高中物理安培力的知識點
高中物理安培力的知識點
安培力是學生學習無，高考物理需要學習到，在選擇題中經(jīng)常會考到這方面的知識點，下面學習啦的小編將為大家?guī)黻P(guān)于安培力的介紹，希望能夠幫助到大家。
高中物理安培力的介紹
安培力的大小
⒈公式F=BILsinθ (θ為B與I夾角)
⒉通電導線與磁場方向垂直時，安培力最大;
⒊通電導線平行于磁場方向時，安培力為零;
⒋B對放入的通電導線來說是外磁場的磁感應強度
⒌式中的L為導線垂直于磁場方向的有效切割長度。
例如，半徑為r的半圓形導線與磁場B垂直放置，導線的的等效長度為2r，安培力的大小就是BI*2r 。
安培力的方向
⒈方向由左手定則來判斷。
⒉安培力總是垂直于磁感應強度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
如果將上述的導線垂直放入磁場，那么每個電荷(基元電荷)受到的洛侖茲力為f=evB;
我們依然取上述長為l的一段導線，其中的電荷總數(shù)量依然是N=nV=nSL;
那么這段導線的所有電子的洛倫茲的合力為F=Nf=nSLevB;
在這里我們補充一下，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的推導公式I=neSv;將其帶入，
則有F=BIL，這就是安培力的公式。
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，我們應確定主思路：
1利用微積分基本原理，建立起單獨某個粒子與桿件內(nèi)大量粒子之間的關(guān)系;
2研究IL與vq之間的關(guān)系。
高中物理洛倫茲力的知識點介紹
洛倫茲力是帶電粒子在磁場中運動時受到的磁場力。
洛倫茲力f的大小等于Bvq，其最大的特點就是與速度的大小相關(guān)，這是高中物理中少有的一個與速度相關(guān)的力。
我們從力的大小、方向、與安培力關(guān)系這三個方面來研究洛倫茲力。
洛倫茲力的大小
⒈當電荷速度方向與磁場方向垂直時，洛倫茲力的大小f=Bvq;高中物理網(wǎng)建議同學們用小寫的f來表示洛倫茲力，以便于和安培力區(qū)分。
⒉磁場對靜止的電荷無作用力，磁場只對運動電荷有作用力，這與電場對其中的靜止電荷或運動電荷總有電場力的作用是不同的。
⒊當時電荷沿著(或逆著)磁感線方向運行時，洛倫茲力為零。
⒋當電荷運動方向與磁場方向夾角為θ時，洛倫茲力的大小f=Bvqsinθ;
洛倫茲力的方向
⒈用左手定則來判斷：讓磁感線穿過手心，四指指向正電荷運動的方向(或負電荷運動方向的反方向)，大拇指指向就是洛倫茲力的方向。
⒉無論v與B是否垂直，洛倫茲力總是同時垂直于電荷運動方向與磁場方向。
洛倫茲力的特點
洛倫茲力的方向總與粒子運動的方向垂直，洛倫茲力只改變速度的方向，不改變速度的大小，故洛倫茲力永遠不會對v有積分，即洛倫茲力永不做功。
安培力和洛倫茲力的關(guān)系
洛倫茲力是磁場對運動電荷的作用力，安培力是磁場對通電導線的作用力，兩者的研究對象是不同的。
安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀實質(zhì)。
對洛倫茲力和安培力的聯(lián)系與區(qū)別，可從以下幾個方面理解：
1.安培力大小為F=ILB，洛倫茲力大小為F=qvB。安培力和洛倫茲力表達式雖然不同，但可互相推導，相互印證。
2.洛倫茲力是微觀形式，安培力是宏觀表現(xiàn)。洛倫茲力是單個運動電荷在磁場中受到的力，而安培力是導體中所有定向移動的自由電荷受的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。
3.盡管安培力是導體中所有定向移動的自由電荷受的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，但也不能認為定培力就簡單地等于所有定向移動電荷所受洛倫茲力的和，一般只有當導體靜止時才能這樣認為。
4.洛倫茲力不做功，安培力可以做功。
安培力與洛倫茲力的方向判定
盡管洛倫茲力和安培力的方向都由左手定則判定，但它們又是有區(qū)別的。
安培力方向判定的左手定則中，四指指向電流方向;而洛倫茲力方向判定的左手定則卻是，四指指向正電荷的運動方向，負電荷受力與正電荷方向相反。
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