电流在磁场中的受力及运动

安培定律是研究任意形状载流导线在磁场中受力问题的基础,安培力作为通电导线所受的外力参与受力分析,产生了通电导体在磁场中的平衡、加速和做功问题.对物体进行受力分析时,注意安培力大小和方向的确定.     

便携式高精度安培力探究仪

为定量探究影响安培力的因素,设计制作了安培力探究仪.利用电子秤测安培力的大小,通过改变电池节数和电阻来改变电流大小,改变线圈抽头来改变通电导线的长度,用钕铁硼强磁铁来增大匀强磁场的强度和宽度,改变两磁极间距离改变磁感应强度,用角度盘、指针和放大镜组合而成的测角器来清晰显示电流与磁场方向间夹角的大小及其变化.应用该仪器,利于学生理解左手定则和公式F=IlBsinθ.     

用左手因果定则代替左、右手定则

在电磁学中 ,学生判断通电导线周围磁场方向的安培定则 (亦即右旋定则 )、判断通电导线所受磁场力方向的左手定则以及判断感应电流方向的右手定则 ,经常出现搞不清到底是用左手还是用右手 ,而“左手因果定则”可以很好地避免上述定则的缺憾 ,所谓“左手因果定则” ,就是四指指原因 ,拇指指结果 .学生在使用过程中也认为“左手因果定则”易记、易学、好用 .现将用该定则在判断磁场方向、通电导线的受力方向及感应电流的方向的具体作法介绍如下 :1　用“左手因果定则”判断磁场方向　　在这里 ,电流是原因 ,磁场是结果 .1 .1　判断通电导线周…     

安培力的连续演示法

载流导线在磁场中受安培力的作用是大学物理教学中的一个重要的内容．如果在课堂上加以演示，则会起到加深理解，增强记忆，激发学生学习兴趣的效果．已有的此类演示仪器按结构型式大体可分为三种．一种是导轨型，即将导线水平放置在导轨上并置于磁场中．当通电后，载流导线受安培力的作用沿导轨水平移动一小段距离而停止；一种是悬挂型，即将导线悬挂起来并置于磁场中．当通电后，载流导线受安培力作用离开平衡位置一小段距离而停止；第三种是旋转型即巴罗轮．通电后，巴罗轮可连续转动，它可以让学生连续观察，但要想让其有明显的连续转动…     

安培力的冲量公式应用

感应电流通过直导线时,直导线在磁场中要受到安培力的作用,当导线与磁场垂直时,安培力的大小为F=BLI.在时间△t内安培力的冲量F△t=BLI△t=BLq=BL △φ/R式中q是通过导体截面的电荷.在一定条件下,利用该公式解答问题十分简便.     

安培力定量分析演示仪的改进

对现有安培力演示仪进行了改进,利用可调直流电源改变电流的大小和方向,通过对调磁极可改变磁场的方向,通过移动磁极之间的距离可改变磁场的强弱,通过改变线圈抽头接线柱可改变通电导体的长度.利用该仪器可定量探究安培力的大小和方向与通电导体长度、电流的大小和方向以及磁场强度的关系.     

“磁感应强度演示”实验的改进

现行新课标人教版高中《物理·选修3-1》教材第83页,要求演示"影响通电导线受力的因素"实验,此实验属于定性演示,按课本上要求,"3块相同的蹄形磁铁并列放置可以认为磁场是均匀的,将1根直导线悬挂在磁铁的两极,导线的方向与磁感应强度的方向垂直,有电流通过,导体将摆一个角度,通过这个角度我们可以比较安培力的大小.分别接通‘2,3’和‘1,4’可以改变通电部分的长度.电流由外部电路控制.先保持导线通电部分的长度不变,改     

浅议安培力与洛伦兹力

关于安培力与洛伦兹力,现行中专物理教材提到:“(磁场)作用在通电导线上的安培力,只不过是作用在运动电荷上的力(洛伦兹力)的宏观表现”.高级中学课本《物理》甲种本上说“安培力可以看成是这一段通电导体中所有定向运动的电荷所受洛伦兹力的总和”.那么定向运动的电子所受到的洛伦兹力是怎样成为载流导体的安培力的?本文就此问题谈谈自己的一点看法. 1 磁场中静止的载流导体如图所示的载流导体,电流强度为I,处在方向向左的匀强磁场B中,因为载流导体中每个定向运动的电子,都要受到一个洛伦兹力f_L的作用,其大小F_L=evB,方向沿 Z,这导致导体A侧出现负电荷的堆积,B侧出现正电荷的堆积,结果在载流导体上下两侧产生一个U_(BA)的电位差,形成一个沿 Z的横向电场E,故每个定向运动的电子受到一个沿—Z     

