56.什么是安培力?安培力的大小如何计算,方向如何判断?同样一段电流放在匀强磁场的不同位置,所受的安培力一定相同吗?如果磁场与导线不垂直,那该如何处理?安培力往往同时考查诸位的空间想象能力,那如果你的空间想象能力不强应该怎么办?在有关安培力的定性分析题目中,如何画好磁场、如何用好牛顿第三定律?
答:安培力是通电导线在磁场中受到的作用力。
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。因为有角度的存在,所以也和摆放有关系,所以一段电流放在匀强磁场不同位置,安培力不一定相同。
一般题目中,经常是导线是磁场强度垂直的,所以同学们经常计算的时候记作:F=ILB
但是如果磁场与导线不垂直,可以从两种方式来看,从计算公式就可以来了解。F=ILBsinα,一方面,可以把导线长度全部投影到垂直于磁场方向上,这样就是F=BI*Lsinα。
另一方面,也可以把磁场强度B全部投影到垂直于导线的大小上,这样就是F=IL*Bsinα,但是这种做法比较罕见。
如果各位的空间想象能力不是很好,那么,就要依托于画图解决。这一类的题目多与运动学结合,那么就要考查大家对于牛顿第二定律,对于受力分析的掌握情况。
我们做磁场,对于安培力定性的题目中,经常用到左手定则,那么对于模型,对于磁场特性就需要掌握的十分熟练。
当然,我们经常要根据运动的状态去判断各种力之间的关系,当安培力不能直接测得时,牛顿第三定律就十分常见了。
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