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安培定则、左手定则基础练习----早自习任务单

安培定则、左手定则基础练习----早自习任务单
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早自习任务单12.7 画出图中缺少的(力、电荷电流、速度)

安培定则-左手定则-右手定则-专题

“安培定则”“左手定则”“右手定则”专题 板块1 安培定则 ☆电流能产生磁场,电流方向与磁感线方向的关系用安培定则(右手螺旋定则)。 右手手势注意:四指是弯曲,拇指伸直。 当电流沿直线时, 拇指→电流方向 四指→磁感线方向 当电流为环形时, - 四指→电流方向 拇指→螺线管内部磁感线方向 ☆专项练习: 例1如图所示,通电导线的电流方向和它周围产生的磁场磁感线的方向关系正确的是( ) ' 例2一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,如图所示,此时小磁 针的N极向纸内偏转,这一束粒子可能是( ) A.向右飞行的正离子束B、向左飞行的负离子束 C、向右飞行的电子束 D、向左飞行的电子束 练1、如图所示,给圆环通电时,与其共面的小磁针S极转向读者,则圆环中的电流方向是(填顺时针或逆时针)。 练2、如图1所示,若一束电子沿y轴正向移动,则在z轴上某点A的磁场方向应是() — A.沿x的正向B.沿x的负向 C.沿z的正向D.沿z的负向N S 图1

板块2 左手定则 ☆通电导体在磁场中受到安培力,判断安培力方向用左手定则 左手注意:四指伸直, 手心→磁感线穿过; . 四指→电流方向 拇指→安培力方向 ☆运动电荷在磁场中受到洛伦磁力,判断洛伦磁力方向用左手定则 手心→磁感线穿过; 四指→正电荷运动的方向 →负电荷运动的反方向 拇指→洛伦磁力方向 ☆专项练习: 例1如图所示,关于磁场方向、运动电荷的速度方向和洛伦兹力方向之间的关系正确的是( ) ~ 练1、如图所示,а、b、c三种粒子垂直射入匀强磁场,根 据粒子在磁场中的偏转情况,判断粒子的带电情况是: а________、b________、c________。 ) (填“正电”、“负电”或“不带电”) 例2下图表示一条放在磁场里的通电直导线,图中分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量的方向,关于三者方向的关系,下列选项中正确的是( ) 练2、图1所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则[ ] A.磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用 B.磁铁对桌面压力减小,受到桌面的摩擦力作用 — C.磁铁对桌面压力增大,不受桌面的摩擦力作用 D.磁铁对桌面压力增大,受到桌面的摩擦力作用 a c b

通电导线在安培力作用下运动方向的判定方法

? 通电导线在安培力作用下运动方向的判定方法: ? 要判定通电导线在安培力作用下的运动,首先必须清楚导线所在位置磁场的分布情况,然后才能结合左手定则准确判定导线的受力情况,进而确定导线的运动方向。 常用的方法如下:1.电流元法 (1)同一磁场中的弯曲导线 把整段弯曲导线分为多段直线电流元,先用左手定则判定每段电流元受力的方向,然后判定整段导线所受合力的方向,从而确定导线的运动方向,如在图中,要判定导线框abcd的受力可将其分为四段来判定,若将导线框换作导线环时,可将其分为多段直线电流元。 (2)不同磁场区域中的直线电流当直导线处于不同的磁场区域中时,可根据导线本身 所处的物理情景,将导线适当分段处理,如图甲中,要判定可自由运动的通电直导线AB在蹄形磁铁作用下的运动情况时,以蹄形磁铁的中轴线OO’为界,直导线在OO’两侧所处的磁场截然不同,则可将AB以OO’为分界点分为左右两段来判定。

2.特殊位置法因电流所受安培力的方向是垂直于电流和磁场所决定的平面的,虽然电流与磁场之间夹角不同时电流所受安培力大小不同,但所受安培力的方向是不变的(要求电流从平行于磁场的位置转过的角度不超过180。)。故可通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置,然后判定其所受安培力的方向,从而确定其运动方向。如在上图甲中,初始位置磁场在平行于电流方向上的分量对电流无作用力,但一旦离开初始位置,此磁场分量就会对电流产生作用力,如上图乙所示。但此分量对电流在转动过程中作用力的方向不方便判定.可将此导线转过90。,此时电流方向与该磁场分量方向垂直,用左手定则很容易判定出受力方向,如上图丙所示,3.等效法 (1)从磁体或电流角度等效 环形电流可以等效成小磁针,通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流,反过来等效也成立。将环形电流与小磁针相互等效时,它们的位置关系可以认为是小磁针位于环形电流的中心处,N、S极连线与环面垂直,且N、S极与电流方向遵从安培定则。如在图中,两通电圆环同心,所在平面垂直,要判定可自南转动的圆环,I2的运动情况,可将其等效为一小磁

安培定则-左手定则-右手定则-专题教学提纲

安培定则-左手定则-右手定则-专题

“安培定则”“左手定则”“右手定则”专题 板块1 安培定则 ☆电流能产生磁场,电流方向与磁感线方向的关系用安培定则(右手螺旋定则)。 右手手势注意:四指是弯曲,拇指伸直。 当电流沿直线时, 拇指→电流方向 四指→磁感线方向 当电流为环形时, 四指→电流方向 拇指→螺线管内部磁感线方向 ☆专项练习: 例1如图所示,通电导线的电流方向和它周围产生的磁场磁感线的方向关系正确的是( ) 例2一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,如图所示, 此时小磁针的N极向纸内偏转,这一束粒子可能是 ( ) A.向右飞行的正离子束 B、向左飞行的负离子束 C、向右飞行的电子束 D、向左飞行的电子束 N S

