2第二节 安培力 磁感应强度
磁感应强度和安培力

安培力方向判断
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。
特殊情况
当电流方向与磁场方向平行时,安培力为零;当电流方向与 磁场方向垂直时,安培力最大。
安培力与洛伦兹力关系
复杂。
实验技术与注意事项
校准与标定
控制实验条件
在进行磁感应强度和安培力测量前,应对 测量仪器进行校准和标定,以确保测量结 果的准确性和可靠性。
实验过程中应严格控制温度、湿度等环境 因素,以及电源稳定性等实验条件,以减 小测量误差。
安全防护
数据处理与分析
强磁场和强电流可能对实验人员和设备造 成危害,因此应采取必要的安全防护措施 ,如穿戴防护服、使用绝缘工具等。
在工程技术领域应用
01
电磁铁设计
利用磁感应强度和安培力的原理,可以设计制造出各种电磁铁,如电磁
起重机、电磁吸盘等,实现远程控制和自动化操作。
02
磁悬浮技术
磁悬浮列车利用强大的磁场产生的安培力,使列车悬浮于轨道之上,实
现高速、低噪音、低能耗的运行。
03
磁共振成像
医学领域的磁共振成像(MRI)技术利用磁感应强度和安培力的原理,
复杂磁场环境研究
在实际应用中,磁场环境往往复杂多变,如地球磁场、太阳风等自然因素以及人工电磁辐 射等都会对磁感应强度和安培力的测量和应用产生影响,未来需要加强对复杂磁场环境的 研究和应对。
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联系
安培力和洛伦兹力的公式都涉及磁感 应强度B,且两者都与带电粒子在磁 场中的运动有关。
区别
安培力是作用在通电导线上的宏观力 ,而洛伦兹力是作用在单个运动电荷 上的微观力。安培力是洛伦兹力的宏 观表现,洛伦兹力是安培力的微观本 质。
第2节安培力磁感应强度

(3)为了让B不仅能反映磁场的强弱,还能反映磁 场具有方向性,我们把磁场中某一点的磁场方向 定义为该点的磁感应强度的方向.
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❖ 匀强磁场:磁感应强度的大小和方向处处相同 的磁场.
(1)匀强磁场的实例:相距很近的两平行的异 名磁极间的磁场;通电的长直螺线管内部(边 缘部分除外)的磁场.
❖ 磁感应强度B是描写磁场强弱和方向的物理 量,其方向规定为该处的磁场方向.
❖ 安培力大小F=BIL,其方向由左手定则判 定.
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(2)匀强磁场的磁感线分布是一组等间隔的平 行线.
❖ 磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小,磁 感线越密的地方表示磁感强度越大.
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二、左手定则:
❖ 安培力的方向:既跟磁场方向垂直,又跟 电流方向垂直,即安培力的方向总是垂直 于磁感线和通电导线所在的平面.
❖ 安培力的方向可以用左手定则判定.
是1T.
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解析:
磁感应强度是反映磁场本身力的特性 的物理量,与是否存在通电导线,电流的 大小,导线的长度,导线的放置方向均无 关.通电导线在磁场中垂直磁场放置时所 受的安培力F=BIL最大,平行磁场放置时 所受的安培力最小,等于零.
所以,正确选项为C.
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小结:
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• 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.
