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“通电导线在磁场中受到力的作用”其中的“力”是什么

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/12 09:46:36
“通电导线在磁场中受到力的作用”其中的“力”是什么
“通电导线在磁场中受到力的作用”其中的“力”是什么
与电场强度类似,研究磁场的强弱,我们要从分析电流在磁场中的受力情况着手,找出表示磁场强弱的物理量.
  磁场对电流的作用力通常称为安培力.这是为了纪念法国物理学家安培(1775-1836),他研究磁场对电流的作用力有杰出的贡献.
  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=ILBsin(I,B),其中(I,B)为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I△L,每段电流元处的磁场B可看成匀强磁场,受的安培力为△F=I△L·Bsin(I,B),把这许多安培力加起来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(I,B)=0或p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=ILB.
  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的.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,它们的合力安培力也为零.
  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=FScosα,α=90度时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.
判断直导线在磁场中受到的安培力的方向
  左手定则:伸开左手,让磁感线穿过手心,四指指向电流方向,大拇指指向的就是安培力方向(即导体受力方向).