练1、如图所示,给圆环通电时,与其共面的小磁针S极转向读者,则圆环中的电流方向是(填顺时针或逆时针)。 练2、如图1所示,若一束电子沿y轴正向移动,则在z轴上某 点A的磁场方向应是() A.沿x的正向B.沿x的负向 图1 C.沿z的正向D.沿z的负向 板块2 左手定则 ☆ 左手注意:四指伸直,四指与拇指在同一平面且垂 直。 手心→磁感线穿过; 四指→电流方向 拇指→安培力方向 ☆ 手心→磁感线穿过; 四指→正电荷运动的方向 →负电荷运动的反方向 拇指→洛伦磁力方向 ☆专项练习:

例1如图所示,关 于磁场方向、运动电荷的速度方向和洛伦兹力方向之间的关系正确的是( ) 练1、如图所示,а、b、c三种粒子垂直射入匀强 磁场,根据粒子在磁场中的偏转情况,判断粒子的带 电情况是: а________、b________、c________。 (填“正电”、“负电”或“不带电”) 例2下图表示一条放在磁场里的通电直导线,图中分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量的方向,关于三者方向的关系,下列选项中正确的是( ) 练2、图1所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中 央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线 通以垂直纸面向外的电流,则[ ] A.磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用 B.磁铁对桌面压力减小,受到桌面的摩擦力作用 C.磁铁对桌面压力增大,不受桌面的摩擦力作用 D.磁铁对桌面压力增大,受到桌面的摩擦力作用 a c b

通电导线或线圈在安培力作用下运动方向的分析方法

通电导线或线圈在安培力作用下运动方向的分析方法 王桃云 通电导线或线圈在安培力作用下的运动方向往往根据左手定则直接分析,但有些情况不好直接分析,下面介绍几种分析方法。 一. 电流元分析法 把整段通电导线分成很多小段直线电流,其中每一小段就是一个电流元。“电流元分析法”就是先用左手定则判断出每小段电流元受到的安培力的方向,再判断整段通电导线所受安培力的方向,从而确定导体的运动方向。 例1. 如图1所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面,当线圈内通入如图方向的电流后,试判断线圈如何运动? 图1 解析:把圆形线圈分成很多小段电流元,每一小段电流元可以看作一段直线电流,取其中的上下两对称小段进行分析,其截面图和受安培力的情况如图2所示。根据其中心对称性可知,线圈所受安培力的合力水平向左,故线圈向磁铁运动。 图2 二. 等效分析法 环形电流可等效为小磁针,条形磁体或小磁针也可等效为环形电流,通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁体。 例1. 也可以用等效分析法来分析。根据安培定则可知,图1中的环形电流可等效为一个小磁针,如图3所示,所以磁铁和线圈相互吸收,线圈将向磁铁运动。

图3 我们还可以将图1中的条形磁铁等效为环形电流,根据安培定则其等效电流电流方向如图4所示,由同向平行电流相互吸引可知,磁铁和线圈相互吸引,线圈将向磁铁运动。 图4 三. 特殊位置分析法 根据通电导体在特殊位置所受安培力的方向,判断其运动方向,然后推广到一般位置。 例2. 如图5所示,把一通电直导线放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动。当导线中通有如图5所示方向的电流I时,试判断导线的运动情况。 图5 解析:(1)根据图6所示的导线所处的特殊位置判断其运动情况。将导线AB 从N、S极的中间O分成两段,由左手定则可得AO段所受安培力的方向垂直于纸面向外,BO段所受安培力的方向垂直于纸面向里,可见从上向下看,导线AB将绕O点逆时针转动。

安培定则

1.安培定则(右手螺旋定则): (适用于通电直导线)右手握住导线,让伸直的拇 指所指的方向与电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。(适用于环形电流磁场)让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。 2.左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在一个平 面内;让磁感线从手心进入,并且四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 安培力(1)安培力的大小不仅与B、I、L的大小有关,还与电流方向与磁场方向间的夹角有关。 当通电直导线与磁场方向垂直时,通电导线所受安培力最大,这时安培力F=BIL。 当两者平行最小为零,对于电流方向与磁场方向成任意角的情况,可以把磁感应强度B 分解为垂直电流方向和平行电流方向两种情况处理。 (2)F=BIL只适用于匀强磁场,对非匀强磁场中,当L足够短时,可以认为导线所在处的磁场是匀强磁场。 (3)安培力的方向要用左手定则判断,垂直磁感应强度方向,这跟电场力与电场强度方向之间的关系是不同的。 3.洛伦兹力的大小 (1)当电荷速度方向垂直于磁场的方向时,磁场对运动电荷的作用力,等于电荷量、速率、磁感应强度三者的乘积,即F=qvB. (2)当电荷速度方向平行磁场方向时,洛伦兹力F=0。 (3)当电荷速度方向与磁场方向成θ角时,可以把速度分解为平行磁场方向和垂直磁场方向来处理,此时受洛伦兹力F=qvBsinθ。 4、洛伦兹力的方向 安培力的方向可以用左手定则来判断,洛伦兹力的方向也可用左手定则来判断:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,且处于同一平面内,把手放入磁场,让磁感线穿过手心,对于正电荷,四指指向电荷的运动方向,对于负电荷,四指的指向与电荷的运动方向相反

