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《磁場對通電導線的作用—安培力(習題課).ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、磁場對電流的作用—安培力(習題課)1.畫出導線所在處的磁場方向2.確定電流方向3.根據(jù)左手定則確定受安培力的方向4.根據(jù)受力情況判斷運動情況一、判斷通電導線在安培力作用下的運動方向問題例1如圖3-20所示,兩根互相絕緣、垂直放置的直導線ab和cd,分別通有方向如圖的電流,若通電導線ab固定不不動,導線cd能自由運動,則它的運動情況是().A.順時針轉動,同時靠近導線abB.順時針轉動,同時遠離導線abC.逆時針轉動,同時靠近導線abD.逆時針轉動,同時遠離導線ab固定FF˙××××××˙˙˙˙˙自由同向相吸例1如圖3-20所示,兩根互相絕緣、垂直放置的直
2、導線ab和cd,分別通有方向如圖的電流,若通電導線ab固定不不動,導線cd能自由運動,則它的運動情況是().A.順時針轉動,同時靠近導線abB.順時針轉動,同時遠離導線abC.逆時針轉動,同時靠近導線abD.逆時針轉動,同時遠離導線abC結論法:兩平行直線電流在相互作用過程中,無轉動趨勢,同向電流互相吸引,反向電流互相排斥;兩不平行的直線電流相互作用時,有轉動到平行且電流方向相同的趨勢。FF同向相吸異向相斥結論法:兩平行直線電流在相互作用過程中,無轉動趨勢,同向電流互相吸引,反向電流互相排斥;兩不平行的直線電流相互作用時,有轉動到平行且電流方向相同的趨勢
3、。二、特殊位置分析法例2:如圖所示,把一重力不計的通電直導線水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方,導線可以自由移動,當導線通過圖示方向電流時,導線的運動情況是(從上往下看)()A、順時針方向轉動,同時下降B、順時針方向轉動,同時上升C、逆時針方向轉動,同時下降D、逆時針方向轉動,同時上升CNSF(1)繩子拉力_______(變大,變小,不變)(2)桌面對磁鐵的支持力_______(3)桌面對磁鐵的摩擦力________(有,無).變大變小無NSF桌面對磁鐵的摩擦力_______(有,無)方向_______.有水平向右三、轉換研究對象法例3F′二、判斷線圈在安培力
4、作用下的運動例4:把輕質導線圈用絕緣細線懸掛在磁鐵N極附近,磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直于線圈平面。當線圈內(nèi)通入如圖方向的電流后,判斷線圈如何運動?NS從右向左看電流逆時針流方法一、電流元分析法根據(jù)中心對稱性線圈所受安培力的合力水平向左故線圈向磁鐵運動NSNS從右向左看電流逆時針流方法二、等效分析法環(huán)形電流等效為小磁針NS通電螺線管等效為多個環(huán)形電流、條形磁鐵NS從右向左看電流逆時針流條形磁鐵或小磁針等效為環(huán)形電流圖3-23例5.一個可以自由運動的線圈L1和一個固定的線圈L2互相絕緣垂直放置,且兩個圓線圈的圓心重合,當兩線圈都通有如圖3-23所示方向的
5、電流時,則從左向右看,線圈L1將()A.不動B.順時針轉動C.逆時針轉動D.向紙外平動×BFFC例6、把一根柔軟的螺旋形彈簧豎直懸掛起來,使它的下端剛好跟杯里的水銀面接觸,并使它組成如圖所示的電波,當開關接通后,將看到的現(xiàn)象是()A.彈簧向上收縮B.彈簧被拉長C.彈簧上下振動D.彈簧仍靜止不動SC例7、如圖所示,向一根松弛的導體線圈中通以電流,線圈將會()A.縱向收縮,徑向膨脹B.縱向伸長,徑向膨脹C.縱向伸長,徑向收縮D.縱向收縮,徑向收縮縱向例7、如圖所示,向一根松弛的導體線圈中通以電流,線圈將會()A.縱向收縮,徑向膨脹;B.縱向伸長,徑向收縮;C
6、.縱向收縮,徑向伸長;D.縱向伸長,徑向膨脹。A螺線管通電后,在軸向上有收縮趨勢;在徑向上有擴張趨勢.SNIB2B1B1B2F1F1F2F2三、對安培力公式的理解:★不僅與B、I、L有關,還與放置方式有關★L是有效長度,不一定是導線實際長度例8:如果與磁感線垂直的平面內(nèi)的通電導線為一等邊直角三角形的兩條直角邊,此時電流受到的安培力怎樣求?大小多少?方向怎樣?如果是一閉合回路受力又是多少?例9:在傾斜角為θ的光滑斜面上,置一通有電流I,長為L,質量為m的導體棒,如圖所示,在豎直向上的磁場中靜止,則磁感應強度B為_________.Xθ四、力學和電學結合問題
7、:解:靜止于斜面說明受力平衡NXθmgFθF=mgtgθ=BILB=mgtgθ/IL質量為m的通電細桿ab置于傾角為θ的導軌上,導軌的寬度為d,桿ab與導軌間的摩擦因數(shù)為μ.有電流時,ab恰好在導軌上靜止,如圖3-24所示.圖(b)中的四個側視圖中,標出了四種可能的勻強磁場方向,其中桿ab與導軌之間的摩擦力可能為零的圖是().圖3-24ABmgmgmgmgFNFFNFN引申1:欲使它靜止在斜面上,外加磁場的磁感應強度B的最小值為________,方向________.引申2:欲使它靜止在斜面上,且對斜面無壓力,外加磁場的磁感應強度B的最小值為______
8、___,方向________.XθGNFθBmgsinθ=BILB=mgsinθ