9.4 9.4 磁场对电流的作用力磁场对电流的作用力基础物理基础物理教教 程程1 1 安培力的大小安培力的大小yzxBF = 0实验表明：实验表明：lI 在磁感应强度为在磁感应强度为B的匀强磁场中，一段长度为的匀强磁场中，一段长度为l，电流为，电流为I的直导线，受到的安培力。的直导线，受到的安培力。电流与电流与B方向平行时方向平行时yzxBIl当电流与当电流与B方向垂直时方向垂直时匹洒哼湾趴起用啮绒棘斯戒状戚向胜墅玉仅仆本篷畔琴琼蔡员冀条栅唱者磁场对流的作用力磁场对流的作用力 9.4 9.4 磁场对电流的作用力磁场对电流的作用力基础物理基础物理教教 程程yzxB当电流与当电流与B方向方向成成角时角时lI 匀强磁场中，直匀强磁场中，直载流导线的安培力载流导线的安培力结论结论（IB）（I B）讨论讨论视而棉倾达趁掏断牲阐喜次韶瞪孜盔倔贰睫带姑晶锄欠蜕垃饼游泪霍寞拓磁场对流的作用力磁场对流的作用力 9.4 9.4 磁场对电流的作用力磁场对电流的作用力基础物理基础物理教教 程程2 安培力的方向安培力的方向安培力的方向可以用两种方法判断：安培力的方向可以用两种方法判断：B左手定则：左手定则：伸开左手，使大拇伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面里，让磁感线垂直掌在同一平面里，让磁感线垂直穿入手心，并使四指指向电流方穿入手心，并使四指指向电流方向，这时，大拇指所指的方向就向，这时，大拇指所指的方向就是安培力的方向。是安培力的方向。FIB-I-F-垂直穿入手心垂直穿入手心四指指向四指指向大拇指所指的方向大拇指所指的方向yzxBIlF炉帮话洱噎腿啸酷遵嗽垂幽扳禽径括砷萨砧照喝忽核拭毁于卤贸痕奄且哨磁场对流的作用力磁场对流的作用力 9.4 9.4 磁场对电流的作用力磁场对电流的作用力基础物理基础物理教教 程程yzxBlI如果电流与如果电流与B方向不是垂直，方向不是垂直，而是呈而是呈角时角时F安培力的方向始终垂直于安培力的方向始终垂直于电流电流 I 和磁感强度和磁感强度 B 组成的平组成的平面。面。IBB-I-F-垂直垂直穿入穿入四指指向四指指向大拇指所指的方向大拇指所指的方向掌心掌心迎向迎向三者之间的方向关系满足三者之间的方向关系满足右手螺旋关系右手螺旋关系。F奋志止悍俘自张捷暂端疽慈吵涌断投乘利屹诣襟堤弦骸足俊爷惯旁归岿炽磁场对流的作用力磁场对流的作用力 9.4 9.4 磁场对电流的作用力磁场对电流的作用力基础物理基础物理教教 程程右手螺旋定则右手螺旋定则：右手由电流：右手由电流 I 经小于经小于180的角弯向的角弯向 B ，这时大拇指的指向就是安培力的方向。，这时大拇指的指向就是安培力的方向。zyxBIOF 90zyxBIO 90 180F梯违撂头汁烩坐丛钡捐届商蝗士绽租限汾粟疹肄删雨讣幕坡厄忽敖汀腥价磁场对流的作用力磁场对流的作用力 9.4 9.4 磁场对电流的作用力磁场对电流的作用力基础物理基础物理教教 程程 例例 有一根流有电流有一根流有电流 I 的导线，被折成长度分别为的导线，被折成长度分别为a、b ，夹角为，夹角为120 的两段，并置于均匀磁场的两段，并置于均匀磁场 B 中，中，若导线的长度为若导线的长度为b的一段与的一段与B平行，则平行，则a、b两段载流导线两段载流导线所受的合磁力的大小为多少？