安培力的计算及方向的判断汇总

一、考点突破: 一、安培力 并使四指指向电流的方向, 导线在磁场中所受安培力的方向。 (2)安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I所决定的平面。 二、安培力作用下导体运动情况的判定 1. 判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势,首先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况(安培定则),然后利用左手定则准确判定导体的受力情况,进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向。

2. 在应用左手定则判定安培力方向时,磁感线方向不一定垂直于电流方向,但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直,即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面。 B. 顺时针转动,同时上升 D. 逆时针转动,同时上升)根据如图甲所示的导线所处的特殊位置判断其运动情况,将导线BO 段所受安培力的方向垂直于纸面向里,可见从上向下看,导线AB 将绕O 点逆时针转动。 (2)根据导线转过90°时的特殊位置判断其上下运动情况,如图乙所示,导线AB 此时

所受安培力方向竖直向下,导线将向下运动。 (3)由上述两个特殊位置的判断可知,当导线不在上述特殊位置时,所受安培力使其逆时针转动同时还向下运动,所以可确定C正确。 答案:C 例题2 如图所示,光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分,O点为圆弧的圆心,两金属轨道之间的宽度为0.5 m,匀强磁场方向如图,大小为0.5 T,质量为0.05 kg、长为0.5 m的金属细杆置于金属轨道上的M点,当在金属细杆内通以电流强度为2 A的恒定电流时, ,则() 金属细杆开始运动时的加速度大小为5 m/s2 点时的速度大小为5 m/s 点时的向心加速度大小为10 m/s2 点时对每一条轨道的作用力大小均为 【方法提炼】求解通电导体在磁场中的力学问题的方法 (1)选定研究对象; (2)变三维为二维,画出平面受力分析图,判断安培力的方向时切忌跟着感觉走,一定要用左手定则来判断,注意F安⊥B、F安⊥I; (3)根据力的平衡条件、牛顿第二定律列方程进行求解。

高二物理安培定则、右手定则练习

高二物理 安培定则、左手定则、右手定则 练习 (B 磁感线,I 电流,F 力 × 磁感线垂直于纸面向内, · 磁感线垂直于纸面向外 ○ ×电流垂直于纸面向内表 ○· 电流垂直于纸面向外 ○+ 正电荷 ○- 负电荷 ) ☆电流能产生磁场,电流方向与磁感线方向的关系用右手判断。 右手手势注意:四指是弯曲,拇指伸直。 所以在判断的时候,(弯用四指→指,直用拇指→指) ①当电流沿直线时,就用拇指→电流方向 则四指→磁感线方向 ②当电流弯曲时,就用四指→电流方向 拇指→螺线管内部磁感线方向 (内部) ☆通电导体在磁场中受到安培力,判断通安培力方向与电流方向的关系用左手 注意:四指是伸直,并与拇指在同一平面垂直。 方法:磁感线穿过手心; 四指→电流方向 拇指→受力方向 ☆运动电荷在磁场中受到洛伦磁力。判断方法与安培力一样。 方法:磁感线穿过手心; 四指→正电荷的运动方向(与负电荷的运动方向相反) 拇指→受力方向 ☆当通电导体与磁感线平行时不受安培力。当运动电荷方向与磁感线平行时不受洛伦兹力。 1.图所示,通电导线的电流方向和它周围产生的磁场磁感线的方向关系正确的是( ) 2.如图所示,关于磁场方向、运动电荷的速度方向和洛伦兹力方向之间的关系正确的是( ) 1 下图表示一条放在磁场里的通电直导线,导线与磁场方向垂直,图中分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量的方向,关于三者方向的关系,下列选项中正确的是( ) 3.一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,如图所示,此时小磁针的N 极向纸内偏转,这一束粒子可能是 ( ) A .向右飞行的正离子束 B 、向左飞行的负离子束 C 、向右飞行的电子束 D 、向左飞行的电子束 4.如图所示,а、b、c三种粒子垂直射入匀强磁场,根据粒子在磁场中的偏转情况,判断粒子的带电情况是:а________、b ________、c________。(填“正电”、“负电”或“不带 电”) O a c b

“三指法”确定“安培力”和“感应电流”方向

“三指法”确定“安培力”和“感应电流”方向 高中物理教材无论是必修还是选修都明确要求学生熟练运用“左手定则”判断通电直导线在磁场中受安培力的方向和“右手定则”判断在磁场中做切割磁感线运动的导体的感应电流方向,但是由于这两个定则一方面文字叙述冗长,学生不容易记住,另一方面,在两个定则中除磁感应强度的方向外,其余两个方向都是用拇指和四指表示,这样学生在学习中就普遍存在以下两个方面的问题:(1)左、右手定则混淆;(2)拇指和四指各表示什么方向分不清。为此笔者在教学工作中总结出一个方法并命名为“三指法”,用以统一代替“左手定则”和“右手定则”。下面就简单介绍“三指法”的内容及其使用方法。 一、用“三指法”确定安培力 1. 内容:右手握成拳状,拇指、食指和中指伸开形成三坐标关系,三个指尖分别表示电流方向(I)、磁感应强度方向(B)、安培力方向(F),可简单记为“电拇、食磁、中受力”。 2. 使用方法:如图1所示标出了磁场方向和通电直导线的电流方向,试标出导线所受的安培力方向。 二、用“三指法”确定感应电流方向 1. 内容:右手握成拳状,拇指、食指、中指伸开形成三维坐标关系,三个指尖分别表示导体做切割磁感线运动的方向(v)、磁感应强度方向(B)、感应电流方向(I)。可简单记为“拇运、食磁、中电流”。 2. 使用方法:如图2所示,MN是闭合电路中的一段导体,放在一匀强磁场中,当MN向右运动时,导体中的感应电流方向怎样? 综上所述:“三指法”与“左手定则”和“右手定则”比较,好处在于: 1. 原先分成左手和右手来做的事情,现在集中在右手的三个指头上来完成,避免了“左手定则”和“右手定则”相互混淆的情况。 2. 绝大多数人的右手比左手灵活,用“三指法”就可以彻底解决“左手定则”

