20xx教科版高中物理選修3-13-2磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用安培力(存儲(chǔ)版)
【正文】 受力特點(diǎn) 正電荷受力方向與電場(chǎng)方向相同，沿電場(chǎng)線(xiàn)切線(xiàn)方向，負(fù)電荷相反 安培力方向與磁場(chǎng)方向和電流方向都垂直 判斷方法 結(jié)合電場(chǎng)線(xiàn)方向和電荷正、負(fù)判斷 用左手定則判斷 2. 安培力方向的判定方法 ( 1 ) 電流元受力分析法：把整段電流等效為很多段直線(xiàn)電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元受安培力的方向，從而判斷出整段電流元所受合力的方向，最后確定運(yùn)動(dòng)方向． ( 2 ) 特殊位置分析法：把電流或磁鐵轉(zhuǎn) 到一個(gè)便于分析的特殊位置 ( 如轉(zhuǎn)過(guò) 9 0 176。 ) 后，再判斷所受安培力方向，從而確定運(yùn)動(dòng)方向． ( 3 ) 等效分析法：環(huán)形電流可以等效成條形磁鐵，條形磁鐵也可以等效成環(huán)形電流，通電螺線(xiàn)管可等效成很多的環(huán)形電流來(lái)分析． ( 4 ) 推論分析法： ① 兩直線(xiàn)電流相互平行時(shí)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，方向相同時(shí)相互吸引，方向相反時(shí)相互排斥； ② 兩直線(xiàn)電流不平行時(shí)有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且電流方向相同的趨勢(shì)． ( 5 ) 轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法：因?yàn)殡娏髦g，電流與磁體之間相互作用滿(mǎn)足牛頓第三定律，這樣定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，可先分析電流在磁場(chǎng)中所受到的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向． 3 ． “ 安培定則 ” 和 “ 左手定則 ” 有何區(qū)別和聯(lián)系？ ( 1 ) 在適用對(duì)象上：安培定則研究電流 ( 直流電流、環(huán)形電流、通電螺線(xiàn)管電流 ) 產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)，電流與其產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)二者方向的關(guān)系；左手定則研究通電導(dǎo)線(xiàn) ( 或運(yùn)動(dòng)電荷 ) 在磁場(chǎng)中受力時(shí)， F 、 I 、 B 三者方向的關(guān)系． ( 2 ) 在電流與磁場(chǎng)的關(guān)系上：安培定則中的 “ 磁場(chǎng) ” 與 “ 電流 ”密不可分，同時(shí)存在、同時(shí)消失， “ 磁場(chǎng) ” 就是電流的磁效應(yīng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)；左手定則中的 “ 磁場(chǎng) ” 與 “ 電流 ” 可以單獨(dú)存在， “ 磁場(chǎng) ” 是外加的磁場(chǎng)，不是通電導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)． ( 3 ) 在因果關(guān)系上：安培定則中的 “ 電流 ” 是因， “ 磁場(chǎng) ” 為果，正是有了電流 ( 直流電流、環(huán)形電流、螺線(xiàn)管電流 ) 才出現(xiàn)了由該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)；左手定則中的 “ 磁場(chǎng) ” 和 “ 電流 ” 都是“ 因 ” ，磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用力是 “ 果 ” ，有因才有果，而此時(shí)的兩個(gè) “ 因 ” 對(duì)產(chǎn)生磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)線(xiàn)的作用力來(lái)說(shuō)缺一不可． ( 4 ) 判斷電流方向選取定則的原則：當(dāng)已知磁感線(xiàn)的方向，要判斷產(chǎn)生該磁場(chǎng)的電流方向時(shí)，選用安培定則判斷電流的方向；當(dāng)已知導(dǎo)體所受安培力的方向時(shí)，用左手定則判斷電流的方向． 1 ．如圖所示， F 是磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線(xiàn)的作用力，其中正確的示意圖是 ( ) 答案： AD 1 ．有安培力參與的物體平衡，此平衡與前面講的物體平衡一 樣，也是利用物體平衡條件解題，只是多了一個(gè)安培力而已． 2 ．與閉合電路歐姆定律相結(jié)合的題目，主要應(yīng)用： ( 1
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