铺的小编将为大家带来关于安培力的介绍,希望能够帮助到大家。
高中物理安培力的介绍安培力的大小⒈公式F=BILsinθ (θ为B与I夹角)⒉通电导线与磁场方向垂直时,安培力最大;⒊通电导线平行于磁场方向时,安培力为零;⒋B对放入的通电导线来说是外磁场的磁感应强度⒌式中的L为导线垂直于磁场方向的有效切割长度。
例如,半径为r的半圆形导线与磁场B垂直放置,导线的的等效长度为2r,安培力的大小就是BI*2r 。
安培力的方向⒈方向由左手定则来判断。
⒉安培力总是垂直于磁感应强度B和电流I所决定的平面,但B、I不一定是垂直关系。
洛伦兹力f向安培力F推导如果将上述的导线垂直放入磁场,那么每个电荷(基元电荷)受到的洛仑兹力为f=evB;我们依然取上述长为l的一段导线,其中的电荷总数量依然是N=nV=nSL;那么这段导线的所有电子的洛伦兹的合力为F=Nf=nSLevB;在这里我们补充一下,所有的洛伦兹力f的方向是一致的,因此合力就是Nf。
利用(2)中I的推导公式I=neSv;将其带入,则有F=BIL,这就是安培力的公式。
我们有这样的结论:杆件所受到的安培力是其内部大量粒子所受到的洛仑兹力的宏观表现。
洛伦兹力与安培力公式的比较洛伦兹力f=Bvq;其描述的是某个粒子的受力情况。
安培力F=BIL;其描述的是通电的杆件的受力情况。
通过公式的比较,我们应确定主思路:1利用微积分基本原理,建立起单独某个粒子与杆件内大量粒子之间的关系;2研究IL与vq之间的关系。
高中物理洛伦兹力的知识点介绍洛伦兹力是带电粒子在磁场中运动时受到的磁场力。
洛伦兹力f的大小等于Bvq,其最大的特点就是与速度的大小相关,这是高中物理中少有的一个与速度相关的力。
我们从力的大小、方向、与安培力关系这三个方面来研究洛伦兹力。
洛伦兹力的大小⒈当电荷速度方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力的大小f=Bvq;高中物理网建议同学们用小写的f来表示洛伦兹力,以便于和安培力区分。
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。
高二物理安培力知识点

高二物理安培力知识点安培力(Ampere Force),又称真空中的洛伦兹力(Lorentz Force),是指一个电荷在磁场中所受到的力。
在高二物理学习中,我们需要了解并掌握安培力的计算方法、性质以及与电流、磁场等相关的知识点。
本文将为大家介绍高二物理中与安培力相关的知识点。
一、安培力的计算公式安培力的计算公式为F = qvBsinθ,其中F表示安培力的大小,q表示电荷的大小,v表示电荷的速度,B表示磁感应强度,θ表示电荷速度与磁场方向之间的夹角。
二、安培力的性质1. 安培力与电荷的关系安培力与电荷的大小成正比,即当电荷q增加时,安培力F也相应增加。
2. 安培力与电流的关系电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量,安培力与电流的大小成正比。
设导线长度为l,电荷在导线中的速度为v,电荷密度为ρ,则电流I = ρvl。
因此,安培力F与电流I也成正比。
3. 安培力与磁场的关系安培力与磁场的大小成正比,即当磁感应强度B增加时,安培力F也相应增加。
4. 安培力与速度的关系安培力与电荷的速度v的大小成正比,即当电荷速度v增加时,安培力F也相应增加。
5. 安培力的方向安培力的方向遵循右手定则:将右手从电荷正方向握住导线,在磁场方向上升的情况下,手指弯曲的方向即为安培力的方向。
6. 安培力的性质总结安培力与电荷、电流、磁场强度、速度之间有着一定的数学关系,根据具体情况可以通过计算公式来求解安培力的大小和方向。
三、安培力与磁场的应用1. 高斯枪高斯枪是利用安培力的原理来实现粒子的加速和磁聚焦。
通过在导弹中引入磁场,使得导弹内部飞行的粒子受到安培力的作用,从而达到加速的效果。
2. 电磁铁电磁铁是将电能转化为磁能的一种装置。
当电流通过电磁铁的线圈时,线圈周围会产生强磁场,而磁感应强度B与电流I成正比。
通过控制电流的大小,可以调节磁场的强度,从而实现对物体的吸附和释放。
3. 涡流制动涡流制动是一种利用安培力原理制动运动金属物体的方法。
高中物理安培力专题讲解