安培力方向的判断

1. 如图所示,一金属直杆MN 两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN 与线圈轴线均处于竖直平面内,为 使MN 垂直纸面向外运动,可以 ( ) A .将a 、c 端接在电源正极,b 、d 端接在电源负极 B .将b 、d 端接在电源正极,a 、c 端接在电源负极 C .将a 、d 端接在电源正极,b 、c 端接在电源负极 D .将b 、c 端接在电源正极,a 、d 端接在电源负极 I I F F 分析:电流方向相同时,将会吸引;电流方向相反时,将会排斥。 电流方向相同 电流方向相反 I I F F α α B I 环形电流

2.在赤道上空,有一条沿东西方水平架设的导线,当异线中的自由电子自西向东沿导线做定向移动时,导线受到地磁场的作用力的方向为() A.向北 B.向南 C.向上 D.向下 4.如图所示,用细绳悬于O点的可自由转动的通电导线AB放在碲形磁铁的上方,当导线中通以图示方向电流时,从上向下看,AB的转动方向及细绳中张力变化情况为() A.AB顺时针转动,张力变小 B.AB逆时针转动,张力变小 C.AB顺时针转动,张力变小 D.AB逆时针转动,张力变大 5. 直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离,直导线固定,线圈可以自由运动, 当通过如图所示的电流时(同时通电)从左向右看,线圈将() A.顺时针转动,同时靠近直导线AB B.顺时针转动,同时离开直导线AB C.逆时针转动,同时靠近直导线AB D.不动 6.如图所示,在倾斜角为α的光滑斜面上,放置一根长为L、质量为m、通过电流为I的导线,若使导线静止,应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为() A.B=mgsinα/IL,方向垂直斜面向下 B.B=mgsinα/IL,方向垂直斜面向上 C.C=mgtanα/IL,方向竖直向下 D. B=mgsinα/IL,方向水平向右 7.一根容易形变的弹性导线,两端固定。导线中通有电流,方向如图中箭头所示。当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示中正确的是() A B C D 图2 A B 第6题

物理【安培定则、左手定则、右手定则】

高二物理【安培定则、左手定则、右手定则】练习日期1月9日 班级________座号______姓名_______________ ★★★知识点:【安培定则、左手定则、右手定则】★★★B磁感线,I电流,F力 ×磁感线垂直于纸面向内,·磁感线垂直于纸面向外 ○×电流垂直于纸面向内表○·电流垂直于纸面向外 ○+正电荷○-负电荷 ☆电流能产生磁场,电流方向与磁感线方向的关系用右手判断。 右手手势注意:四指是弯曲,拇指伸直。 所以在判断的时候,(弯用四指→指,直用拇指→指) ①当电流沿直线时,就用拇指→电流方向 则四指→磁感线方向 ②当电流弯曲时,就用四指→电流方向 拇指→螺线管内部磁感线方向(内部) ☆通电导体在磁场中受到安培力,判断通安培力方向与电流方向的关系用左手 注意:四指是伸直,并与拇指在同一平面垂直。 方法:磁感线穿过手心; 四指→电流方向拇指→受力方向 ☆运动电荷在磁场中受到洛伦磁力。判断方法与安培力一样。 方法:磁感线穿过手心; 四指→正电荷的运动方向(与负电荷的运动方向相反)拇指→受力方向☆当通电导体与磁感线平行时不受安培力。当运动电荷方向与磁感线平行时不受洛伦兹力。 ⑴图所示,通电导线的电流方向和它周围产生的磁场磁感线的方向关系正确 的是( ) ⑵如图所示,关于磁场方向、运动电荷的速度方向和洛伦兹力方向之间的关系正确的是 ( ) ⑶下图表示一条放在磁场里的通电直导线,导线与磁场方向垂直,图中分别标明电流、 磁感应强度和安培力这三个物理量的方向,关于三者方向的关系,下列选项中正确的是( ) ⑷一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,如图所示,此时小磁针的N极向纸内偏转, 这一束粒子可能是( ) A.向右飞行的正离子束 B、向左飞行的负离子束 C、向右飞行的电子束 D、向左飞行的电子束 ⑸如图所示,а、b、c三种粒子垂直射入匀强磁场,根据粒 子在磁场中的偏转情况,判断粒子的带电情况是:а ________、b________、c________。(填“正电”、“负电” 或“不带电”) ⑹如图所示是电流天平的原理图。挂在天平托盘底部的矩形线 圈磁感应强度B为2T 的匀强磁场中,bc长度L=2cm。先调节天平平衡,,然后给线圈 通以所图所示的电流,大小为 10A ,则应在天平左边加质量为多少Kg的砝码?

