2022-2023學(xué)年人教版選擇性必修第二冊(cè) 第一章 第1節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力 學(xué)案_第1頁
2022-2023學(xué)年人教版選擇性必修第二冊(cè) 第一章 第1節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力 學(xué)案_第2頁
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2022-2023學(xué)年人教版選擇性必修第二冊(cè) 第一章 第1節(jié) 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力 學(xué)案_第4頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、第一章 eq blc|rc (avs4alco1(,) 安培力與洛倫茲力第1節(jié)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力1知道安培力的概念,會(huì)用左手定則判定安培力的方向。2.理解并熟練應(yīng)用安培力的計(jì)算公式FIlBsin 。 3.了解磁電式電流表的構(gòu)造及原理。eq avs4al(一、安培力的方向)1填一填(1)安培力:通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力。(2)決定安培力方向的因素:磁場(chǎng)方向;電流方向。(3)左手定則:伸開左手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi);讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入,并使四指指向電流的方向,這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。2判一判(1)安培力的方向與磁場(chǎng)方向相同。(

2、)(2)安培力的方向與電流方向一定垂直。()(3)安培力的方向與磁場(chǎng)方向一定垂直。()3想一想如圖所示,兩條平行的通電直導(dǎo)線會(huì)通過彼此之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)發(fā)生相互作用,那么在什么情況下兩條直導(dǎo)線相互吸引,什么情況下兩條直導(dǎo)線相互排斥?提示:每一條通電直導(dǎo)線均處在另一條通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)中,根據(jù)安培定則可判斷出直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向,再根據(jù)左手定則可判斷出每一條通電直導(dǎo)線所受的安培力,由此可知,同向電流相互吸引,反向電流相互排斥。eq avs4al(二、安培力的大小)1填一填一段長(zhǎng)為l的導(dǎo)線,通過的電流為I時(shí)所受安培力為F,則(1)當(dāng)通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)B的方向放置:FIlB。(2)當(dāng)通電導(dǎo)線平行于

3、磁場(chǎng)B的方向放置:F0。(3)當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向不平行也不垂直時(shí):FIlBIlBsin 。2判一判(1)若勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1 T,導(dǎo)線中電流I1 A,導(dǎo)線長(zhǎng)度l1 m,則導(dǎo)線所受安培力F1 N。()(2)若通電導(dǎo)線在某處不受安培力,則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零。()(3)同樣情況下,當(dāng)導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)放置時(shí),安培力最大。()3想一想在磁場(chǎng)越強(qiáng)的地方通電導(dǎo)體受到的安培力一定越大嗎?提示:不一定,通電導(dǎo)體受安培力的大小與B、I、l及有關(guān),當(dāng)0(BI)時(shí),無論B如何,總有F0。eq avs4al(三、磁電式電流表)1填一填(1)結(jié)構(gòu):磁鐵、線圈、螺旋彈簧、指針、極靴、鐵質(zhì)圓柱等。(2)物理學(xué)原理

4、:通電線圈因受安培力而轉(zhuǎn)動(dòng)。(3)工作原理如圖所示:當(dāng)電流通過線圈時(shí),導(dǎo)線受到安培力的作用,由左手定則知,線圈左右兩邊所受的安培力的方向相反,安裝在軸上的線圈就要轉(zhuǎn)動(dòng),通過轉(zhuǎn)軸收緊螺旋彈簧使其變形,反抗線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。電流越大,安培力就越大,螺旋彈簧的形變也就越大,線圈偏轉(zhuǎn)的角度也越大,所以,從線圈偏轉(zhuǎn)的角度就能判斷通過電流的大小。線圈中的電流方向改變時(shí),安培力的方向隨著改變,指針的偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變。所以,根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向,可以知道被測(cè)電流的方向。(4)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高,可以測(cè)出很弱的電流。缺點(diǎn)是線圈的導(dǎo)線很細(xì),允許通過的電流很弱。2判一判(1)磁電式電流表指針偏轉(zhuǎn)角度隨電流的增大而增大。

5、()(2)磁電式電流表只能測(cè)定電流的大小不能確定被測(cè)電流的方向。()(3)磁電式電流表內(nèi)是均勻輻射磁場(chǎng),不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)。()3選一選所謂電流表的靈敏度,是指在通入相同電流的情況下,指針偏轉(zhuǎn)角度的大小。偏角越大,靈敏度越高。下列關(guān)于提高磁電式電流表靈敏度的方法不正確的是()A增強(qiáng)永久磁鐵的磁性B增大螺旋彈簧的勁度系數(shù)C增大線圈的面積D增加線圈的匝數(shù)解析:選B通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),螺旋彈簧變形,反抗線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。電流越大,安培力就越大,螺旋彈簧的形變也就越大。要提高電流表的靈敏度,就要在通入相同的電流時(shí),讓指針的偏轉(zhuǎn)角度增大,所以要減小螺旋彈簧的勁度系數(shù),同時(shí)使安培力變大,即增強(qiáng)永久磁鐵的磁性、增大