磁场对通电导体的作用力要点一、对安培力的理解要点诠释:1.安培力是磁场对电流的作用力,是一种性质力,其作用点可等效在导体的几何中心.2.安培力的方向在解决有关磁场对电流的作用的问题时,能否正确判断安培力的方向是解决问题的关键,在判定安培力的方向时要注意以下三点:(1)安培力的方向总是既与磁场方向垂直,又与电流方向垂直,也就是说安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面.因此,在判断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)当电流方向跟磁场方向不垂直时,安培力的方向仍垂直电流和磁场所决定的平面,所以仍可用左手定则来判断安培力的方向,只是磁感线不再垂直穿过手心.(3)注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系.安培力的方向与磁场安F 安的方向,由于B 只要穿过手心即可,则I (或B )的方向不唯一.3.安培力的大小(1)计算公式:F BILsin =θ(2)对公式的理解:公式F BILsin =θ可理解为F (Bsin )IL =θ,此时Bsin θ为B 沿垂直I 方向上的分量,也可理解为F BI(Lsin )=θ,此时Lsin θ为L 沿垂直B 的方向上的投影长度,也叫“有效长度”,公式中的θ是B 和I 方向问的夹角.注意:①若导线是弯曲的,此时公式F BILsin =θ中的L 并不是导线的总长度,而应是弯曲导线的“有效长度”.它等于连接导线两端点直线的长度(如图所示),相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端.②安培力公式一般用于匀强磁场.在非匀强磁场中很短的导体也可使用,此时B 的大小和方向与导体所在处的B 的大小和方向相同.若在非匀强磁场中,导体较长,可将导体分成若干小段,求出各段受到的磁场力,然后求合力.要点三、电流表的工作原理、灵敏度及特点要点诠释:1.电流表的工作原理:(1)均匀辐向磁场蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的(如图所示),不管通电线圈转到什么角度,它的平面都跟磁感线平行.线圈所处的磁感应强度的大小都相同.类型一、安培力方向的判断例1(多选)、如图所示,一金属直杆MN 两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN 与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN 垂直纸面向外运动,可以( )A .将a 、c 端接在电源正极,b 、d 端接在电源负极B .将b 、d 端接在电源正极,a 、c 端接在电源负极C .将a 、d 端接在电源正极,b 、c 端接在电源负极D .将a 、c 端接在同一交流电源的一端,b 、d 端接在交流电源的另一端【答案】 ABD【解析】 本题主要考查两个方面知识:电流的磁场和左手定则.要求直杆MN 垂直纸面向外运动,把直杆所在处的磁场方向和直杆中电流画出来,得A 、B 正确.若使a 、c 两端(或b 、d 两端)的电势相对于另一端b 、d (或a 、c )的电势的高低做同步变化,线圈磁场与电流方向的关系跟上述两种情况一样,故D 也正确.【变式】(多选)在匀强磁场B 的区域中有一光滑斜面体,在斜面体上放置一根长为L ,质量为m 的导线,当通以如图所示方向的电流后,导线恰能保持静止,则磁感应强度B 满足( )A .sin ,=mgB IL α方向垂直斜面向上 B .sin =mg B ILα,方向垂直斜面向下 C .tan =mg B ILα,方向垂直向下 D .=mg B IL,方向水平向左 【答案】BCD类型二、安培力大小的计算例2、如图所示,导线abc 为垂直折线,其中电流为I ,ab=bc=L ,导线所在的平面与匀强磁场垂直,匀强磁场的磁感应强度为B ,求导线abc 所受安培力的大小和方向.【答案】 2ILB 方向沿abc ∠的角平分线向上【解析】 方法一:ab 段所受的安培力大小ab F ILB =,方向向右,bc 段所受的安培力大小bc F ILB =,方向向上,所以该导线所受安培力为这两个力的合力,如图所示,2F ILB =,方向沿abc ∠的角平分线向上.方法二:把导线abc 等效成直导线ac ,则等效长度2ac L =,故安培力22F BI L ILB =⋅=,方向垂直于ac ,即沿abc ∠的角平分线向上.【变式】(多选)在物理学中,通过引入检验电流来了解磁场力的特性,对检验电流要求是( )A .