微型专题5 安培力的应用
[课时要求] 1.会用左手定则判断安培力的方向和导体的运动方向.2.会分析导体在安培力作用下的平衡问题.3.会结合牛顿第二定律求导体棒的瞬时加速度.
一、安培力作用下导体运动方向的判断方法
1.电流元法
即把整段电流等效为多段直线电流元,运用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向,从而判断出整段电流所受合力的方向.
2.特殊位置法
把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断所受安培力方向,从而确定运动方向.
3.等效法
环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁.条形磁铁也可以等效成环形电流或通电螺线管.通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析.
4.利用结论法
(1)两电流相互平行时无转动趋势,同向电流相互吸引,反向电流相互排斥;
(2)两电流不平行时,有转动到相互平行且电流方向相同的趋势.
5.转换研究对象法
因为电流之间、电流与磁体之间的相互作用满足牛顿第三定律,定性分析磁体在电流产生的磁场中的受力和运动时,可先分析电流在磁体的磁场中受到的安培力,然后由牛顿第三定律,再确定磁体所受电流的作用力.
例1 如图1所示,把一重力不计的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以在空间自由运动,当导线通以图示方向电流I时,导线的运动情况是(从上往下看)( )
图1
A.顺时针方向转动,同时下降
B.顺时针方向转动,同时上升