第二节安培力 磁感应强度

第二节安培力磁感应强度1. 安培力安培力也称作法拉第力,是指电流所产生的磁场中的力。
安培力的方向遵循右手定则,与电流方向、磁场方向和电荷的正负有关。
安培力的大小与电流、磁感应强度以及电流所处的磁场的角度有关。
安培力的公式如下:\[ F = BIL \sin{\theta} \]其中,F表示安培力,B表示磁感应强度,I表示电流,L表示电流元的长度,θ表示电流与磁场的夹角。
2. 磁感应强度磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,常用的单位是特斯拉(T)。
磁感应强度是通过磁力对单位面积的大小来定义的。
磁感应强度的公式如下所示:\[ B = \frac{F}{IL} \]其中,B表示磁感应强度,F表示磁力,I表示电流,L表示电流元的长度。
3. 安培力与磁感应强度的关系从上述的公式可以看出,安培力与磁感应强度有直接的关系。
当磁感应强度增大时,安培力也会增大;当磁感应强度减小时,安培力也会减小。
这种关系可以通过实验来验证。
实验结果表明,当电流、电流元长度和夹角不变时,增大磁感应强度会导致安培力的增大。
4. 应用举例安培力和磁感应强度的关系在许多物理应用中都有重要的作用。
以下是一些例子:4.1 电机在电机中,通过电流在磁场中产生安培力,从而驱动转子转动。
电机的转矩与电流、磁场的磁感应强度和转子的长度有关。
4.2 电磁铁电磁铁可以通过改变通电线圈的电流来控制磁感应强度。
在电磁铁中,磁感应强度的大小直接影响吸力的大小。
4.3 磁共振成像磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是一种利用磁感应强度的变化来获取人体内部结构图像的方法。
通过调节磁场的磁感应强度和方向,可以得到不同的组织对磁场的响应,从而实现对人体内部的成像。
5. 总结安培力和磁感应强度是描述磁场中电流相互作用的重要物理量。
它们之间存在着直接的关系,磁感应强度的增大会导致安培力的增大。
这种关系在电机、电磁铁以及磁共振成像等领域都得到了广泛应用。
二、安培力磁感应强度

二、安培力磁感应强度【基础知识】1.磁感应强度①定义:在磁场中的通电导线,所受的跟和的乘积IL的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度.用来表示.②定义式:.③单位:在国际单位制中,磁感应强度的单位是,简称,国际符号是.④磁感应强度是量,既有大小,又有方向,磁场中某点磁感应强度的方向就是该点的.⑤磁感应强度的大小可以用磁感线的来表示.说明:①B 的定义中“通电导线”必须磁场方向放置.②磁感应强度B 只与有关,与无关.〖磁感应强度B与电场强度E的比较〗2.安培力①安培力的大小:当通电导线垂直磁场方向放置时所受安培力的大小F= 。
②安培力的方向判断方法:(用左手定则判定)伸开左手,使大拇指跟其余四个手指,并且都跟手掌在内,把手放人磁场中,让磁感线,并使伸开的四指指向的方向,那么,大姆指所指的方向就是在磁场中的方向.③安培力的特点:F B,F I ,即F B 和I所决定的平面.〖关于安培力应注意的问题〗(1)安培力的大小:在匀强磁场B中,长为L的导体,通人电流I.①若磁场和电流垂直:F= .②若磁场和电流平行:F= .③若磁场和电流成θ角时,如图所示,F= .④若导线是弯曲的:导线的有效长度 L ,等于连接两端点直的长度,相应的电流方向,沿 L 由始端流向末端.(2)安培力的方向:① 安培力的方向总是 磁场方向和电流方向所决定的平面.② 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,安培力的方向总是与磁场的方向 ,而电场力的方向与电场的方向 .③ 当电流方向跟磁场方向不垂直时,安培力的方向仍 电流与磁场所决定的平面,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 穿过手心. 