将检验电流放入磁场,测量其所受的磁场力F 、导线长度L 、通电电流强度I ,应用公式B =F /IL ,即可测得磁感强度BB .检验电流电流强度不宜太大C .利用检验电流,运用公式B=F/IL,只能应用于匀强磁场D .只要满足长度L 很短、电流强度I 很小, 将其垂直放入磁场的条件,公式B =F /IL 对任何磁场都适用【答案】BD类型三、 判断安培力作用下物体的运动方向例3、(2015 平度市期末)如图甲所示,蹄形磁体用悬线悬于O 点,在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线,当导线中通以由左向右的电流时,蹄形磁铁的运动情况是( ).A .静止不动B .向纸外平动C .N 极向纸外,S 级向纸内转动D .N 极向纸内,S 级向纸外转动【答案】 C【解析】假设磁体不动,导线运动,则有:由图可知,通电导线左边的磁场斜向下,而右边的磁场斜向上,那么,根据如图所示的导线所在处的特殊位置判断其转动情况.将导线从N 、S 极的中间分成两段,,由左手定则可得左边一小段受安培力的方向垂直纸面向里,右边一小段受安培力的方向垂直纸面向外,从上向下看,导线沿顺时针方向转动.再根据导线转过90°时的特殊位置判断其上下运动情况.导线此时受安培力方向竖直向上,导线将向上运动. 所以导线的运动情况为: 顺时针转动的同时还要向上运动.如今导线不动,磁体运动,根据相对运动,则有磁体逆时针转动(从上向下看),即N 极向纸外转动,S 极向纸内转动,故C 正确,ABD 错误,故选C【变式】如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其中央上方固定一根导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则( )A .磁铁对桌面的压力减小,不受桌面的摩擦力B .磁铁对桌面的压力减小,受到桌面的摩擦力C .磁铁对桌面的压力增大,不受桌面的摩擦力D .磁铁对桌面的压力增大,受到桌面的摩擦力【答案】A【解析】 如图所示,画出一条通过电流I 处的磁感线,电流I 处的磁场方向水平向左,由左手定则知电流I 受安培力方向竖直向上.根据牛顿第三定律知,电流对磁铁的作用力方向竖直向下,所以磁铁对桌面压力增大.由于磁铁没有相对于桌面的运动趋势,故桌面对磁铁无摩擦力作用.类型四、 磁电式电流表例4、 如图所示甲是磁电式电流表的结构图,图乙是磁极间的磁场分布图,以下选项中正确的是( )①指针稳定后,线圈受到螺旋弹簧的力矩方向与线圈受到的磁力矩方向是相反的②通电线圈中的电流越大,电流表指针偏转角度也越大③在线圈转动的范围内,各处的磁场都是匀强磁场④在线圈转动的范围内,线圈所受磁力矩与电流有关,而与所处位置无关A .①②B .③④C .①②④D .①②③④【答案】 C【解析】 当阻碍线圈转动的力矩增大到与安培力产生的使线圈转动的力矩平衡时,线圈停止转动,即两力矩大小相等、方向相反,故①正确.磁电式电流表的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的,不管线圈转到什么角度,它的平面都跟磁感线平行,均匀辐向分布的磁场特点是大小相等、方向不同,故③错误,④正确.电流越大,电流表指针偏转的角度也越大,故②正确.综合上述,选项C 正确.类型五、安培力与电路知识、物体平衡的综合应用例5、(2015 东城区三模)如图所示,足够长的光滑金属导轨与水平面的夹角为θ,两导轨间距为L ,在导轨上端接入电源和滑动变阻器,电源电动势为E ,内阻为r 。
高二物理磁场中的安培力知识点

⾼⼆物理磁场中的安培⼒知识点 安培⼒是⾼⼆物理教学中的⼀个重要内容,具体有哪些知识点我们需要了解?下⾯是店铺给⼤家带来的⾼⼆物理磁场中的安培⼒知识点,希望对你有帮助。
⾼⼆物理磁场中的安培⼒知识点 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。
