把磁感应强度把磁感应强度B B分解为两个分量：分解为两个分量：一个分量与导线垂直一个分量与导线垂直 B B1 1= =BsinBsin另一分量与导线平行另一分量与导线平行 B B2 2= =BcosBcos平行于导线的分量平行于导线的分量B B2 2不对通电导线产生作用力，不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由通电导线所受作用力仅由B B1 1决定。决定。即即F=ILBF=ILB1 1，将，将B B1 1= =BsinBsin代入得：代入得：F=F=F=F=ILBsinILBsinILBsinILBsinIBB2B11. 1.在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场2. 2.式中的式中的式中的式中的B B为为为为I I所在处的另外的磁场所在处的另外的磁场所在处的另外的磁场所在处的另外的磁场B B，而非，而非，而非，而非I I所产生的所产生的所产生的所产生的第四节第四节第四节第四节 磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用二二二二. .安培力的方向安培力的方向安培力的方向安培力的方向左手定则：左手定则：左手定则：左手定则：伸伸开开左左手手，使使拇拇指指与与四四指指在在同同一一个个平平面面内内并并跟跟四四指指垂垂直直，让让磁磁感感线线垂垂垂垂直直直直穿穿穿穿过过过过手手心心，四四指指指指向向电电流流的的方方向向，那那么么拇拇指指所所指指方向即为通电直导体在磁场中的受力的方向。方向即为通电直导体在磁场中的受力的方向。 00.02N0.02N将长度为将长度为20cm、通有、通有0.1A电流的直导线放入一电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为应强度为1T。试确定下列各图中导线所受安培力的大。试确定下列各图中导线所受安培力的大小和方向小和方向IBIB30IB磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用BacbI 如图所示，直角三角形如图所示，直角三角形abc组成的导线框内通有电流组成的导线框内通有电流I1A，并处在方向竖直向下的匀强磁场，并处在方向竖直向下的匀强磁场B2T中，中，AC=40cm， ，求三角形框架各边所受的安培力，求三角形框架各边所受的安培力的大小。的大小。磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用也可理解为也可理解为ac在磁场中的在磁场中的有效长度等于有效长度等于abF、B、I方向关系方向关系BIF示意图安培力方向既与电流方向垂直又安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直，即垂直于电流和磁与磁场方向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平面场所在的平面遵循左手定则遵循左手定则BIF示意图磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用注意：注意：注意：注意：安培力的方向与磁场方向安培力的方向与磁场方向垂直垂直垂直垂直，安培力的方，安培力的方向与磁场方向向与磁场方向不同不同不同不同。关于磁场对通电直导线的作用力关于磁场对通电直导线的作用力, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( )( )A.A.通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用B.B.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场方向垂直通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场方向垂直C.C.通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流方向垂直通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流方向垂直D.D.通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂于由通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂于由B B和和I I所确定的所确定的平面平面BCDBCD磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用FIBFIBBBIFBI判定以下通电导线所受安培力的方向判定以下通电导线所受安培力的方向30FFIIIBBB磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁感线垂直穿磁感线垂直穿过导轨平面过导轨平面F在图中，匀强磁场磁感应强度为在图中，匀强磁场磁感应强度为B，有一段长，有一段长L，通有电流为，通有电流为I的的直导线直导线ab，垂直导轨放置，电流方向从，垂直导轨放置，电流方向从a到到b，则导线所受磁场力，则导线所受磁场力大小和方向如何？并将立体图改画为平面图大小和方向如何？