2磁场对通电导线的作用力学习目标知识脉络1.掌握安培力、左手定则,会判断安培力的方向以及有关安培力的计算.(重点)2.理解磁感应强度的定义和物理意义.(难点)3.理解磁通量及其定义,掌握公式Φ=BS(难点)安培力磁感应强度[先填空]1.安培力——磁场对通电导线的作用力(1)定义:人们把磁场对通电导线的作用力叫安培力.(2)因素:与电流大小、导线长度有关.即F=BIL(导体垂直磁场放置)(3)安培力的方向可用左手定则判定.伸开左手,四指并拢,使拇指与其余四个手指垂直,并处于同一平面内.把手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流的方向,则左手拇指所指的方向就是安培力的方向.2.磁场的定量描述——磁感应强度(1)定义:一段通电直导线放在磁场里所受的安培力F=BIL,其中B与导线中的电流和导线的长度无关,仅与磁场有关,表示磁场的强弱和方向,称为磁感应强度.(2)公式:B=.(3)单位:特斯拉;符号T.(4)磁感应强度的方向与磁场的方向一致.[再判断]1.当通电直导线垂直于磁感应强度方向时,安培力的方向和磁感应强度方向相同.(×)2.已知磁场方向和电流方向判定安培力的方向用左手,若已知磁场方向和安培力的方向,判定电流的方向用右手.(×)3.只要电流的方向不与磁场平行,电流就会受到安培力.(√)[后思考]一个通电导体在磁场中所受安培力为零,能否说磁感应强度就一定为零?【提示】不能,因为通电导线在磁场中若和磁感线平行,所受安培力就为零,但磁感应强不为零.1.安培力大小的计算(1)若B与I(L)垂直时,F=BIL,此时所受的安培力最大;(2)若B与I(L)平行时,F=0;(3)在计算安培力时,若放入磁场中的导线是弯曲导线,其安培力求解时应用其长度的/51有效值,即两端点所连直线的长度.如图221所示:图221(4)当导线方向与磁场方向斜交时,所受到的安培力介于零和最大值之间.2.安培力方向的判断(1)安培力的方向既与磁场方向垂直.又与电流方向垂直.但磁场方向与电流方向不一定垂直,由此可知安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面.(2)当磁场方向、电流方向、安培力方向两两垂直时,只要已知其中任意两个力的方向,就可以判断第三个力的方向.(3)当不能确定磁场方向和电流方向是否垂直时,若已知磁场方向(或电流方向)与安培力的方向,电流方向(或磁场方向)不唯一.3.磁感应强度的定义B=(1)通过实验可得出:在磁场中同一点垂直磁场放置导体时,电流受到的安培力F与IL的比值是一个常量,所以磁场中某点的磁感应强度与安培力F的大小、IL乘积大小无关,而在不同点安培力F与IL的比值一般不同,因此磁感应强度是由磁场本身的性质决定的.这就是比值法定义物理量.(2)B=定义了磁感应强度的大小,其中的B与F都是矢量,但是B与F的方向并不相同,而是垂直的关系.1.下列说法正确的是()A.如果通电导线在磁场中某处不受安培力作用,则该处不存在磁场B.即使通电导线在磁场中某处不受安培力作用,该处也可能存在磁场C.通电导线在磁场中受安培力大的位置磁场强D.磁场越强的位置,通电导线受到的安培力越大【解析】当通电导线平行磁场放置时,不受安培力的作用,故B正确,A错误.安培力的大小与通电导线的长度、电流的大小、磁场的强弱以及电流与磁场间的方向有关系,故C、D均错误.所以正确选项为B.【答案】B2.关于磁感应强度,下列说法正确的是()A.由B=可知,B与F成正比,与IL成反比B.通电导线放在磁场中的某点,此点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,此点的磁感应强度就为零C.通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场,通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场(即B=0)D.磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定,其大小和方向是唯一确定的,与通电导线无关【解析】磁感应强度B=是定义式,用来量度某处的磁感应强度,但磁感应强度是由磁场本身的性质决定的,与放入的通电导线无关;当通电导线与磁场方向平行时受磁场力为零,但不能说明B=0,故A、B、C均错,只有D正确./52【答案】D3.将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中,电流与磁场的方向如图222所示,已知磁感应强度为1T.试求出下列各图中导线所受安培力的大小...