34-通電導線在磁場中受到的力-課件(人教選修3-1)(編輯修改稿)
2024-08-31 09:25 本頁面
【文章內容簡介】 角，要根據具體情況分析。 (2)公式中的 L可以理解為垂直于磁場方向的 “有效長度 ”。 1．如圖 3－ 4－ 5所示，導線 abc為垂直折線，其中電流為 I, ab＝ bc＝ L，導線所在的平面與勻強磁場垂直，勻強磁場的磁感應強度為 B，求導線 abc所受安培力的大小和方向。 圖 3－ 4－ 5 [思路點撥 ] 利用 F＝ ILB可以計算安培力的大小。 [解析 ] 法一： ab段所受的安培力大小 Fab＝ ILB，方向向右， bc段所受的安 培力大小 Fbc＝ ILB，方向向上，所以 該導線所受安培力為這兩個力的合力，如圖所示， F＝ILB，方向沿 ∠ abc的角平分線向上。 法二： 把導線 abc等效成直導線 ac，則等效長度 ac＝ L，故安培力 F＝ BI L ＝ ILB，方向垂直于 ac，即沿 ∠ abc的角平分線向上。 [ 答案 ] 2 ILB 方向沿 ∠ abc 的角平分線向上 2 2 對安培力公式 F＝ BIL sin θ的正確理解是分析問題的關鍵。本題中既可分段求解，然后求合力，又可采用等效方法進行計算。 不管是電流還是磁體，對通電導線的作用都是通過磁場來實現的，因此必須要清楚導線所在位置的磁場分布情況，然后結合左手定則準確判斷導線的受力情況或將要發(fā)生的運動，在實際操作過程中，往往采用以下幾種方法： 電流元法 把整段導線分為許多段直電流元，先用左手定則判斷每段電流元受力的方向，然后判斷整段導線所受合力的方向，從而確定導線運動方向 等效法 環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個環(huán)形電流，反過來等效也成立 特殊位置法 通過轉動通電導線到某個便于分析的特殊位置 (如轉過 90176。 )，然后判斷其所受安培力的方向，從而確定其運動方向 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，有轉到平行且電流方向相同的趨勢 轉換研究 對象法 定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動的問題，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場的作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向 [名師點睛 ] (1)判斷通電線圈等在磁場中的轉動情況，要尋找具有對稱關系的電流元。 (2)利用特殊位置法時要注意利用通電導體所在位置的磁場特殊點的方向。 2．如圖 3－ 4－ 6所示，將通電直 導線 AB用絲線懸掛在電磁鐵的正上方， 直導線可自由轉動，則接通開關 K 的瞬間 ( ) 圖
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