2018-2019物理新学案同步选修3-1人教全国通用版:第三章 4 通电导线在磁场中受到的力
2018-2019物理新学案同步选修3-1人教全国通用版:第三章 4  通电导线在磁场中受到的力第3页

[知识深化]

1.安培力方向的特点

安培力的方向既垂直于电流方向,也垂直于磁场方向,即安培力的方向垂直于电流I和磁场B所决定的平面.

(1)当电流方向与磁场方向垂直时,安培力方向、磁场方向、电流方向两两垂直,应用左手定则时,磁感线垂直穿过掌心.

(2)当电流方向与磁场方向不垂直时,安培力的方向仍垂直于电流方向,也垂直于磁场方向.应用左手定则时,磁感线斜着穿过掌心.

2.平行通电直导线间的相互作用

同向电流相互吸引,反向电流相互排斥.

例1 画出图4中各磁场对通电导线的安培力的方向.

图4

答案 如图所示

解析 无论B、I是否垂直,安培力总是垂直于B与I所决定的平面,且满足左手定则.

二、安培力的大小

[导学探究] (1)在图5所示的探究安培力大小的有关因素的实验中,把导线垂直放入磁场(磁感应强度为B)中,得出的安培力F与导线长度L、电流大小I有怎样的关系?

图5

(2)当导线平行磁场方向放入时,它受到的安培力多大?

(3)当导线和磁场方向的夹角为θ时,它受到的安培力多大?

答案 (1)BIL (2)0 (3)BILsin θ

解析 (3)将磁感应强度B沿导线方向和垂直导线方向进行分解,如图所示,则B⊥=Bsin θ,F=B⊥IL=BILsin θ.

[知识深化]

1.公式F=ILBsin θ中B对放入的通电导线来说是外加磁场的磁感应强度,不必考虑导线自身产生的磁场对外加磁场的影响.

2.公式F=ILBsin θ中L指的是导线在磁场中的"有效长度", 弯曲导线的有效长度L,等于连接两端点直线的长度(如图6所示);相应的电流沿L由始端流向末端.