高中物理 安培力的方向判断方法有哪些?

maodie    2019-01-11 15:40:10    回答 2 次

高中物理 安培力的方向判断方法有哪些?

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导体中有电流,就是电子们在运动,运动电荷在磁场中会受到洛仑兹力,大量电子洛仑兹力的宏观表现就是安培力。

安培力是电流在磁场中受到的磁场的作用力,如果导体长度L,通过的电流I,垂直于磁场,磁感应强度为B,安培力的大小为F=BIL。

安培力的方向用左手定则判断:伸出左手,四指指向电流方向,让磁力线穿过手心,大拇指的方向就是安培力的方向。

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磁场对电流的作用力通常称为安培力,为纪念法国物理学家安培研究磁场对电流的作用力的杰出的贡献。

通电导线在磁场中受到的作用力。电流为I、长为L的直导线。在匀强磁场B中受到的安培力大小为:

F=ILBsinα,其中α为(I,B),是电流方向与磁场方向间的夹角。

安培力的方向由左手定则判定。对于任意形状的电流受非匀强磁场的作用力,可把电流分解为许多段电流元IΔL,每段电流元处的磁场B可看成匀强磁场,受的安培力为ΔF=IΔL·Bsinα,把这许多安培力矢量相加就是整个电流受的力。

应该注意,当电流方向与磁场方向相同或相反时,即α=0或π时,电流不受磁场力作用。当电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大为F=BIL。B是磁感应强度,I是电流强度,L是导线垂直于磁感线的长度。

安培力的实质是形成电流的定向移动的电荷所受洛伦兹力的合力。磁场对运动电荷有力的作用,这是从实验中得到的结论。同样,当电荷的运动方向与磁场平行时不受洛伦兹力作用,也是从实验观察中得知。

当电流方向与磁场平行时,电荷的定向移动方向也与磁场方向平行,所受洛伦兹力为零,其合力安培力也为零。

洛伦兹力不做功是因为力的方向与粒子的运动方向垂直,根据功的公式W=FScosθ,θ=90°时,W=0。而安培力是与导线中的电流方向垂直,与导线的运动方向并不一定垂直,一般遇到的情况大多是在同一直线上的,所以安培力做功不为零。

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