文档介绍：磁场,磁力分析 (2)
第1页，共134页，编辑于2022年，星期五
磁场的基本概念
1、磁场的产生：
磁体，通电导体，运动电荷均能产生磁场。
磁现象的电本质：
磁场的产生都是由于电荷的运动而产生。
2、磁场的基本）第（1）过程中磁铁开始滑动时，平板正在向上减速
（D）第（2）过程中磁铁开始滑动时，平板正在向下减速
第10页，共134页，编辑于2022年，星期五
对通电导线的安培力F：
大小：
（B⊥I）
F=0 （B∥I）
方向：据左手定则来判定；F⊥B、F⊥I、F⊥BI组成的平面。（磁场B方向与导体电流I方向无必然关系。
B1
B
B2
I
θ
θ
B
左手定则：
伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大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．
第11页，共134页，编辑于2022年，星期五
广东茂名市2007年第一次模考7
2．如图所示，用两条一样的弹簧秤吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸面的匀强磁场，棒中通入自左向右的电流。当棒静止时，弹簧秤示数为F1；若将棒中电流反向，当棒静止时，弹簧秤的示数为F2，且F2＞F1，根据上面所给的信息，可以确定 （ ）
A．磁场的方向
B．磁感应强度的大小
C．安培力的大小
D．铜棒的重力
A C D
第12页，共134页，编辑于2022年，星期五
安培力的应用
重点关注安培力F的方向：
F⊥B、F⊥I、F⊥BI组成的平面。
安培力F方向与磁场B方向有关，故在分析导体的受力时，应明确磁场B的方向，即要将磁感线在空间的立体分布转换成平面的示意图。
对导线受力分析时，因为F⊥BI组成的平面，F、B、I三量位置关系呈现空间立体图象，应通过投影或取剖面的方法，将其转变为平面的受力图。
第13页，共134页，编辑于2022年，星期五
通电直导线在磁场中的平衡
（若直导线在磁场中运动，则变为电磁感应的问题，导线切割磁感线产生感应电流从而引起导线电流的变化。）
解题关键：受力分析中安培力的方向，将立体的受力图转换为导体的平面受力分析示意图。
第14页，共134页，编辑于2022年，星期五
[例1]如图所示，质量为m的铜棒搭在U形导线框右端，棒长和框宽均为L，磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向下。电键闭合后，在磁场力作用下铜棒被平抛出去，下落h后落在水平面上，水平位移为s。求闭合电键后通过铜棒的电荷量Q。
B
h
s
第15页，共134页，编辑于2022年，星期五
例1解：闭合电键后的极短时间内，铜棒受安培力向右的冲量FΔt=mv0而被平抛出去，
其中F=BIL，
而瞬时电流和时间的乘积等于电荷量Q=IΔt，
由平抛规律可算铜棒离开导线框时的初速度
最终可得
。
第16页，共134页，编辑于2022年，星期五
2．如图（甲）所示，两根足够长的光滑平行金属导轨相距为l1＝，导轨平面与水平面成＝30角，下端通过导线连接阻值R＝．质量为m＝、阻值r＝，棒与导轨垂直并保持良好接触，整个装置处于垂直导轨平面向上的磁场中，取g＝10m/s2．
（1）若金属棒距导轨下端l2＝，磁场随时间变化的规律如图（乙）所示，为保持金属棒静止，试求加在金属棒中央、沿斜面方向的外力随时间变化的关系．
θ
θ
a
b
R
l1
甲
B
第17页，共134页，编辑于2022年，星期五
（2）若所加磁场的磁感应强度大小恒为B′，通过额定功率Pm=10W的小电动机对金属棒施加沿斜面向上的牵引力，使其从静止开始沿导轨做匀加速直线运动，，此后电动机功率保持不变．金属棒运动的v一t图像如图（丙）所示．试求磁感应强度 B′．
第18页，共134页，编辑于2022年，星期五
2．（1）金属棒沿斜面方向受力平衡，外力应沿斜面向上，设其大小为F，则
由图乙可知，t时刻磁感应强度B的大小可表示为 B = T
t时刻，回路中产生的感应电动势
此时回路中的感应电流
联立得
N
第19页，共134页，编辑于2022年，星期五
（2）由图丙可知，金属棒运动的最大速度vm＝5m/s，此时金属棒所受合力为零．
设金属棒此时所受拉力大小为F1，流过棒中的电流为Im，则
F1-mgsinq -B´Im l1=0