如何判断安培力的方向

现行高中教材(必修)第二册第76页介绍的左手定则是用来判断安培力方向的.其内容为:"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,让磁感线垂直穿过手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,拇指所指的方向,就是通电导线在磁场中的受力方向."用这个方法判断导线的受力方向,确实很好.而且把磁场、电流、安培力三个物理量方向的关系,在一只手上表示出来,很方便.但是,我在多年的教学实践中,发现这个定则也有一些缺点.例如,有些时候由于方位的关系,左手用起来很别扭.当磁场的方向与电流的方向不垂直时,如何让磁感线垂直穿过手心,有些费解.在磁场和电磁感应这一段内容中有用右手判断电流的磁场方向的安培定则,有用右手判断感应电动势方向的右手定则,有用左手判断安培力的左手定则.什么时候用左手,什么时候用右手,有些学生分不太清楚.基于这些原因,我想能不能用其他的方法判断.经过分析探索,找到了一些简单易行的方法,向同行们介绍以求赐教.     

安培力定量演示实验

利用铅蓄电池、旋钮式调压器和数字式电流表等器件改进了安培力演示实验,改进后的实验装置能够定量地探究了安培力F与磁感应强度B、电流I、导线长度l及B与I的夹角θ的关系     

安培力演示实验的改进

有的教科书在“安培力、磁感应强度”一节中，为了说明安培力现象和安培力大小的决定因素，介绍用4根导线把1根直导线悬吊在3个并列的蹄形磁铁两极间来进行实验演示，导线通电后，根据导线摆动的角度来比较安培力的大小．     

《电流的磁场》教学设计

《电流的磁场》教学设计黄丽林（南宁２６中南宁）教材：初中物理第二册第十章第四节（原教材）课时：一课时［教学目的］１．使学生知道电流周围存在着磁场。２．通过实验探索，让学生了解通电直导线和通电螺线管的磁场，并能正确运用安培定则判断电流方向和磁场方向。３...     

用右手螺旋定则统一左右手定则的教学

电磁学中的左手定则是用来判定磁场对通电直导线的作用力方向的 ,而右手定则是用来判定感应电流方向的 .教学中发现这两个定则在记忆上很容易发生混乱 ,学生使用时常常会伸错手 ,那么能不能用某一种方法来“替代”左手定则和右手定则呢 ?作者认为是可以的 .根据安培公式 F=BIl,     

定量探究安培力实验的改进

基于牛顿第三定律,利用电子天平的精确测量功能,深入定量地探究了安培力与电流大小和方向、磁场大小和方向以及导线长度的关系.     

探究安培力实验装置的简易制作方法

通常做通电线圈在磁场中受力偏转的实验是通过导线把线圈悬挂在支架上,这样偏转角度小,甚至不偏转.为了实现新课标中培养学生实验探究能力,笔者利用身边常见材料制成可进行学生分组探究安培力的实验装置.     

制作简易直流电动机

为了演示“磁场对通电导线的作用力”实验,设计了简易直流电动机.该简易直流电动机是将绕成不同形状的导线放置在磁场中,通过线圈的旋转,即可演示磁场对通电导线的作用.     

载流细圆环在自磁场中所受的张力

细圆环导线通电流时，自磁场对导线也有作用 力．本文计算细圆环导线的自感系数及其通电时的磁 场能量，利用求广义力的方法来计算沿导线切线方向 上出现的拉伸张力．     

一类变力 两种表现——关于"F=kV"类变力的讨论

在解决物理习题中,经常涉及两类变力:带电粒子垂直于匀强磁场方向运动时受到的洛伦兹力和闭合电路的部分导体在垂直切割磁感线时受到的安培力.这两种变力除了都是磁场力这一性质上的联系外,还具有一个重要的共同点,即力的大小都与速率成正比.     

磁场对电流的作用定量分析仪

磁场对电流的作用是教学中的重点,研制“磁场对电流的作用定量分析仪”,目的在于较精确地演示磁场对电流的作用与电流强度成正比、与导线长度成正比、与磁感应强度成正比、与导线与磁场的夹角的正弦成正比。一、仪器的结构与原理仪器的结构如图1,当电磁铁1和导线2通电后,通电导线因受磁场力的作用,使指针5偏转(注意电流的方向,使指针向右偏转)。移动测力游码12,使指针回到平衡线6,由游码在测力刻度     

铝环在交变磁场中所受安培力的分析与探讨

针对铝环处于通以交变电流的螺线管上方跳起、悬浮的现象,分析影响铝环在交变磁场中所受平均安培力的因素。定量分析表明,在跳环实验中,铝环始终受到通电螺线管电流的平均安培力作用,其方向竖直向上,在交变磁场中铝环所受平均安培力与铁芯的相对磁导率、线圈的匝数、角频率、线圈电流的有效值、铝环的电感量、铝环的半径、铝环的电阻值、线圈与铝环间的互感系数等因素有关。