6、線圈的面積和增加線圈的匝數(shù)。利用左手定則判斷安培力的方向?qū)W透用活1安培定則與左手定則的選取原則2兩平行通電直導(dǎo)線的相互作用規(guī)律同向電流互相吸引;反向電流互相排斥。典例1畫出圖中通電直導(dǎo)線A受到的安培力的方向。解析(1)中電流方向與磁場(chǎng)方向垂直,由左手定則可判斷出A所受安培力方向如圖甲所示。(2)中條形磁鐵在A處的磁場(chǎng)分布如圖乙所示,由左手定則可判斷A受到的安培力的方向如圖乙所示。(3)中由安培定則可判斷出電流A處合磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外,由左手定則可判斷出A受到的安培力方向如圖丙所示。(4)中由安培定則可判斷出電流A處磁場(chǎng)如圖丁所示,由左手定則可判斷出A受到的安培力方向如圖丁所示。答案見解析圖

7、規(guī)律方法判斷安培力方向常見的兩類問題對(duì)點(diǎn)練清1一根容易形變的彈性導(dǎo)線,兩端固定,導(dǎo)線中通有電流,方向如圖中箭頭所示。當(dāng)沒有磁場(chǎng)時(shí),導(dǎo)線呈直線狀態(tài);當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),下列描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個(gè)圖示中正確的是()解析:選D根據(jù)左手定則可判斷出A圖中導(dǎo)線所受安培力為零,B圖中導(dǎo)線所受安培力垂直紙面向里,C、D圖中導(dǎo)線所受安培力向右,由導(dǎo)線受力以后的彎曲方向與受力方向的關(guān)系可知,D圖正確。2在赤道上空,水平放置一根通以由西向東的電流的直導(dǎo)線,則此導(dǎo)線()A受到豎直向上的安培力B受到豎直向下的安培力C受到由南向北的安培力D受到由西向東的安培力解析:選A赤道上空的地

8、磁場(chǎng)方向是由南向北的,電流方向由西向東,畫出此處磁場(chǎng)和電流的方向圖如圖所示,由左手定則可判斷出導(dǎo)線受到的安培力的方向是豎直向上的,選項(xiàng)A正確。3如圖所示,兩段直導(dǎo)線相互垂直,但相隔一小段距離,其中一段ab是固定的,另一段cd能自由活動(dòng),當(dāng)直流電流按圖示方向通入兩條導(dǎo)線時(shí),導(dǎo)線cd將()A不動(dòng)B順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)靠近導(dǎo)線abC逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)離開導(dǎo)線abD逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)靠近導(dǎo)線ab解析:選D通電直導(dǎo)線ab產(chǎn)生的磁場(chǎng)在右邊垂直紙面向里,在左邊垂直紙面向外,在cd左右兩邊各取一小電流元,根據(jù)左手定則,左邊的電流元所受的安培力方向向下,右邊的電流元所受安培力方向向上,知cd導(dǎo)線逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)

9、動(dòng)。當(dāng)cd導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90后,兩電流為同向電流,相互吸引。所以導(dǎo)線cd將逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)靠近導(dǎo)線ab。故選項(xiàng)D正確。安培力大小的分析與計(jì)算學(xué)透用活1FIlBsin 適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的通電直導(dǎo)線,求彎曲導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力時(shí),l為有效長(zhǎng)度,即導(dǎo)線兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度,相應(yīng)的電流方向沿l由始端流向末端,如圖所示。2同樣情況下,通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),它所受的安培力最大;導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí),它不受安培力;導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向斜交時(shí),它所受的安培力介于0和最大值之間。3在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,只要通電直導(dǎo)線l所在位置的各點(diǎn)B矢量相等(包括大小和方向),則導(dǎo)線所受安培力也能用上述公式計(jì)算。4當(dāng)電流同時(shí)受到幾

10、個(gè)安培力時(shí),則電流所受的安培力為這幾個(gè)安培力的矢量和。典例2如圖,由均勻的電阻絲組成的等邊三角形導(dǎo)體框,垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置,將M、N兩點(diǎn)接入電壓恒定的電源兩端,通電時(shí),線框受到的安培力為1.2 N,若將MON邊移走,則余下線框受到的安培力大小為()A0.6 NB0.8 NC1.2 N D1.6 N解析根據(jù)左手定則判斷出各段受到的安培力的方向,如圖所示,令電源電壓為U,等邊三角形MON的電阻為3R,曲線MON上產(chǎn)生的安培力合力豎直向上,與MN邊受到的安培力方向相同,并聯(lián)后總電阻為:eq f(2R,3),根據(jù)歐姆定律,并聯(lián)電路的總電流為:I1eq f(U,2R/3)eq f(3U,2R),則安培力為

