20xx粵教版高中物理選修3-1第3章第3節(jié)探究安培力-文庫吧在線文庫
【正文】 圖甲所示時，求驅動所產生的壓強多大？ ?綜 合 )后，再判斷所受安培力方向，從而確定運動方向． ? 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，通電螺線管可等效成很多的環(huán)形電流來分析． ? 4．推論分析法： (1)兩直線電流相互平行時無轉動趨勢，方向相同時相互吸引，方向相反時相互排斥； (2)兩直線電流不平行時有轉動到相互平行且電流方向相同的趨勢． ? 5．轉換研究對象法：因為電流之間，電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律，這樣定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動的問題，可先分析電流在磁場中所受到的安培力，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動方向． ? 四、 “ 安培定則 ” 與 “ 左手定則 ” 的區(qū)別與聯(lián)系 ? 1．在適用對象上：安培定則研究電流 (直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管電流 )產生磁場時，電流與其產生的磁場的磁感線二者方向的關系；左手定則研究通電導線 (或運動電荷)在磁場中受力時， F、 I、 B三者方向的關系． ? 2．在電流與磁場的關系上：安培定則中的 “磁場 ” 與 “ 電流 ” 密不可分，同時存在、同時消失， “ 磁場 ” 就是電流的磁效應產生的磁場；左手定則中的 “ 磁場 ” 與 “ 電流 ” 可以單獨存在． “ 磁場 ” 是外加的磁場，不是通電導線產生的磁場． ? 3．在因果關系上：安培定則中的 “ 電流 ” 是“ 因 ” ， “ 磁場 ” 為 “ 果 ” ，正是有了電流 (直線電流、環(huán)形電流、螺線管電流 )才出現(xiàn)了由該電流產生的磁場；左手定則中的 “ 磁場” 和 “ 電流 ” 都是 “ 因 ” ，磁場對通電導線的作用力是 “ 果 ” ，有因才有果，而此時的兩個 “ 因 ” 對產生磁場對導線的作用力來說缺一不可． ? 4．判斷電流方向選取定則的原則：當已知磁感線的方向，要判斷產生該磁場的電流方向時，選用安培定則判斷電流的方向；當已知導體所受安培力的方向時，用左手定則判斷電流的方向． ? 【 例 1】 如圖 3－ 3－ 4所示，兩根靠近的平行直導線通入方向相同的電流時，它們相互間的作用力的方向如何？ 圖 3－ 3－ 4 ? 答案： 本題考查同向電流之間安培力方向的判斷，可根據(jù)安培定則判斷出磁場方向，再根據(jù)左手定則判斷安培力方向．兩導線之間的作用力是通過磁場產生的，遵守牛頓第三定律，分析時可選其中一條通電導線為研究對象．要分析導線 AB受力，先確定 AB所處的外磁場 (CD所產生的磁場 )方向垂直紙面向外，如圖所示，再由左手定則可判知 AB受到的安培力水平向右，同樣方法可得 CD受 AB的作用力水平向左，二者是作用力與反作用力． ? ?題后反思 ? 本題綜合運用了安培定則和左手定則，解題時應注意區(qū)別運用． ? 兩導線各自處在對方的磁場中，應先用安培定則判磁場再用左手定則判安培力． ? 如圖 3－ 3－ 5所示，用兩根相同的細繩水平懸掛一段均勻載流直導線 MN，電流 I方向從 M到 N，繩子的拉力均為 F，為使 F＝ 0，可能達到要求的方法是 ( ) ? A．加水平向右的磁場 ? B．加水平向左的磁場 ? C．加垂直紙面向里的磁場 ? D．加垂直紙面向外的磁場 圖 3－ 3－ 5 ? 【 答案 】 C [要使繩子的拉力變?yōu)榱?，加上磁場后，應使導線所受安培力等于導線的重力，由左手定則可判斷，所加磁場方向應垂直紙面向里，導線所受安培力向上． ] ? 一、對安培力公式的理解 ? (1)通電導線與磁場方向垂直時， F＝ BIL. ? (2)B對放入的通電導線來說是外磁場的磁感應強度． ? (3)導線 L所處的磁場應為勻強磁場；在非勻強磁場中，公式F＝ BILsinθ僅適用于很短的通電導線 (直線電流元 )． ?安培力的大小計算 圖 3－ 3－ 6 ? (4)式中的 L為導線垂直于磁場方向的有效長度，如圖 3－ 3－ 6所示，半徑為 r的半圓形導線與磁場 B垂直放置，當導線中通以電流 I時，導線的等效長度為 2r，故安培力 F＝ 2BIr. ? (5)在通電導線平行于磁場方向時，安培力 F＝ 0. ? 二、安培力作用下的物體平衡 ? 1．有安培力參與的物體平衡，此平衡與前面所講的物體平衡一樣，也是利用物體平衡條件解題，只是多了一個安培力而已． ? 2．與閉合電路歐姆定律相結合的題目，主要應用： ? (1)閉合電路歐姆定律． ? (2)安培力公式 F＝ BIL. ? (3)物體平衡條件． ? 3．在安培力作用下的物體平衡的解題步驟和共點力平衡相似，一般也
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