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(1)左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,使磁感线从掌心进入,并使四指指向 的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受 的方向.
(2)安培力的特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直于 和 所决定的平面.
【技巧提示】 B和I可以有任意夹角.
电流
安培力
磁场
方向
电流方向
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(1)当导线与匀强磁场方向 时,安培力最大,为F= .
(2)当导线与匀强磁场方向 时,安培力最小,为F= .
(3)当导线与磁场方向斜交时,安培力介于 和 之间.
(1)基本组成部分:磁铁和放在磁铁两极之间的 .
垂直
BIL
平行
0
BIL
0
线圈
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(2)工作原理
如图所示,磁场的方向总沿着 均匀辐射地分布,在距轴线等距离处的磁感应强度的大小总是 的,保证B的大小不发生变化,且安培力的方向与线圈垂直.
半径
相等
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当电流通过线圈时,导线受到安培力的作用,线圈转动,螺旋弹簧变形,反抗线圈的转动,电流越大,安培力就 ,螺旋弹簧的形变也就 .I与指针偏角θ成正比,表盘刻度 (均匀、不均匀).所以,从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小.
(3)优、缺点:优点是 ,能测出很弱的电流;缺点是线圈的导线很细,允许通过的电流 .
越大
越大
均匀
灵敏度高
很弱
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考点一 判定安培力作用下通电导体运动方向的几种常用方法
要判定通电导体在安培力作用下的运动方向,首先必须清楚导体所在位置的磁场分布情况,然后才能结合左手定则准确判定导体的受力情况,:
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电流元法
把整段导线分为多段直电流元,先用左手定则判断每段电流元的受力方向,然后判断整段导线所受合力的方向,从而确定导线的运动方向
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,反过来也成立
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,判断其所受安培力的方向,从而确定其运动方向
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位置的趋势
转换研究对象法
对于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的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
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【技巧提示】 (1)安培力的方向与磁感应强度方向垂直,.
(2)在应用左手定则时,磁感线不一定垂直穿过手心,但四指一定指向电流方向,拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向确定的平面.
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【案例1】 (2009·海南高考)一根容易形变的弹性导线,,,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( )
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【解析】 匀强磁场竖直向上和导线平行,导线受到安培力为0,A错;匀强磁场水平向右,根据左手定则可知导线受到安培力向里,B错;匀强磁场垂直纸面向外,由左手定则可知导线受到安培力水平向右,C错、D对.
【答案】 D
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