判断通电导体在安培力作用下的运动,常用的方法(1)电流元受力分析法;(2)特殊位置分析法;(3)等效分析法;(4)推论分析法: 【例1】如图所示,把一通电导线放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动.当导线中通过如图所示方向的电流I 时,试判断导线的运动情况.【例2】如图所示,导线ab 固定,导线cd 与ab 垂直且与ab 相隔一段距离, cd 可以自由移动,电流方向如图,试分析cd 的运动情况.【例3】如图1所示是三根平行直导线的截面图,若它们的电流强度大小都相同,且 ab= ac =ad ,则 a 点的磁感应强度的方向是A .垂直纸面指向纸里B .垂直纸面指向纸外C .沿纸面由 a 指向 bD .沿纸面由 a 指向 d图1 图2 图3 【例4】在倾角为 30°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,一匀强磁场垂直于斜面向下,如图2所示,当导体棒内通有垂直纸面向里的电流 I 时,导体棒恰好静止在斜面上 ,则磁感应强度的大小为 B = .【例5】将长为 lm 的导线 a c ,从中点 b 折成如图3所示形状,放入B=0 . 08T 的匀强磁场中,abc 平面与磁场垂直.若在导线 abc 中通入 25A 的直流电,则整个导线所受安培力大小为 N .B Iθabd acIIIBIIabcd。
第二节安培力 磁感应强度

第二节安培力磁感应强度在物理学的奇妙世界中,安培力和磁感应强度是两个至关重要的概念。
它们不仅在理论研究中具有深刻的意义,更是在实际应用中发挥着不可或缺的作用。
首先,咱们来聊聊安培力。
安培力是指通电导线在磁场中所受到的力。
想象一下,一根导线中有电流通过,然后把它放到磁场中,这时候它就会受到一种力的作用,这个力就是安培力。
那安培力的大小跟哪些因素有关呢?它跟导线中的电流大小、导线在磁场中的长度,以及磁感应强度的大小都有关系。
具体来说,安培力的大小等于电流大小、导线长度以及磁感应强度大小这三者的乘积,再乘以它们之间夹角的正弦值。
如果导线与磁场方向垂直,那么夹角就是 90 度,正弦值就是 1,这个时候安培力最大。
举个例子,如果有一根长为 1 米的直导线,通过的电流是 2 安培,处在磁感应强度为05 特斯拉的匀强磁场中,并且导线与磁场方向垂直,那么这根导线所受到的安培力大小就是 1 牛顿。
安培力的方向又怎么判断呢?这就得用到左手定则了。
伸开左手,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是安培力的方向。
说完了安培力,咱们再来说说磁感应强度。
磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。
它就像是给磁场的“力量”定了一个标准。
那怎么来理解磁感应强度呢?可以把它想象成磁场的“密度”。
磁场越强,磁感应强度就越大;磁场越弱,磁感应强度就越小。
在定义上,把一小段通电导线垂直放在磁场中,所受到的安培力与电流和导线长度的乘积的比值,就叫做磁感应强度。
磁感应强度是矢量,它有大小和方向。
在匀强磁场中,磁感应强度的大小和方向都是处处相同的。
在实际应用中,安培力和磁感应强度有着广泛的用途。
比如在电动机中,就是利用安培力的作用来使电动机转动;在磁悬浮列车中,也离不开对安培力和磁感应强度的巧妙运用。
总之,安培力和磁感应强度是电磁学中非常重要的概念。
深入理解它们,对于我们掌握电磁学的知识,以及解决实际问题都具有极其重要的意义。
第2节安培力 磁感应强度

第2节安培力磁感应强度教学目标1 知识目标:①掌握安培力的大小计算公式,理解磁感应强度的定义及其物理意义;②能够利用安培力公式和磁感应强度的定义式进行计算;③知道磁感线和磁感应强度的关系,知道匀强磁场的特点;④熟练应用左手定则判断安培力的方向。
2 能力目标:①通过观察演示实验,培养学生的观察理解、空间想象能力。