11、:FBI1Leq f(3BUL,2R)1.2 N,將MON邊移走,余下線框受到的安培力大小為:FBI2Leq f(BUL,R),比較可得F0.8 N。故B正確。答案B規(guī)律方法應(yīng)用安培力公式FIlBsin 解題的技巧應(yīng)用公式FIlBsin 求安培力大小時(shí)不能死記公式,應(yīng)正確理解公式中各物理量的實(shí)質(zhì),可將Bsin 理解為有效磁感應(yīng)強(qiáng)度或?qū)sin 理解為有效長(zhǎng)度,為磁場(chǎng)方向與直導(dǎo)線l之間的夾角。對(duì)點(diǎn)練清1(2022浙江1月選考)利用如圖所示裝置探究勻強(qiáng)磁場(chǎng)中影響通電導(dǎo)線受力的因素,導(dǎo)線垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向放置。先保持導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度L不變,改變電流I的大小,然后保持電流I不變,改變導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度

12、L,得到導(dǎo)線受到的力F分別與I和L的關(guān)系圖像,則正確的是( )解析:選B根據(jù)FBIL, 若保持導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度L不變,改變電流I的大小,則FI圖像是過原點(diǎn)的直線,B正確,A錯(cuò)誤;若保持電流I不變,改變導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度L,則FL圖像是過原點(diǎn)的直線,C、D錯(cuò)誤。2.如圖所示,一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)垂直。線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng),且abcbcd135。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I,方向如圖中箭頭所示。則導(dǎo)線abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力()A方向沿紙面向上,大小為(eq r(2)1)ILBB方向沿紙面向上,大小為(eq r(2)1)I

13、LBC方向沿紙面向下,大小為(eq r(2)1)ILBD方向沿紙面向下,大小為(eq r(2)1)ILB解析:選A由左手定則及力的合成可知合力方向沿紙面向上,C、D錯(cuò)誤;導(dǎo)線abcd的等效長(zhǎng)度為a到d的距離即為(eq r(2)1)L,由安培力公式FBIL可得合力大小為(eq r(2)1)ILB,A正確。3.如圖所示,長(zhǎng)度為L(zhǎng)10 cm的一段直導(dǎo)線ab,與磁場(chǎng)方向垂直放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度B3102 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。今在導(dǎo)線中通以I10 A的電流,方向從b流向a。導(dǎo)線繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)(設(shè)eq xto(Oa)3 eq xto(Ob),由圖中位置在紙面內(nèi)按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過60角時(shí),求:(1)導(dǎo)線受到的安培力的

14、大小和方向;(2)如果在ab所在的豎直面上,ab從圖中位置繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),由紙面向紙面外轉(zhuǎn)30角時(shí),情況又如何?解析:由題知B3102 T,I10 A,L10 cm0.1 m。(1)導(dǎo)線繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)過60角時(shí),B與I的夾角為150,安培力的大小FILBsin 1501.5102 N,安培力的方向垂直紙面向外。(2)導(dǎo)線繞O點(diǎn)向紙面外轉(zhuǎn)過30角時(shí),B與I仍垂直,安培力的大小FILB3102 N,安培力的方向與原ab方向成120角斜向下指向紙面外。答案:(1)1.5102 N方向垂直紙面向外(2)3102 N方向與原ab方向成120角斜向下指向紙面外安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)學(xué)透用活不管是電流還是磁體,

15、對(duì)通電導(dǎo)線的作用都是通過磁場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)的,因此必須要清楚導(dǎo)線所在位置的磁場(chǎng)分布情況,然后結(jié)合左手定則準(zhǔn)確判斷導(dǎo)線的受力情況或?qū)⒁l(fā)生的運(yùn)動(dòng),在實(shí)際操作過程中,往往采用以下五種方法:電流元法把整段導(dǎo)線分為許多段直電流元,先用左手定則判斷每段電流元受力的方向,然后判斷整段導(dǎo)線所受合力的方向,從而確定導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向等效法環(huán)形電流可等效成小磁針,通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個(gè)環(huán)形電流,反過來等效也成立特殊位置法通過轉(zhuǎn)動(dòng)通電導(dǎo)線到某個(gè)便于分析的特殊位置(如轉(zhuǎn)過90),然后判斷其所受安培力的方向,從而確定其運(yùn)動(dòng)方向結(jié)論法兩平行直線電流在相互作用過程中,無轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì),同向電流互相吸引,反向電流互相排斥;兩不平行

