电导线中的电流是同向电流,所以
互相吸引。
例2.电视机显象管的偏转线圈示意图如右,即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出
的电子流将向哪个方向偏转?
解:画出偏转线圈内侧的电流,是左半线圈靠电子流的一侧为向里,右半线圈
靠电子流的一侧为向外。电子流的等效电流方向是向里的,根据“同向电流互相吸
引,反向电流互相排斥”,可判定电子流向左偏转。
i
2.安培力大小的计算
FBLIsi
α(α为B、L间的夹角)高中要求会计算α0(不受安培力)和α90两种情况。
例3.如图所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽L。金属杆长也
为L,质量为m,水平放在导轨上。匀强磁场磁感应强度为B,方向与金
属杆垂直。当回路总电流为I时,金属杆正好能静止。求:B至少多大?α
这时B的方向如何?解:画出截面图如右。导轨的重力G和安培力F的合力与弹力平衡,因
αB
此重力和安培力的合力方向必须垂直于导轨平面向下。由三角形定则可知,
只有当安培力方向沿导轨平面向上时需要的安培力FBIL才最小,B也最小。α
F
根据左手定则,这时B应垂直于导轨平面向上,大小满足:BILmgsi
α,
G
Bmgsi
αIL。
解这类题时必须画出截面图,才能使所要研究的各力画在同一平面上,从而弄清各力的大小
和方向间的关系。
B
例4.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。
hs
解:闭合电键后的极短时间内,铜棒受安培力向右的冲量FΔtmv0而被平抛出去,其中FBIL,
而瞬时电流和时间的乘积等于电荷量QIΔt,由平抛规律可算铜棒离开导线框时的初速度
v0
st
s
g,最终可得Qms
2h
BL
g。
2h
本题得出的一个重要方法是:利用安培力的冲量可以求电量:FtBILtBLQ。即使通电过程
电流不恒定,这个结论仍然是正确的。
练习1如图所示,可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流,不计通电导线的重力,仅在磁场力作用下,导线将如何移动?解:先画出导线所在处的磁感线,上下两部分导线所受安培力的方向相
SI
N
反,使导线从左向右看顺时针转动;同时又受到竖直向上的磁场的作用而向右移动(不要说成先
2
f20102011年度第一阶段高考总复习许苏建
转90°后平移)。分析的关键是画出相关的磁感线。
三、洛伦兹力
1.洛伦兹力的大小
运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力,它可以看做是安培r