②与电场一节对比学习,培养学生类比、推理能力。
3 德育目标:培养学生辨证唯物主义观点和实践第一的观点教学重点1 磁感应强度概念的建立2 安培力的计算教学难点磁感应强度概念的建立教学用具学生电源,U形磁铁,铁架台,水平平行裸铜线导轨,直铜棒,带夹导线三根,开关。
教学方法实验演示、多媒体辅助教学教学过程1 引入新课与电场类比:复习电场,为用类比法建立磁感应强度概念作准备。
提问:①电场的基本特性是什么?(对其中的电荷有电场力的作用。
)②用哪个物理量来描述电场的强弱和方向?(电场强度)③电场强度是如何定义的?其定义式是什么?引入:①磁场的基本性质是什么?(对其中的电流,即通电导线有磁场力的作用。
)②用什么物理量来描述磁场的强弱和方向?师:磁场对电流的作用力通常叫做安培力。
这节课就来讨论安培力的大小和方向,并找出表示磁场强弱的物理量。
2 新课教学2.1 安培力的大小磁感应强度板书:2.1 安培力的大小,磁感应强度2.1 1 磁场对电流的作用力通常称为安培力。
是为了纪念法国物理学家安培而命名的。
2.12 决定安培力大小的因素观察实验:如图所示,三块相同的蹄形磁铁并列放置,可以认为磁极间的磁场是均匀的。
将一根直导线悬挂在磁铁的两极间。
有电流通过时导线将摆动一个角度,通过这个角度我们可以比较安培力的大小。
分别接通“2、3”和“1、4”可以改变导线通电部分的长度,电流强度由外部电路控制。
先保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小;然后保持电流不变,改变导线通电部分的长度。
观察这两个因素对磁场力的影响。
磁场对通电直导线有力的作用,引导学生作定性分析,得出:确定的磁场,对通电直导线的作用力大小与直导线的长度L通人电流强度I有关。
安培力磁感应强度

安培力磁感应强度简介安培力磁感应强度(B)是描述磁场强度的物理量,是用来衡量磁场对电流的影响程度。
安培力磁感应强度是在指定点或空间中,单位电流元产生的力所引起的磁场强度,通常用字母B表示。
本文将介绍安培力磁感应强度的基本概念和计算方法。
定义安培力磁感应强度是以安培(A)为单位的矢量物理量,表示在磁场中单位电流元所受到的力。
它的大小和方向都与电流元和磁场有关。
计算方法根据比奥-萨伐尔定律,通过一段导线的电流元的安培力磁感应强度可以通过以下公式计算:B = μ0 * I/ (2πr)在公式中,B表示安培力磁感应强度,μ0表示真空中的磁导率(μ0 ≈ 4π * 10^-7 T*m/A),I表示电流的大小,r表示与电流元的距离。
特点安培力磁感应强度具有以下几个特点:1.安培力磁感应强度是与电流元的大小和方向有关的,当电流元的大小和方向改变时,磁感应强度也会变化。
2.安培力磁感应强度是矢量量,具有大小和方向。
磁感应强度的方向指向电流元所在点的磁场方向。
3.安培力磁感应强度随着距离的增加而减小,符合反比例关系。
即离电流元越远,安培力磁感应强度越小。
应用安培力磁感应强度在物理学和工程学中有广泛的应用,下面介绍几个常见的应用场景:•电磁铁:在电磁铁中,通过通电线圈产生的磁场,可以利用安培力磁感应强度来控制铁磁材料的磁化程度,从而实现吸附和释放物体的功能。
•电流电机:电流电机的运转原理是利用电流元所受到的安培力磁感应强度,使得电流元和磁场之间产生力的作用,从而让电机产生运动。
•传感器:许多传感器利用安培力磁感应强度的变化来检测和测量特定的物理量,比如磁场传感器可以根据安培力磁感应强度的变化来测量物体周围的磁场强度。
总结安培力磁感应强度是一个描述磁场强度的重要物理量,它与电流元的大小和方向有关,可以用来计算和控制磁场的作用和影响。
了解和掌握安培力磁感应强度的基本概念和计算方法,对于理解磁场的性质和应用具有重要意义。
安培力 磁感应强度

安培力磁感应强度引言安培力是电流在磁场中作用产生的一种力的表现形式。
它是由法国物理学家安培发现的,因此得名。
