(1)根據(jù)閉合開關(guān)后,放在磁場(chǎng)里的導(dǎo)線ab的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來確定磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線產(chǎn)生了力的作用;
根據(jù)導(dǎo)線ab的運(yùn)動(dòng)方向來確定磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的受力方向;
(2)這一實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是:通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力方向與磁場(chǎng)方向和電流的方向有關(guān);
(3)猜想:磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線作用力的大小與電流大小有關(guān);
依據(jù):電路電流越大,導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)速度就越大.
故答案為:(1)運(yùn)動(dòng)狀態(tài);運(yùn)動(dòng)方向;
(2)磁場(chǎng);電流;
(3)電流大小;電路電流越大,導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)速度就越大.
“通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用”其中的“力”是什么
2113與電場(chǎng)強(qiáng)度類似,研究磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,我們5261要從分4102析電流在磁場(chǎng)中的受力情況著手,找出表示磁1653場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量.
磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力通常稱為安培力.這是為了紀(jì)念法國(guó)物理學(xué)家安培(1775-1836),他研究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力有杰出的貢獻(xiàn).
通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的作用力。電流為I、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中受到的安培力大小為:F=ILBsin(I,B),其中(I,B)為電流方向與磁場(chǎng)方向間的夾角。安培力的方向由左手定則判定。對(duì)于任意形狀的電流受非勻強(qiáng)磁場(chǎng)的作用力,可把電流分解為許多段電流元I△L,每段電流元處的磁場(chǎng)B可看成勻強(qiáng)磁場(chǎng),受的安培力為△F=I△L·Bsin(I,B),把這許多安培力加起來就是整個(gè)電流受的力。
應(yīng)該注意,當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向相同或相反時(shí),即(I,B)=0或p時(shí),電流不受磁場(chǎng)力作用。當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),電流受的安培力最大為F=ILB。
安培力的實(shí)質(zhì)是形成電流的定向移動(dòng)的電荷所受洛倫茲力的合力。磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用,這是從實(shí)驗(yàn)中得到的結(jié)論。同樣,當(dāng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)平行時(shí)不受洛倫茲力作用,也是從實(shí)驗(yàn)觀察中得知的。當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)平行時(shí),電荷的定向移動(dòng)方向也與磁場(chǎng)方向平行,所受洛倫茲力為零,它們的合力安培力也為零。
洛倫茲力不做功是因?yàn)榱Φ姆较蚺c粒子的運(yùn)動(dòng)方向垂直,根據(jù)功的公式W=FScosα,α=90度時(shí)W=0。而安培力是與導(dǎo)線中的電流方向垂直,與導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向并不一定垂直,一般遇到的情況大多是在同一直線上的,所以安培力做功不為零。
判斷直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力的方向
左手定則:伸開左手,讓磁感線穿過手心,四指指向電流方向,大拇指指向的就是安培力方向(即導(dǎo)體受力方向)。