左手定则_右手定则_安培定则

?左手定则:图解左手定则和右手定则的记忆方法 "left"(左边)跟E和F有关用左手,“bright”right(右边)跟B和I有关,用右手。“力”字向左撇,就用左手;而“电”字向右撇,就用右手。记忆口诀:左手力,右手电,手心迎着磁感线。霍尔效应霍尔效应原理霍尔效应是电磁效应的一种,这一现象是美国物理学家霍尔(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金属的导电机制时发现的。当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的平行于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象就是霍尔效应。量子霍尔效应 K. Von Klitzing,G. Dorda,M. Pepper于1979 ?右手定则:可以用右手的手掌和手指的方向来记忆导线切割磁感线时所产生的电流的方向,即:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从手心进入,并使拇指指向导线运动方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。这就是判定导线切割磁感线时感应电流方向的右手定则。右手定则判断线圈电流和其产生磁感线方向关系以及判断导体切割磁感线电流方向和导体运动方向关系。

安培定则、右手定则、左手定则 在高中物理部分有三种“定则”①左手定则②右手定则③安培定则(用的是右手) ①左手定则:1.用于判断通电直导线在磁场中的的受力方向 2.用于判断带电粒子在磁场中的的受力方向 方法:伸开左手,使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线穿入手心,并使四指指向电流的方向,大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向(书上定义),我在这里想说一点,是不是左手定则只可以判断受力方向,我的答案是非也,在判断力的方向时,是知二求一(知道电流方向与磁场方向求力的方向),所以也可以知道力与电流求磁场,或是知道力与磁场求电流。 ②右手定则:1.用于判断运动的直导线切割磁感线时,感应电动势的方向。 方法:伸开右手,使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,大拇指所指的方向为直导线运动方向,四指方向即是感应电动势的方向。 ③安培定则:1.判断通电直导线周围的磁场情况。 2.判断通电螺线管南北极。 3.判断环形电流磁场的方向。 方法:右手握住通电导线,让伸直的拇指的方向与电流的方向一致,那么,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向; 右手握住通电螺线管,四指的方向与电流方向相同,大拇指方向即为北极方向。

安培力的经典练习题(含答案详细讲解)

安培力的方向 1.如图347所示,其中A、B图已知电流方向及其所受磁场力的方向,试判断并在图中标出磁场方向.C、D图已知磁场方向及其对电流作用力的方向,试判断电流方向并在图中标出. 图347 答案A图磁场方向垂直纸面向外;B图磁场方向在纸面内垂直F向下;C、D图电流方向均垂直于纸面向里. 安培力的大小 2.如图348所示在匀强磁场中有下列各种形状的通电导线,电流为I,磁感应强度为B,求各导线所受的安培力. 图348 答案A.ILB cos αB.ILB C.2ILB D.2BIR E.0 安培力作用下的物体平衡 图349 3.如图349所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽L.有大小为B的匀强磁场,方向垂直导轨面,金属杆长为L,质量为m,水平放在导轨上.当回路中通过电流时,金属杆正好能静止.求:电流的大小为多大?磁感应强度的方向如何? 答案mg sin α/BL方向垂直导轨面向上

解析在解这类题时必须画出截面图,只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向,从而弄清各矢量方向间的关系.因为B垂直轨道面,又金属杆处于静止状态,所以F必沿斜面向上,由左手定则知,B垂直轨道面向上.大小满足BI1L=mg sin α,I=mg sin α/BL. (时间:60分钟) 题组一安培力的方向 1.下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力,其中正确的是( ) 答案 C 2.一根容易形变的弹性导线,两端固定.导线中通有电流,方向如图中箭头所示.当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示中正确的是( ) 答案 D 解析A图中I与B平行应不受安培力,故A错误,由左手定则知B、C错误,D正确.

安培力大小计算与方向的判断

高二物理学案 学习课题:安培力、洛仑兹力习题课(一) 学习目标:1、左手定则的应用 2、安培力、洛化兹力的计算 学习重点:安培力方向的判断、大小的计算 学习过程: 一、温故知新 1、对桌相互提问,左手定则的用途和用法。(做手型) 2、安培力、洛仑兹力大小的计算规律(分类型写在下面) 二、习题处理 类型一、左手定则的应用 1、正确画出下列问题中安培力、电流或是磁场的方向。 A 、 B 、 C 、 D 、 2、 画出下列电荷受的洛仑兹力的方向、电荷正负或磁场方向 (长的是速度方向,短的是受力方向。 A 、 B C 、 D 、 ●●●●●●● ●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● 3、在一光滑水平杆上,平行竖直挂着两个金属圈,当能以同向电流时,现圈会: A 、相互靠近 B 、相互远离 C 、二者都有可能 D 、上述均错误 4、一水平放置的弹性金属螺线管,当通过电流时,金属螺线会( ) A 、缩短并径向扩张 B 、伸长并径向收缩 C 、缩短并径向收缩 D 、伸长并径向扩张 5 对于小磁针的位置变化,下述正确的是( ) A 、小磁针仍静止 B C 、小磁针垂直纸面向外转动 D 6分析正确的是( ) A 、重力增大 B 、支持力变大 C 、摩擦力水平向左且变大 D 、摩擦力向右且变大