安培力与电流、导线长度、导线与磁场的夹角以及磁感应强度之间存在着密切的关系。
在本文中,我们将重点讨论磁感应强度的概念,并了解它与安培力之间的联系。
磁感应强度的定义磁感应强度是描述磁场强弱的物理量。
它用字母B表示,单位是特斯拉(T)。
磁感应强度B的定义可以通过安培力来解释。
根据安培力的定义,当一段电流为1安的导线长度为1米时,它在磁感应强度为1特斯拉的磁场中受到的力为1牛顿。
因此,磁感应强度的定义可以表示为:B = F / (I * L * sinθ)其中,B表示磁感应强度,F表示安培力,I表示电流强度,L表示导线长度,θ表示电流与磁场的夹角。
这个定义可以帮助我们理解磁感应强度与安培力之间的关系。
磁感应强度的性质磁感应强度具有一些重要的性质,这些性质有助于我们理解和应用磁感应强度。
1. 方向性磁感应强度是一个矢量量,即它具有方向。
磁感应强度的方向是垂直于电流所在平面的方向,并且遵循右手定则。
根据右手定则,当右手的四指指向电流方向,拇指所指的方向就是磁感应强度的方向。
2. 与电流强度的关系磁感应强度与电流强度之间存在着线性关系。
当电流强度增加时,磁感应强度也会增加。
这可以通过磁感应强度的定义来推导。
3. 与导线长度的关系磁感应强度与导线长度之间也存在着线性关系。
当导线长度增加时,磁感应强度也会增加。
这也可以通过磁感应强度的定义来推导。
4. 与夹角的关系磁感应强度与电流与磁场的夹角之间存在正弦关系。
当夹角为0度时,即电流与磁场平行时,磁感应强度达到最大值。
而当夹角为90度时,即电流与磁场垂直时,磁感应强度为0。
举例说明为了更好地理解磁感应强度的概念和应用,我们举一个简单的例子。
假设有一段电流为2安的导线,长度为0.5米,在磁感应强度为0.6特斯拉的磁场中,与磁场夹角为30度。
现在我们想计算电流在这个磁场中受到的安培力。
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C. 若有一小段长为L,通以电流为I的导体,在磁场中某处受到 的磁场力为F,则该处磁感应强度的大小一定是F/IL.
D. 由定义式B=F/IL可知,电流强度I越大,导线L越长,某点的 磁感应强度就越小.
2. 垂直放在磁场里的通电直导线如图所示,并已表明电流、磁感应强度 和安培力这三个物理量中两个物理量的方向,试在图中标出第三个物 理量的方向.
的导线F=______. ⑵安培力的方向--------左手定则 伸开左手,使大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面
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 ________那么大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受__________ 的方向.
★要点精析
1. 磁场对电流的作用 磁场对电流的作用力称为安培力. 实验表明,把一段通电导线放在 磁场里,通电导线所受的安培力可以分为以下几种情况: ⑴ 当导线方向与磁场方向垂直时,电流所受的安培力最大. ⑵ 当导线方向与磁场方向平行时,电流所受的安培力最小,等于 零. ⑶ 当导线方向与磁场方向斜交时,所受安培力介于最大值和最小 值之间. 2. 导线方向与磁场方向垂直时影响安培力大小的因素及安培力的 公式 ⑴ 安培力的大小与导线长度L成正比. ⑵ 安培力的大小与导线中的电流I成正比. ⑶ 安培力的大小与磁场强弱有关. ⑷ 安培力的大小公式 F=BIL 3. 磁感应强度 ⑴ 定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力F跟 电流I和导线的长度L的乘积IL的比值叫做磁感应强度,用B表示. ⑵ 定义式:B= ⑶ 单位:特斯拉,简称特,国际符号是T,1T=1N/(A·m) ⑷ 物理意义: ① 磁感应强度是反映磁场本身特性的物理量,跟导线是否存在及 受力F,电流I,长度L无关. ② B的大小反映磁场强弱. ⑸ 磁感应强度是矢量,既有大小,又有方向. 磁场中某点磁感应 强度的方向就是该点磁场的方向. 4. 匀强磁场 ⑴如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这 个区域的磁场叫做匀强磁场. ⑵用来表示匀强磁场的磁感线是间隔均匀、彼此平行的直线. ⑶距离很近的两个异名磁极之间的磁场,通电螺线管内部的磁场