并将立体图改画为平面图bazxyBOBabFBBFBxy磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用B B在竖直平面内在竖直平面内导轨在水平面内导轨在水平面内B B在竖直平面内在竖直平面内导轨在斜面内导轨在斜面内F=BILF=BILF=BILabBBBbaFF=BIL【例例例例3 3 3 3】如如图图所所示示，两两平平行行光光滑滑导导轨轨相相距距0.2m0.2m，与与水水平平面面夹夹角角为为45450 0，金金属属棒棒MNMN的的质质量量为为0.1kg0.1kg，处处在在竖竖直直向向上上磁磁感感应应强强度度为为1T1T的的匀匀强强磁磁场场中中，电电源源电电动动势势为为6V6V，内内阻阻为为11，为为使使MNMN处处于于静静止止状状态态，则则电电阻阻R R应为多少？应为多少？( (其他电阻不计其他电阻不计) )【答案答案】R=0.2水平放置的两个平行金属轨道相距水平放置的两个平行金属轨道相距0.2m0.2m上面有上面有一质量为一质量为0.04kg0.04kg的均匀金属棒的均匀金属棒abab，电源电动势，电源电动势为为V V，内阻为，内阻为0.50.5，滑动变阻器调到，滑动变阻器调到2.52.5时，时，要在金属棒所在位置施加一个垂直与要在金属棒所在位置施加一个垂直与abab的匀强的匀强磁场，才能使金属棒磁场，才能使金属棒abab对轨道的压力恰好为零，对轨道的压力恰好为零，求匀强磁场的大小和方向求匀强磁场的大小和方向ab若保持磁感应强度若保持磁感应强度B B的大小不变，方向顺时的大小不变，方向顺时针转针转3737，此时，此时abab仍然静止，则轨道对仍然静止，则轨道对abab的支持力和摩擦力为多大？的支持力和摩擦力为多大？如图所示，一根有质量的金属棒如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬，两端用细软导线连接后悬于于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从中通有电流，方向从M流向流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以等于零，可以( )A.适当减小磁感应强度适当减小磁感应强度B.使磁场反向使磁场反向C.适当增大电流适当增大电流D.使电流反向使电流反向MNabC C磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用GGF F安安安安T TT T如图所示，在磁感应强度为如图所示，在磁感应强度为1T的匀强磁场中，有两根相同的弹的匀强磁场中，有两根相同的弹簧，下面挂一条长为簧，下面挂一条长为0.5m，质量为，质量为0.1kg的金属棒的金属棒MN，此时弹，此时弹簧伸长簧伸长10cm，欲使弹簧不伸长，则棒上应通过的电流的大小和，欲使弹簧不伸长，则棒上应通过的电流的大小和方向如何？（方向如何？（g=10m/s2)MMN NIB方向从方向从M到到N ，2A磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用 如图所示，导线如图所示，导线abc为垂直折线为垂直折线,其中电流为其中电流为I，ab=bc=L，导，导线所在的平面与匀强磁场垂直线所在的平面与匀强磁场垂直,匀强磁场的磁感应强度为匀强磁场的磁感应强度为B，求，求导线导线abc所受安培力的大小和方向所受安培力的大小和方向.abc磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用方向斜向右上方方向斜向右上方与水平成与水平成45度度受力有效长度受力有效长度受力有效长度受力有效长度电流流入端与流出端连线长度在电流流入端与流出端连线长度在电流流入端与流出端连线长度在电流流入端与流出端连线长度在垂直于磁场方向上的投影垂直于磁场方向上的投影垂直于磁场方向上的投影垂直于磁场方向上的投影收获：收获：收获：收获：如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓慢地竖直向下放入如图所示，将通电导线圆环平行于纸面缓慢地竖直向下放入水平方向垂直纸面向里的匀强磁场中水平方向垂直纸面向里的匀强磁场中, ,则在通电圆环完全进入则在通电圆环完全进入磁场的过程中磁场的过程中, ,所受的安培力大小变化是所受的安培力大小变化是( )( )A.A.逐渐变大逐渐变大B.B.先变大后变小先变大后变小C.C.逐渐变小逐渐变小D.D.先变小后变大先变小后变大B BI IB B B B磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用回顾：回顾：如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用生相互作用 同向电流相互吸引同向电流相互吸引反向电流相互排斥反向电流相互排斥规律规律: :磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用分析原因：分析原因：I1 I2F2I2 I1F1如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以电流如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以电流,线圈将会线圈将会( )A.纵向收缩纵向收缩,径向膨胀径向膨胀B.纵向伸长纵向伸长,径向膨胀径向膨胀C.纵向伸长纵向伸长,径向收缩径向收缩D.纵向收缩纵向收缩,径向收缩径向收缩纵向A A磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用方法点拨：利用平行电流间关系的结论方法点拨：利用平行电流间关系的结论方法点拨：利用平行电流间关系的结论方法点拨：利用平行电流间关系的结论右侧视图右侧视图把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它的下端刚好跟杯使它的下端刚好跟杯里的水银面接触里的水银面接触,并使它组成如图所示的电路并使它组成如图所示的电路,当开关接通后当开关接通后,将看到的现象将看到的现象 是是( )A.