类型二、安培力与洛仑兹力大小的计算 1、在一水平放置的光滑平行导轨上,垂直导轨放置一电阻为R的金属棒,整个装置置于竖直向下的匀强磁场B中,当电动势为E内阻为了r的电源接通后,导体棒仍处于静止状态,若轨间距为L,试求: 1)导体棒上所加的水平外力方向如何?大小是多少? 2)如果导轨与金属棒间的最大静摩擦为f,试求在上述情况中导体棒平衡所需要的最小水平外力是多大? 2、在上题中,如果让导轨倾斜与水平成θ角,磁场变成竖直向上的,导体棒水平放在光滑导轨上仍然静止,轨间距仍为L,问导体棒的质量多大?(高重力加速度为g) 3、如图所示一有界磁场,半径为R,磁感应强度为B,一质量为m,电荷量为e 的电子,从圆周上某点沿半径入射,速度为v,试回答下列问题: 1)画出在磁场中的运动轨迹 2)求电子在磁场中的运动半径 3)求电子做圆周运动的周期 4)求电子在磁场中的运动时间。

电流的磁场及磁场方向及安培右手定则讲解

电流的磁场及磁场方向及安培右手定则讲解 电流的磁场我们都知道自然界中能够吸引铁、钴、镍等物质的物体被称为磁铁。 磁铁具有南(S)极和北(N)极,磁铁端部磁性最强,中央部分磁体较弱。 且相同极性相互排斥,异极性相互吸引等性质,这些想象大家小时候玩磁铁的时候已经有所了解,而下面就讲讲磁铁磁场的特征及电流磁场的方向等。 我们这里先以大家熟悉的磁铁来了解一下磁场的特征。 在磁铁周围的空间中存在一种特殊的物质,它能表现一种力的作用,这一特殊物质就是磁场。 磁场的大小强弱和方向可以用假象的磁力线来描绘,如右图所示。 就如图中所描述的那样,磁场磁力线有以下特征:磁力线是有方向的,在磁铁外部磁力线的方向是有N(北)极出发再回到S(南)极,而在磁铁内部,方向是S极指向N极。 磁力线的疏密表示了磁场的强弱,某点磁场的方向为改点切线方向。 磁力线总是闭合的。 磁力线互不相交,而且有相互排斥的特点。 对于电流所长生的磁场,实验和理论均已证明,磁场的强弱与电流的大小有关;电流越大,产生的磁场越强,磁场的方向则取决于电

流的方向,一般用右手定则(也称安倍定则、右手螺旋定则、安培右手定则)辨别通电导线的电流方向及其长生的磁场方向。 电流的磁场下面就详细介绍用右手定则辨别几种常见通电导线磁场方向的方法。 如右图(a)所示为通电指导线,利用安培右手定则来判别其磁场方向的方式是:先将右手握住指导线,使大拇指方向与导线中电流方向一致,则趋于四个手指的指向就表示磁场方向。 如果用磁力线表示导线电流的磁场,根据右手法则,通电直导线的磁力线就是以导线为中心的一组同心圆,如图(b)所示。 对于通电的螺旋管,则与通电直导线情况相反,此时万物的四个手指指向表示电流方向,而拇指指向就表示螺旋管内部的磁场方向(如下图所示):为了讨论问题方便,常常上右图所示的符号(圆中间一个×)表示导体中电流的方向是垂直纸面向里,用⊙表示电流方向是垂直纸面向外(我们可以把他比作一直弓箭,弓箭尾部是羽毛×,弓箭头看起来是一个点,所以看到点就是垂直纸面向外,看到尾部的×就说明方向是向里了)。

安培力小结及规律

磁场对电流的作用——安培力(左手定则) 基础知识 一、安培力 1.安培力:通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力. 说明:磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用,磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力. 实验:注意条件 ①I⊥B时A:判断受力大小(由偏角大小判断)改变I大小,偏角改变;I大小不变,改变垂直磁场的那部分导线长度;改变B大小. B:F安方向与I方向B方向关系:(改变I方向;改变B方向;同时改变I和B方向) F安方向:安培左手定则,F安作用点在导体棒中心。(通电的闭合导线框受安培力为零) ②I//B时,F安=0,该处并非不存在磁场。 ③I与B成夹角θ时,F=BILSinθ(θ为磁场方向与电流方向的夹角)。 有用结论:“同向电流相互吸引,反向电流相排斥”。不平行时有转运动到方向相同且相互靠近的趋势。 2.安培力的计算公式:F=BILsinθ(θ是I与B的夹角); ①I⊥B时,即θ=900,此时安培力有最大值;公式:F=BIL ②I//B时,即θ=00,此时安培力有最小值,F=0; ③I与B成夹角θ时,00<B<900时,安培力F介于0和最大值之间. 3.安培力公式的适用条件: ①公式F=BIL一般适用于匀强磁场中I⊥B的情况,对于非匀强磁场只是近似适用(如对电流元)但对某些特殊情况仍适用.