6. 对磁感应强度的理解: ⑴ 给磁感应强度下定义时,通电导线与磁场方向是垂直的,因 此,在使用定义式B=时必须要受这个前提条件的限制. ⑵ 在公式B=中,磁场必须垂直于放置的“直”导线,若导线是弯 曲的,L必须是导体的有效长度. ⑶ 磁感应强度B的大小虽然可用F、I、L计算出来,但B只决定于磁 场本身的性质,与是否放置通电导线、导线长度、通电电流、导线的放 置方向均无关,所以,磁感应强度B反映了磁场的力的性质.在一个确定 的磁场中,各处磁感应强度都有确定的大小和方向,切记不可认为B与F 成正比,B与IL成反比. ⑷ 磁感应强度是矢量,应按矢量运算法则进行计算,即当空间同 时存在几个不同强弱和方向的磁场时,合磁场的磁感应强度等于各个磁 场在同一处产生的磁感应强度的矢量和. ⑸ 磁感应强度的方向就是磁场的方向,而磁场的方向就是小磁针N 极的受力方向,但不是通电导线的受力方向,因为由左手定则可知,通 电导线的受力方向与磁感应强度的方向永远垂直. 7. 安培力公式的注意事项 ⑴ 安培力的大小 ① 电流与磁场平行时导线不受安培力的作用,即 θ=0°时,F=0. ② 电流与磁场垂直时安培力最大,即 θ=90°时,F=BIL. ③ 当通电导线与磁场方向不垂直时,可以将磁感应强度分解为跟 导线平行的分量B//和跟导线垂直的分量B⊥,用F=B⊥IL计算,即 F=BILsinθ(θ为电流和磁场方向的夹角). ④ F=BIL和F=BILsinθ只适用于匀强磁场,对于非匀强磁场,当L
匀强磁场的磁感应强度的大小.
【例10】如图所示,在倾角为θ的光滑斜轨上置有一通有电流I、 长L、质量为m的导体棒.
⑴.欲使棒静止在斜轨上,所加匀强磁场的磁感应强度B的最小值为 多少?方向如何?
⑵.欲使棒静止在斜轨上,且对斜轨无压力,所加匀强磁场B的大小 是多少?方向如何?
θ
解析:⑴棒在斜轨上静止时受到三个力的作用重力、支持力、安培 力.由平衡条件有:mgsinθ=BIL 得B= 由左手定则可判定磁感应强 度B的方向垂直斜面向上.
C. 磁场方向不一定与安培力的方向垂直,但电流方向一定与安培力 方向垂直 D.磁场方向不一定与电流的方向垂直,但安培力方向一
定既与磁场方向垂直,又与电流方向垂直.
〖点评〗电流放入磁场中,不管电流与磁场是否垂直,安培力均垂 直磁场和电流所确定的平面,即安培力总是垂直磁场方向,安培力总是 垂直电流方向.
C. 表征电场中某点电场的强弱,是把一个试探电荷放到该点时受到的 电场力与试探电荷本身电荷量的比值.
D. 表征空间某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放在该点受到的磁
场力与该小段导线的长度和电流的乘积的比值. 〖点评〗
【例4】下列说法正确的是 A A. 电荷在某处不受电场力作用,则该处电场强度为零. B. 一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度 为零.
③ 已知B、I方向,安培力F方向唯一确定
⑶ 通电导线在磁场中移动时,安培力将对通电导线做功.
★应用演练
【例1】关于磁感应强度,下列说法正确的是 D A. 放在磁场中的通电直导线,电流越大,受到的磁场力也越大,则该
处的磁感应强度就越大. B. 通电导线在某处不受磁场力作用,则该处的磁感应强度一定 为零. C. 磁感应强度的方向就是一小段通电导线在该处所受的磁场力 的方向. D. 磁感应强度的方向就是小磁针在该处N极所受的磁场力的方 向.
