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第四节 通电导线在磁场中受到的力
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活动一：探究安培力方向与哪些因素有关
(1)在如图所示的实验中，上下交换磁极的 位置，发现导线受力方向发生改变，这说 明安培力的方向与什么因素有关？
(2)改变导线中电流的方向，发现导线受力的方向发生改变，这说明安培力的方向与什么因素有关？
(3)仔细分析实验结果，安培力的方向与磁场方向、电流方向有怎样的关系？ [结论：
1．安培力的方向与______方向、______方向有关．
2. 左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从______进入，并使四指指向______的方向，这时______所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向(如图所示)．
3．方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直 于B和I所决定的平面.
活动二：探究安培力的大小
把长度为L的导线放置在磁感应强度为B的磁场中，若导线中的电流为I，则
(1)当导线垂直于磁场方向放置时，导线受力为多少？

(2)当导线平行于磁场方向放置时，导线受力为多少？

(3)当导线与磁场成θ角时，安培力的大小为多少？

结论：安培力的计算公式：F＝
活动三：阅读课本了解磁电式电流表
1．构造：______、______、螺旋弹簧(又叫游丝)、指针、极靴、圆柱形铁芯等．
2．原理：当被测电流通过线圈时，线圈受安培力作用而转动，线圈的转动使螺旋弹簧扭转变形，产生阻碍线圈转动的力矩．当安培力产生的转动与螺旋弹簧形变产生的阻碍达到______时，指针停留在某一刻度．________越大，________就越大，指针偏角就越大．
典型例题：
例1：请根据图中给出的条件，运用左手定则，求出各图中第三个物理量的方向．
[来源:学科网
变式1：如图，直导线通入垂直纸面向里的电流，在下列匀强磁场中，能静止在光滑斜面上的是(　　)
例2：如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力(　　)

变式2：如图3-4-11所示，长为L的导线AB放在相互平行的金属导轨上，导轨宽度为d，通过的电流为I，垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B，则AB所受的磁场力的大小为（ ）
A．BIL B B．BIdcosθ
C．BId/sinθ D．BIdsinθ

例3：两条通电的直导线互相垂直，如图所示，但两导线相隔一小段距离，其中导线AB是固定的，另一条导线CD能自由转动．它们通以图示方向的直流电流时，CD导线将(　　)
A．逆时针方向转动，同时靠近导线AB
B．顺时针方向转动，同时靠近导线AB
C．逆时针方向转动，同时离开导线AB
D．顺时针方向转动，同时离开导线AB
例4：如图所示，两根平行放置的导电轨道，间距为L，倾角为，轨道间接有电动势为E（内阻不计）的电源，现将一根质量为m、电阻为R的金属杆ab与轨道垂直放于导电轨道上，轨道的摩擦和电阻均不计，要使ab杆静止，
（1）所加垂直于导轨平面方向的匀强磁场的磁感应强度多大？ 方向如何？
（2）所加竖直方向的匀强磁场的磁感应强度多大？方向如何？

变式3：
质量为m＝0.02 kg的通电细杆ab置于倾角为θ＝37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d＝0.2 m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，磁感应强度B＝2 T 的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示．现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围为多少？

[来源:学。科。网Z。X。X。K]