⾼⼆物理磁场知识点 1.磁感应强度是⽤来表⽰磁场的强弱和⽅向的物理量,是⽮量,单位T),1T=1N/Am 2.安培⼒F=BIL;(注:L⊥B){B:磁感应强度(T),F:安培⼒(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)} 3.洛仑兹⼒f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第⼆册P155〕{f:洛仑兹⼒(N),q:带电粒⼦电量(C),V:带电粒⼦速度(m/s)} 4.在重⼒忽略不计(不考虑重⼒)的情况下,带电粒⼦进⼊磁场的运动情况(掌握两种): (1)带电粒⼦沿平⾏磁场⽅向进⼊磁场:不受洛仑兹⼒的作⽤,做匀速直线运动V=V0 (2)带电粒⼦沿垂直磁场⽅向进⼊磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度⽆关,洛仑兹⼒对带电粒⼦不做功(任何情况下);(c)解题关键 ⾼⼆物理学习⽅法 ⼀、及时完成学习任务,注重基础知识的掌握。
高中物理磁场中的安培力与洛伦兹力

高中物理磁场中的安培力与洛伦兹力在高中物理的学习中,磁场部分的安培力与洛伦兹力是两个非常重要的概念。
理解它们不仅对于应对考试中的难题至关重要,更有助于我们深入理解自然界中电磁相互作用的规律。
首先,咱们来聊聊安培力。
安培力是指通电导线在磁场中受到的力。
当一段通有电流的导线置于磁场中时,导线就会受到安培力的作用。
这个力的大小与电流的大小、导线在磁场中的长度、磁感应强度以及电流方向与磁场方向的夹角有关。
其大小可以用公式 F =BILsinθ 来计算,其中 F 表示安培力,B 表示磁感应强度,I 是电流强度,L 是导线在磁场中的有效长度,θ 是电流方向与磁场方向的夹角。
那这个公式是怎么来的呢?这就得从电流的本质说起。
电流其实是由大量自由电子定向移动形成的。
每个自由电子在磁场中都会受到洛伦兹力的作用,由于电子定向移动,它们所受洛伦兹力的宏观表现就形成了安培力。
比如说,在一个垂直纸面向里的匀强磁场中,有一根水平放置的通有电流的直导线。
如果电流方向向右,那么根据左手定则,导线所受安培力的方向就会竖直向下。
安培力在实际生活中有很多应用。
像电动机就是利用安培力的原理工作的。
在电动机中,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。
接下来,咱们再看看洛伦兹力。
洛伦兹力是指运动电荷在磁场中所受到的力。
当一个电荷以速度 v 在磁场中运动时,如果磁场的磁感应强度为 B,并且电荷的运动方向与磁场方向夹角为θ,那么这个电荷所受到的洛伦兹力大小为 F =qvBsinθ,其中 q 表示电荷量。
洛伦兹力的方向同样可以用左手定则来判断。
需要注意的是,洛伦兹力始终与电荷的运动方向垂直,所以洛伦兹力永远不会对运动电荷做功。
举个例子,如果一个带正电的粒子以水平向右的速度在垂直纸面向里的磁场中运动,那么根据左手定则,粒子所受洛伦兹力的方向就是竖直向上。
洛伦兹力在现代科技中也有着重要的应用。
比如,在显像管中,电子枪发射出的电子在磁场的作用下发生偏转,从而使电子能够准确地打在屏幕的指定位置上,形成图像。
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。
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高中物理安培力的介绍
安培力的大小
⒈公式F=BILsinθ(θ为B与I夹角)
⒉通电导线与磁场方向垂直时,安培力;
⒊通电导线平行于磁场方向时,安培力为零;
⒋B对放入的通电导线来说是外磁场的磁感应强度
⒌式中的L为导线垂直于磁场方向的有效切割长度。
例如,半径为r的半圆形导线与磁场B垂直放置,导线的的等效
长度为2r,安培力的大小就是BI*2r。
安培力的方向
⒈方向由左手定则来判断。
⒉安培力总是垂直于磁感应强度B和电流I所决定的平面,但B、I不一定是垂直关系。
洛伦兹力f向安培力F推导
如果将上述的导线垂直放入磁场,那么每个电荷(基元电荷)受到
的洛仑兹力为f=evB;
我们依然取上述长为l的一段导线,其中的电荷总数量依然是
N=nV=nSL;
那么这段导线的所有电子的洛伦兹的合力为F=Nf=nSLevB;
在这里我们补充一下,所有的洛伦兹力f的方向是一致的,所以
合力就是Nf。
利用(2)中I的推导公式I=neSv;将其带入,
则有F=BIL,这就是安培力的公式。
我们有这样的结论:
杆件所受到的安培力是其内部大量粒子所受到的洛仑兹力的宏观表现。
洛伦兹力与安培力公式的比较
洛伦兹力f=Bvq;其描述的是某个粒子的受力情况。
安培力F=BIL;其描述的是通电的杆件的受力情况。
通过公式的比较,我们应确定主思路:
1利用微积分基本原理,建立起单独某个粒子与杆件内大量粒子之间的关系;
2研究IL与vq之间的关系。