过程中,所受的安培力大小是 B
I
A. 逐渐变大
B. 先变大后变小
C. 逐渐变小
D. 先变小后变大
〖点评〗
【例9】如图所示,在竖直向上的匀强磁场中,有一倾角为θ的光 滑轨道,在垂直轨道方向上置有一长度为L、质量为m的导体棒ab,当 ab中通有图示方向的电流时,导体棒处于静止状态,求:
b a θ I
〖点评〗 【例2】下列说法中正确的是 C
A. 磁场中某一点磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该 点时受到磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值即B=. 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.
C. 磁感应强度B=.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. 〖点评〗 【例3】下列说法中正确的是AC A. 电荷在某处不受电场力作用,则该处电场强度为零. B. 一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度 一定为零
(1) 导体棒受到的安培力的大小、方向如何? (2) 匀强磁场的磁感应强度B为多大? 解析:由左手定则可知导体棒受到的安培力F水平向右,安培力 F=mgtanθ 根据安培力F=BIL=mgtanθ 得B=θ 〖点评〗由左手定则可得安培力的方向,把立体图变换为导体棒的
平面受力图后,根据平衡条件求出导体棒受到的安培力的大小,再求出
C. 磁感应强度表征磁场中某点的强弱,是把一小段通电导线放在该点 时受到磁场力与该小段导线的长度、通过的电流乘积的比值. D. 同一段通电导线在磁场中受力大的地方磁场强.
〖点评〗 【例5】三根平行的长直导线分别垂直地通过一个等腰直角三角形的 三个顶点,如图所示,现在使每根通电导线在斜边中点O处所产生的磁 感应强度大小均为B,则O点实际磁感应强度的大小和方向如何? 解析:先根据安培定则确定每根通电导线在O点产生感应强度的方 向,再根据矢量合成法则求出结果.Bo= 实际磁感应强度方向与斜边夹 角为:θ=arctan2
★读书自检
1. 安培力:磁场对_____________________的作用力通常称为安培 力.
2. 磁感应强度 ⑴.在磁场中垂直磁场方向的通电导线,所受的安培力F跟电流I和 导线长度L的乘积IL的_______叫做磁感应强度. 公式为B=______,单位 是______,符号是_____.. ⑵.磁感应强度是反映磁场__________的物理量,描述了磁场的 _______和______,与磁场中是否引入电流__________,与引入的电流 是否受力______(以上两空填“有关”或“无关”) ⑶.磁感应强度是__________(填“矢量”或“标量”)其方向是该 点的磁场方向,即通过该点的磁感线的_______________. 3. 匀强磁场 ⑴如果磁场的某一区域,磁感应强度的_________和________处处 相同,这个区域的磁场叫匀强磁场. 匀强磁场的磁感线是_________的 直线. ⑵距离很近的两个异名磁极之间的磁场,通电螺线管内部的磁场 (除边缘部分外),都可以认为是_______________. 4. 安培力的大小和方向 ⑴安培力的大小:当通电大导线垂直磁场方向放置时,所受安培力
I1 I3 I2
〖点评〗本题考查根据平行四边形定则合成磁感应强度和运用安培 定则判断通电导线形成的磁场在某处磁感强度的方向,解题时应注意磁 感应强度在某处的方向应以直导线为圆心的圆周在该处的切线方向。
【例6】关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间的关系, 正确的说法是 D
A. 磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间总是互相垂直的 B. 磁场方向一定与安培力的方向垂直,但电流方向不一定与安培力 方向垂直
I B 30°
I
B B
I
(a)
(b)
(c)
〖点评〗求安培力时要注意公式F=BIl中B与I要垂直,用左手定则
判断安培力的方向时,要注意安培力既与导线垂直,又与磁感线垂直,
但B与I可以成任意夹角.
【例8】如图所示,将通电导线圆环平行于纸面缓慢地竖直向下放
入水平方向垂直纸面向里的匀强磁场中,则在通电圆环完全进入磁场的
⑵当棒静止在斜轨上且对斜轨无压力时,棒只受到两个力的作用: 重力和安培力,由于磁场力方向竖直向上,磁感应强度B的方向为水平 向左.由BIL=mg 得B=.