大学物理演示实验—电磁学

大学物理演示实验—电磁学 6 8 实验五十五 安培力 【实验目的】 观察载流直导体，在磁场中受力的情况，验证载流直导体在磁场中受力的方向与磁场和电流的方向三者之间的关系，即验证左手定则。 【实验器材】 安培力演示仪，如图 55-1 所示。 图 55-1 图 55-1 中，①为马蹄形永磁铁，它是由高强度钕铁硼材料制成。②是将马蹄形电磁铁固定在竖直支柱上的顶丝。③是带动马蹄形永磁铁沿水平方向左右移动的滑块。④是双道滑轨。⑤是载流直导体。⑥是导轨，它用来支承载流直导体受力移动。⑦是通电接线柱。⑧是底座。 【实验原理】 通电导体在磁场中，会受到磁场力的作用，称为安培力。实验发现，对直导线，安培力的大小与方向由下式表示： BlIF 可见，力、电流和磁场三者成右手法则。当然，也可以用左手定则来确定安培力的方向。即：伸直右手，使大拇指与其余四指相垂直，磁场穿过手心，让四指指向导体中通电电流的方向，则大拇指的方向就是磁场对电流作用力的方向，即导体所受的安培力的方向。 【实验操作与现象】 1．将载流直导体铜棒水平放在支承导轨上，并调节其水平位置，使铜棒在马蹄形磁铁的磁场中间。 2．接通电源并观察载流直导体铜棒在导轨上滑动的方向。 3．改变电流流通的方向（电源后面板的红色开关），此时 ，载流铜棒将在导轨上沿相反大学物理演示实验—电磁学 69 方向滑动。 4．通过底座导轨的滑块移动马蹄形磁铁，使磁场相对载流铜棒移动，可以观察到载流铜棒也跟着一起运动。 【注意事项】 1．电路中电阻非常小，因而接通直流电源时间要短，否则电流过大会损坏电源。 2．导轨要保持清洁，以便载流铜棒在导轨上无阻力的移动。 实验五十六 洛仑兹力 【实验目的】 演示洛仑兹力的存在，加深对洛仑兹力的理解。 【实验器材】 直流电源、投影仪、洛仑兹力投影实验器材、和自制小块泡沫，如图 56-1 所示。其中电源输入电压为交流 220V，输出直流为 30W ；洛仑兹力投影实验器材由磁缸、玻璃皿支架、中心电极和外环铜片电极组成。磁环磁场强度为 800 高斯。 图 56-1 【实验原理】 磁场对运动电荷的作用力称为洛仑兹力。 设在磁场 B中，一带电量为q 的粒子，以速度v运动，如图 56-2 所示。磁场对该带电粒子作用的洛仑兹力为 磁环 稀硫酸铜溶液 小泡沫 电源开关 换向开关 fB v 图 56-2 α 大学物理演示实验—电磁学 70 )(Bvqf （56-1） 则 f...