弹簧向上收缩弹簧向上收缩B.弹簧被拉长弹簧被拉长C.弹簧上下振动弹簧上下振动D.弹簧仍静止不动弹簧仍静止不动SC C磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用如如图图，把把轻轻质质导导线线圈圈用用绝绝缘缘细细线线悬悬挂挂在在磁磁铁铁N N极极附附近近，磁磁铁铁的的轴轴线线穿穿过过线线圈圈的的圆圆心心且且垂垂直直于于线线圈圈平平面面。当当线线圈圈内内通通以以如如图图所所示示的的电电流流后后，判判断断线线圈圈如如何何运运动动？向左摆动向左摆动磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用方法点拨：等效为小磁针方法点拨：等效为小磁针方法点拨：等效为小磁针方法点拨：等效为小磁针SNNSIFFNSF磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用如图所示，蹄形磁体固定，在磁铁的正上方有一水平放如图所示，蹄形磁体固定，在磁铁的正上方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，导线导线的运动情况将是的运动情况将是 俯视逆时针转动同时向下运动俯视逆时针转动同时向下运动俯视逆时针转动同时向下运动俯视逆时针转动同时向下运动方法点拨：特殊位置法方法点拨：特殊位置法方法点拨：特殊位置法方法点拨：特殊位置法两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab固定，固定，cd可以自由活动，当通以如图所示电流后，可以自由活动，当通以如图所示电流后，cd导线将导线将（）（）A.顺时针方向转动，同时靠近顺时针方向转动，同时靠近abB.逆时针方向转动，同时离开逆时针方向转动，同时离开abC.顺时针方向转动，同时离开顺时针方向转动，同时离开abD.逆时针方向转动，同时靠近逆时针方向转动，同时靠近ababcd磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用 自由自由固定固定F FF F 结论：结论：结论：结论：两电流不平行时，有转到平行且电流方向相同的趋势两电流不平行时，有转到平行且电流方向相同的趋势两电流不平行时，有转到平行且电流方向相同的趋势两电流不平行时，有转到平行且电流方向相同的趋势磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab固定，固定，cd可以自由活动，当通以如图所示电流后，可以自由活动，当通以如图所示电流后，cd导线将导线将（ ）A.顺时针方向转动，同时靠近顺时针方向转动，同时靠近abB.逆时针方向转动，同时离开逆时针方向转动，同时离开abC.顺时针方向转动，同时离开顺时针方向转动，同时离开abD.逆时针方向转动，同时靠近逆时针方向转动，同时靠近ababcdD D D D磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用方法点拨：利用结论方法点拨：利用结论方法点拨：利用结论方法点拨：利用结论NSF（1）绳子拉力）绳子拉力_ (变大变大,变小变小,不变不变)（2）桌面对磁铁的支持）桌面对磁铁的支持力力_（3）桌面对磁铁的摩擦）桌面对磁铁的摩擦力力_(有有,无无).变大变大变大变大变小变小变小变小无无无无NSF桌面对磁铁的摩擦力桌面对磁铁的摩擦力 _(有有,无无) 方向方向_. 有有有有水平向右水平向右水平向右水平向右FB磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用方法点拨：善于利用牛顿第方法点拨：善于利用牛顿第方法点拨：善于利用牛顿第方法点拨：善于利用牛顿第三定律三定律三定律三定律磁铁静止磁铁静止在倾斜角为在倾斜角为的光滑斜面上，置一通有电流的光滑斜面上，置一通有电流I，长为，长为L，质，质 量量为为m的导体棒，如图所示，在竖直向上的磁场中静止，则磁的导体棒，如图所示，在竖直向上的磁场中静止，则磁感应强度感应强度B为为 _. FBFNmg磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用拓展拓展1：欲使它静止在斜面上：欲使它静止在斜面上, 外加磁场的磁感应强度外加磁场的磁感应强度B 的最小值为的最小值为_, 方向方向_.拓展拓展2：欲使它静止在斜面上：欲使它静止在斜面上,且对斜面无压且对斜面无压 力力, 外加磁场的磁感应强度外加磁场的磁感应强度B的最小值为的最小值为 _, 方向方向_.XGGN NF FB mgsin=BIL B=mgsin/ILmg=BIL B=mg/ILGGF FB磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L、质量为、质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里，欲使导线静的通电直导线，电流方向垂直纸面向里，欲使导线静止在斜面上，外加磁场，磁感应强度的大小和方向可以是止在斜面上，外加磁场，磁感应强度的大小和方向可以是( )A. B=mgsin/IL，方向垂直斜面向下，方向垂直斜面向下B. B=mgtan/IL，方向竖直向下，方向竖直向下C. B=mg/IL，方向水平向左，方向水平向左D. B=mgcos/IL，方向水平向左，方向水平向左IABCABC磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用磁场对电流的作用