2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-1讲义:第三章 磁场 第4节 通电导线在磁场中受到的力 Word版含答案
2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-1讲义:第三章 磁场 第4节 通电导线在磁场中受到的力 Word版含答案第4页

  

安培力大小的分析与计算   

  

  1.同一通电导线,按不同方式放在同一磁场中,受力情况不同,如图所示。

  

  (1)如图甲,通电导线与磁场方向垂直,此时安培力最大,F=ILB。

  (2)如图乙,通电导线与磁场方向平行,此时安培力最小,F=0。

  (3)如图丙,通电导线与磁场方向成θ角,此时可以分解磁感应强度,如图丁所示,于是有安培力大小为F=ILBsin θ,这是一般情况下安培力的表达式。

  2.对安培力的几点说明

  (1)F=ILBsin θ适用于匀强磁场中的通电直导线,求弯曲导线在匀强磁场中所受安培力时,L为有效长度,即导线两端点所连直线的长度,相应的电流方向沿L由始端流向末端,如图所示。

  

  (2)同样情况下,通电导线与磁场方向垂直时,它所受的安培力最大;导线与磁场方向平行时,它不受安培力;导线与磁场方向斜交时,它所受的安培力介于0和最大值之间。

  (3)在非匀强磁场中,只要通电直导线L所在位置的各点B矢量相等(包括大小和方向),则导线所受安培力也能用上述公式计算。

  (4)当电流同时受到几个安培力时,则电流所受的安培力为这几个安培力的矢量和。

  

  

  [典例] 如图,由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框,垂直匀强磁场放置,将AB两点接入电压恒定的电源两端,通电时,线框受到的安培力为1.2 N,若将ACB边移走,则余下线框受到的安培力大小为(  )

  A.0.6 N        B.0.8 N

  C.1.2 N D.1.6 N

[解析] 根据左手定则判断出各段受到的安培力的方向,如图所示,令电源电压为U,ABC等边三角形的电阻为3R,曲线ACB上产生的