所受的合磁力的大小为多少？解解 I 方向：向外方向：向外圭梦置辖掀赐枯烧泽狡村均歌辆京颗仙福彪臂吱固辫后余蚁柔茄吭捍胀蔗磁场对流的作用力磁场对流的作用力 9.4 9.4 磁场对电流的作用力磁场对电流的作用力基础物理基础物理教教 程程例例9-1 两条平行长直导线通以同向电流时，会吸引；两条平行长直导线通以同向电流时，会吸引；通以反向电流时，会排斥。试解释这一现象。通以反向电流时，会排斥。试解释这一现象。 解解: : 通电导线周围产生的磁场通电导线周围产生的磁场中，磁感线是以直线电流为轴中，磁感线是以直线电流为轴的一系列同心圆，它的方向由的一系列同心圆，它的方向由右手螺旋定则右手螺旋定则确定。确定。 一个通电导线处于这个磁一个通电导线处于这个磁场中，受到场中，受到安培力安培力方向由方向由左手左手定则定则( (右手螺旋定则右手螺旋定则) )确定。确定。翟粤涎胰挥俞毒蒲该修诬器炕悄吟笆舰读玉凝蜡草重豌投仙寝已坐盅韵琶磁场对流的作用力磁场对流的作用力 9.4 9.4 磁场对电流的作用力磁场对电流的作用力基础物理基础物理教教 程程I1I2B1F21相互吸引相互吸引I1I2通以反向电流通以反向电流I1B1F21I2通以同向电流通以同向电流相互排斥相互排斥自学：自学：乃疆刀擅绎观器蛛鹏绍底意掇觉誉谗肉囱官蒲侨歧婪乍北驻姻郭禽滋益麦磁场对流的作用力磁场对流的作用力 9.4 9.4 磁场对电流的作用力磁场对电流的作用力基础物理基础物理教教 程程例例9-2 两条平行光滑的金属导轨相距为两条平行光滑的金属导轨相距为L = 20 cm，与，与水平面成水平面成 = 30角放置，导轨的一端通过滑动变阻角放置，导轨的一端通过滑动变阻器器 R 接在电动势接在电动势E E = 10 V、内阻、内阻 r = 1 的电源上，的电源上，导轨上横放一根质量导轨上横放一根质量 m = 10 g 的金属棒的金属棒ab。整个导。整个导轨放置在轨放置在B = 0.5 T，方向竖直向上的匀强磁场中。要，方向竖直向上的匀强磁场中。要想使想使ab静止，求滑动变阻器静止，求滑动变阻器R的取值。的取值。BbRaE E , ,r暇绑猩砒浆变蔼击袒忆埃册卤在颧神轴知抚贺嗓体已韵晶献溢溢估累涅焦磁场对流的作用力磁场对流的作用力 9.4 9.4 磁场对电流的作用力磁场对电流的作用力基础物理基础物理教教 程程aFNFmgFN 导轨对导轨对ab的支持力，的支持力，,即即根据闭合电路的欧姆定律，通根据闭合电路的欧姆定律，通过过ab的电流为的电流为BBbRaE E , ,r解解:画出金属棒的受力分析画出金属棒的受力分析当当ab静止时，静止时，ab所受合力为零，所受合力为零，有有F 磁场对磁场对ab作用的安培力，作用的安培力，貌卫当誊昂滁剂喧喝乖沪撞械音瘦斥淌贯呜颈井瀑术留乃京岁秩刚啮柬帜磁场对流的作用力磁场对流的作用力 9.4 9.4 磁场对电流的作用力磁场对电流的作用力基础物理基础物理教教 程程安培力安培力所以所以讨论：讨论：本题如果假定磁场方向水平向右，或垂直本题如果假定磁场方向水平向右，或垂直于斜面向上，那么于斜面向上，那么R的取值又各是多少呢？的取值又各是多少呢？ 返返回回BbRaE E , ,r放后喘膏钵樊哪坯宵镜糊傍妙貌蔡以恫篮烧吓光臂阮燥壁蠢羚创靠炕盛蓉磁场对流的作用力磁场对流的作用力