033.安培力(1).ppt

安培力,复习,磁通量是标量,但是有正负.如果将从平面某一侧穿入的磁通量为正,则从平面反一侧穿入的磁通量为负.,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等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积 FILB,通电导线方向与磁场方向不垂直时的安培力,把磁感应强度B分解为两个分量：一个是跟通电导线方向平行的分量 B1Bcos 另一个是跟通电导线方向垂直的分量 B2Bsin B1与通电导线方向平行，对电流没有作用力，电流受到的力是由B2决定的，即FILB2 将B2=Bsin代入上式，得到 FILB sin,=0 F=0=90 F=ILB,一.安培力的大小:,二.安培力的方向的判定,用“同向电流相吸，反向电流相斥”（适用于两电流互相平行时）只要两导线不是平行，都有向电流相同方向转动的趋势。,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直导线MN，导线与磁场垂直，给导线通以由N向M的电流，则：A.磁铁对桌面的压力减小，不受桌面的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用C.磁铁对桌面的压力增大，受桌面的摩擦力作用D.磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用,F,例1、,如图所示，在条形磁铁的N极附近悬挂一个线圈。磁铁水平放置。其轴线与线圈 平面垂直并通过线圈的圆心。当线圈中电流沿图示方向流动时,线圈将（）（A）不动（B）转动（C）向左摆动（D）向右摆动,解；画出电流所在处的磁感应线如图，并正交分解,B1对电流的作用力F1沿半径向外，互相抵消。,B2对电流的作用力F2沿轴向向左。合力向左。,所以线圈向左摆动。选C,又解：把环形电流等效为小磁针，左侧为S极，异名磁极相吸，所以线圈向左摆动。,C,例2.,在倾角30的斜面上，固定一宽 l=0.25m的金属框，电池电动势 E12V，内阻不计，垂直框架放一质量为m=0.2kg 的金属杆ab，杆与导轨间的摩擦因数为.整个装置放在磁感应强度B0.8T,垂直于框面斜向上的匀强磁场中,如图.当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内,可使金属杆静止在导轨上？,解：画出金属杆的截面图,并分析受力:,mgsin30=1牛 f=N=0.5牛 F=ILB=BLE/R=2.4/R,若I 很大,F 很大,f 向下,F=f+mgsin30=1.5N 2.4/R1=f+mgsin30=1.5N R1=1.6,若I 很小,F 很小,f 向上,F+f=mgsin30=1N,2.4/R2=mgsin30-f=0.5N,R2=4.8,1.6 R4.8,解:画出左视截面图:,假设磁场方向斜向上,分析受力如图:,若摩擦力向上,由平衡条件Fsin+Fcos=mg,F=mg/(sin+cos)=10/(5+2),B=F/IL=25/(5+2)=2.95T,若摩擦力向下,由平衡条件Fsin-Fcos=mg,F=mg(sin-cos)=10/(5+2),B=F/IL=25/(5-2)=16.3T,2.95T B 16.3T,假设磁场方向斜向下,分析受力如图:则ab将离开金属框。,如图.电源E=2V,内阻r=0.5,竖直导轨电阻可忽略,金属棒的质量m=0.1kg,R=0.5,它与导轨间的动摩擦因素=0.4,有效长度为0.2m,靠在导轨的外面,为使金属棒不滑动,我们加一与纸面成30且向外的磁场,问:此磁场是斜向上还是斜向下?B的范围是多少?,例3、,解:画出左视截面图:,假设磁场方向斜向上,分析受力如图:,若摩擦力向上,由平衡条件Fsin+Fcos=mg,F=mg/(sin+cos)=10/(5+2),B=F/IL=25/(5+2)=2.95T,若摩擦力向下,由平衡条件Fsin-Fcos=mg,F=mg(sin-cos)=10/(5+2),B=F/IL=25/(5-2)=16.3T,2.95T B 16.3T,假设磁场方向斜向下,分析受力如图:则ab将离开金属框。,