如图所示,电流I1//I2,如I1在I2处磁场的磁感应强度为B,则I1对I2的安培力F=BI2L,方向向左, 同理I2对I1,安培力向右,即同向电流相吸,异向电流相斥. I1I2 ②根据力的相互作用原理,如果是磁体对通电导体有力的作用,则通电导体 对磁体有反作用力. 两根通电导线间的磁场力也遵循牛顿第三定律. 二、左手定则 1.安培力方向的判断——左手定则: 伸开左手,使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直,大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向. 2.安培力F的方向:F⊥(B和I所在的平面);即既与磁场方向垂直,又与通电导线垂直.但B 与I的方向不一定垂直. 3.安培力F、磁感应强度B、电流1三者的关系 ①已知I,B的方向,可惟一确定F的方向; ②已知F、B的方向,且导线的位置确定时,可惟一确定I的方向; ③已知F,1的方向时,磁感应强度B的方向不能惟一确定. 4.由于B,I,F的方向关系常是在三维的立体空间,所以求解本部分问题时,应具有较好的空间想象力,要善于把立体图画变成易于分析的平面图,即画成俯视图,剖视图,侧视图等. 规律方法 1、安培力的性质和规律;

初二物理安培定则

1.把螺线管紧密地套在一个 上,就构成了一个电磁铁。电磁铁磁性的有无跟 有关系,磁性的强弱跟 有关系。 2.要增强通电螺线管的磁性,可以采取的方法有:(1) ; (2) ;(3) 。 3.通电螺线管插入铁芯后,磁性大大增强,其原因是( ) A .铁芯本身具有磁性 B.插入铁芯后电流增大 C.插入铁芯后,相当于增加了线圈匝数 D.螺线管的磁性与被磁化的铁芯的磁性共同作用 4.关于电磁铁的下列说法不正确的是( ) A.电磁铁通电时又磁性,断电时无磁性 B.通过电磁铁的电流越大,它的磁性就越强 C.通过电磁铁的电流方向改变,它的磁性强弱也发生改变 D.在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,它的磁性就越强 5.下列方法中可增强电磁铁的磁性的是( ) A.增大螺线管中的电流 B.减少螺线管的线圈匝数 C.增加电磁铁的通电时间 D.改变螺线管中的电流方向 6.通电螺线管两端的极性取决于( )。 A .线圈的匝数 B .电流的方向 C .电流的强弱 D .内部是否有铁芯 7.当螺线管中通以如图18-26所示的电流时( )。 A .螺线管左端是S 极,小磁针N 极逆时针转过90°静止 B .螺线管左端是S 极,小磁针N 极顺时针转过90°静止 C .螺线管左端是N 极,小磁针N 极顺时针转过90°静止 D .螺线管左端是N 极,小磁针N 极逆时针转过90°静止 8.如图18-36,当开关S 闭合时,螺线管与物体ab 相互吸引,下列说法正确的是 ( )。 A ab 一定是磁体,且a 端是N 极 B .ab 一定是磁体,且a 端是S 极 C .ab 可能是磁体,且a 端是S 极 D .ab 可能是磁体,且a 端是N 极 9.A 、B 两个线圈套在同轴绝缘棒上,能够自由滑动,按图18-37所示接在电路中。当开关闭合后,两个线圈将 ( )。 图18-36 图 18-37 图18-38

安培力作用下的平衡问题

安培力作用下的平衡问题 安培力作为一个新的作用力,必然涉及到安培力作用下的平衡问题和动力学问题。 解决此类问题需要注意: 1. 将立体图转化为平面图(侧视图),突出电流方向和磁场方向,做受力分析 2. 安培力的分析要严格的用左手定则进行判断,切勿跟着感觉走。 3. 注意安培力的方向和B 、I 垂直 4. 平衡问题,写出平衡方程,然后求解。 【典型例题剖析】 例1:★★【2012,天津】(典型的三力平衡问题)如图所示,金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,金属棒中通以由M 向N 的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是( ) A .金属棒中的电流变大,θ角变大 B .两悬线等长变短,θ角变小 C .金属棒质量变大,θ角变大 D .磁感应强度变大,θ角变小 分析: 1. 先把立体图转化为侧视图,画出电流方向,电流方向用×表示,画一条经过MN 的磁场方向,竖直向上。【画侧视图要突出电流方向和磁场方向】 2. 对MN 进行受力分析,受三个力,重力,绳子拉力,安培力(水平向右)。做矢量三角形,写平衡方向。 3. 进行讨论。 4. 此题可以首先排除B ,悬线的长度与角度无关。 答案 A 解析 选金属棒MN 为研究对象,其受力情况如图所示.根据平衡条件及 三角形知识可得tan θ=BIL mg ,所以当金属棒中的电流I 、磁感应强度B 变

大时,θ角变大,选项A正确,选项D错误;当金属棒质量m变大时,θ角变小,选项C 错误;θ角的大小与悬线长短无关,选项B错误. 考点:安培力的方向、三力平衡问题 点评:此题是一道非常典型的三力平衡问题,主要是熟悉这种问题的处理方法。 例2:★★★(与闭合电路欧姆定律的结合)如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在的平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,求: (1)通过导体棒的电流; (2)导体棒受到的安培力大小 (3)导体棒受到的摩擦力. 分析: 1.根据闭合电路欧姆定律求出总电流。 2.根据安培力计算公式F=BIL,计算安培力大小。 3.画出侧视图从b到a,(画出电流方向×,磁场方向垂直于斜面向上),根据左手定则可以判断出安培力的方向沿着斜面向上。对导体棒做受力分析,导体棒受重力,支持力和安培力。(摩擦力的方向还不能判断) 4.计算重力的分力与安培力的大小关系,重力分力为0.24N,安培力为0.3N,因此,导体棒所受的静摩擦力沿斜面向下,大小为0.06N。 答案:1.5A,0.3N,0.06N 点评:此题是典型的闭合电路欧姆定律与安培力的结合,根据闭合电路欧姆定律主要是计算出电流。平衡问题分析时要注意安培力的分析。 例3:★★★(2015·南京调研)如图所示,PQ和MN为水平平行放置的金属导轨,相距L=1 m。PM间接有一个电动势为E=6 V,内阻r=1 Ω的电源和一只滑动变阻器。导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=0.2 kg,棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连,物体的质量M =0.3 kg。棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,导轨与棒的电阻不计,g取10 m/s2),匀强磁场的磁感应强度B=2 T,方向竖直向下,为了使物体保持静止,滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是()

