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高三期末-高三期末物理安培力(一)
安培力的大小
、惫紽=BILsinθ (θ為B與I夾角)
⒉通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時(shí),安培力較大;
、惩妼(dǎo)線平行于磁場方向時(shí),安培力為零;
、碆對放入的通電導(dǎo)線來說是外磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
、凳街械腖為導(dǎo)線垂直于磁場方向的有效切割長度。
例如,半徑為r的半圓形導(dǎo)線與磁場B垂直放置,導(dǎo)線的的等效長度為2r,安培力的大小就是BI*2r 。
高三期末-高三期末物理安培力(二)
安培力的方向
⒈方向由左手定則來判斷。
、舶才嗔偸谴怪庇诖鸥袘(yīng)強(qiáng)度B和電流I所決定的平面,但B、I不一定是垂直關(guān)系。
洛倫茲力f向安培力F推導(dǎo)
如果將上述的導(dǎo)線垂直放入磁場,那么每個(gè)電荷(基元電荷)受到的洛侖茲力為f=evB;
我們依然取上述長為l的一段導(dǎo)線,其中的電荷總數(shù)量依然是N=nV=nSL;
那么這段導(dǎo)線的所有電子的洛倫茲的合力為F=Nf=nSLevB;
在這里我們補(bǔ)充一下,所有的洛倫茲力f的方向是一致的,因此合力就是Nf。
利用(2)中I的推導(dǎo)公式I=neSv;將其帶入,
則有F=BIL,這就是安培力的公式。
高三期末-高三期末物理安培力(三)
我們有這樣的結(jié)論:
桿件所受到的安培力是其內(nèi)部大量粒子所受到的洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)。
洛倫茲力與安培力公式的比較
洛倫茲力f=Bvq;其描述的是某個(gè)粒子的受力情況。
安培力F=BIL;其描述的是通電的桿件的受力情況。
通過公式的比較,我們應(yīng)確定主思路:
1利用微積分基本原理,建立起單獨(dú)某個(gè)粒子與桿件內(nèi)大量粒子之間的關(guān)系;
2研究IL與vq之間的關(guān)系。
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