安培力问题的常见题型与方法

安培力问题的常见题型与方法 通电导线处在磁场中,只要导线中的电流方向不与磁场方向相同或相反,总会受到磁场的安培力作用。通电导线在安培力与其它力的共同作用下可处于平衡态,也可处于变速运动过程。 非匀强磁场中的安培力问题,多为定性分析问题,分析求解的关键是安培力方向的确定,分析求解的关键是导线所处位置的磁场方向的确定及大小辨析。匀强磁场中的安培力问题,多为定量计算问题,分析求解的关键是安培力方向的确定,安培力大小的计算或列出安培力大小的表达式。在计算通电折线或曲线在匀强磁场中所受的安培力时,若导线平面与磁场平面垂直,可将其等效为长度等于折线或曲线在磁场部分的端点距离的直导线。 安培力问题,也常与电磁感应问题相结合,这类问题的关键,在于对感应电流方向的正确判断。 1.安培力大小及方向判断问题 通电导体在磁场中所受安培力的方向既与电流方向垂直,又与磁场的磁感应强度方向垂直,也就是说,安培力方向垂直于电流方向与磁感应强度方向所决定的平面。在电流方向与磁场方向垂直时,安培力的大小为。安培力方向与电流方向、磁感应强度方向之间满足左手定则。已知通电导体中的电流方向、磁场的磁感应强度方向、安培力方向中的任意两个方向,可由左手定则判断出另一个方向。 1.如图1所示,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2,且I1>I2。a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线截面共线,b点在两导线之间,b、d的连线与导线所在的平面垂直。现将另一通电 直导线分别放置在a、b、c、d并与原来的导线平行,则它 所受安培力可能为零的位置是 A.a点B.b点 C.c点 D.d点 解析:a、b、c、d各点的磁感应强度等于电流I1、I2各自产生的磁场的磁感应强度的矢量和。通电直导线平行与两道线放置在a、b、c、d个点时,其中的电流方向不可能与磁场方向相同或相反,若在某处是所受安培力为零,肯定是该处磁感应强度为零。磁感应强度为零处,两导线中的电流I1和I2在该点的磁感应强度大小相等方向相反。由通电直导线磁场中的磁感线分布规律、安培定则和平行四边形定则知,b、d两点合磁感应强度一定不为零。两电流在a、c两点的磁感应强度方向相反,又I1>I2,因此,a点合磁感应强度不可能为零,c点合磁感

通电导体在安培力作用下运动方向的判断

通电导体在安培力作用下运动方向的判断 电流 元法 把整段弯曲导线分为多段直线电流元,先用左手定则判断每段电流元受力的方向,然后判断整段导线所受合力的方向,从而确定导线运动的方向. 特殊 位置法 通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置,然后判断其所受安培力的方向,从而确定其运动方向 等效法 环形电流可等效成小磁针,通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个 环形电流,反过来等效也成立 结论法 两平行直线电流在相互作用过程中,无转动趋势,同向电流互相吸 引,反向电流互相排斥;两不平行的直线电流相互作用时,有转到 平行且电流方向相同的趋势 转换 研究 对象法 定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题,可先分析电流在 磁体磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律,确定磁体所受电 流磁场的作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向 【例1】如图所示,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由转动,当导线通入图示方向电流I 时,导线的运动情况是(从上往下看)( ) A .顺时针方向转动,同时下降 B .顺时针方向转动,同时上升 C.逆时针方向转动,同时下降 D.逆时针方向转动,同时上升 总结:先在原位置判定各部分受力,再转到特殊位置(900)时分析。 【例2】(单选)两条直导线互相垂直,如图所示,但相隔一小段距离,其中一条导线AB固定,另一条导线CD能自由活动,当稳恒电流按图示方向通入两条导线时,导线CD将( ) A.顺时针方向转动,同时靠近AB B.逆时针方向转动,同时靠近AB C.顺时针方向转动,同时远离AB D.逆时针方向转动,同时远离AB 本题用结论分析法: (1) 两电流相互平行时无转动趋势,同向电流互相吸引,反向电流互相排斥. (2) 两电流不平行时,有转动到相互平行且方向相同的趋势 【例3】(单选)铝圆环和磁铁在同一平面内,当圆环通入顺时针方向的电流 时,圆环将( ) A.左边向里,右边向外,转动的同时向磁铁靠近 B.左边向外,右边向里,转动的同时向磁铁靠近 C.左边向里,右边向外,转动的同时与磁铁远离 D.圆环不会转动,但向磁铁靠近 【例4】如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,现给导线通以垂直纸面向里的电流。则通电后与通电前相比较( ) A .磁铁对桌面的压力减小,桌面对磁铁的摩擦力为零 B .磁铁对桌面的压力减小,桌面对磁铁的摩擦力不为零 C .磁铁对桌面的压力增大,桌面对磁铁的摩擦力为零 D .磁铁对桌面的压力增大,桌面对磁铁的摩擦力不为零 本题用转换研究对象法分析法:

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