16、的直線電流相互作用時(shí),有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢(shì)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)的問題,可先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力,然后由牛頓第三定律,確定磁體所受電流磁場(chǎng)的作用力,從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向典例3如圖所示,兩個(gè)完全相同且相互絕緣、正交的金屬環(huán)A、B,可沿軸線OO自由轉(zhuǎn)動(dòng)?,F(xiàn)通以圖示方向電流,沿OO看去會(huì)發(fā)現(xiàn)()AA環(huán)、B環(huán)均不轉(zhuǎn)動(dòng)BA環(huán)將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),B環(huán)也逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),兩環(huán)相對(duì)不動(dòng)CA環(huán)將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),B環(huán)也順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),兩環(huán)相對(duì)不動(dòng)DA環(huán)將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),B環(huán)將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),兩者吸引靠攏至重合為止解析由安培定則可得,A環(huán)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下,B環(huán)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向左,兩

17、磁場(chǎng)相互作用后磁場(chǎng)的方向趨向一致,所以A環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),B環(huán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),二者相互靠攏,直至重合,故選項(xiàng)D正確。答案D規(guī)律方法判斷安培力作用下通電導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向的思路(1)首先應(yīng)畫出通電導(dǎo)體(或通電線圈)所在位置的磁感線方向。(2)根據(jù)左手定則確定通電導(dǎo)體(或通電線圈)所受安培力的方向。(3)由通電導(dǎo)體(或通電線圈)的受力情況判斷通電導(dǎo)體(或通電線圈)的運(yùn)動(dòng)方向。對(duì)點(diǎn)練清1.用兩根細(xì)線把兩個(gè)完全相同的圓形導(dǎo)線環(huán)懸掛起來,讓二者等高平行放置,如圖所示,當(dāng)兩導(dǎo)線環(huán)中通入方向相同的電流I1、I2時(shí),則有()A兩導(dǎo)線環(huán)相互吸引B兩導(dǎo)線環(huán)相互排斥C兩導(dǎo)線環(huán)無相互作用力D兩導(dǎo)線環(huán)先吸引后排斥解析:選A通電的導(dǎo)

18、線環(huán)周圍能夠產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體或電流產(chǎn)生力的作用。由于導(dǎo)線環(huán)中通入的電流方向相同,二者同位置處的電流方向完全相同,相當(dāng)于通入同向電流的直導(dǎo)線,據(jù)同向電流相互吸引的規(guī)律,知兩導(dǎo)線環(huán)應(yīng)相互吸引,故A正確。2多選根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)電流會(huì)產(chǎn)生作用力的原理,人們研制出一種新型的炮彈發(fā)射裝置電磁炮,它的基本原理如圖所示,下列結(jié)論中正確的是()A要使炮彈沿導(dǎo)軌向右發(fā)射,必須通以自N向M的電流B要想提高炮彈的發(fā)射速度,可適當(dāng)增大電流C要想提高炮彈的發(fā)射速度,可適當(dāng)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度D使電流和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向同時(shí)反向,炮彈的發(fā)射方向亦將隨之反向解析:選BC電磁炮是靠安培力加速,要使炮彈沿導(dǎo)軌向右發(fā)射

19、,則安培力向右,由左手定則可判斷MN中的電流方向?yàn)镸N,A錯(cuò)誤;要想提高炮彈的發(fā)射速度,應(yīng)增大安培力,由FBIL可得,B、C正確;使電流和磁感應(yīng)強(qiáng)度方向同時(shí)反向,安培力方向不變,D錯(cuò)誤。3如圖所示,將通電直導(dǎo)線AB用絲線懸掛在電磁鐵的正上方,直導(dǎo)線可自由轉(zhuǎn)動(dòng),則接通開關(guān)K的瞬間()AA端向上運(yùn)動(dòng),B端向下運(yùn)動(dòng),懸線張力不變BA端向下運(yùn)動(dòng),B端向上運(yùn)動(dòng),懸線張力不變CA端向紙外運(yùn)動(dòng),B端向紙內(nèi)運(yùn)動(dòng),懸線張力變小DA端向紙內(nèi)運(yùn)動(dòng),B端向紙外運(yùn)動(dòng),懸線張力變大解析:選D當(dāng)開關(guān)K接通時(shí),根據(jù)安培定則知電磁鐵附近磁感線的分布如圖所示,由左手定則知通電直導(dǎo)線此時(shí)A端受力指向紙內(nèi),B端受力指向紙外,故導(dǎo)線將

20、轉(zhuǎn)動(dòng),由特殊位置法知當(dāng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)到與磁感線垂直時(shí),整個(gè)導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力方向豎直向下,故懸線張力變大,D正確。安培力作用下導(dǎo)體的平衡問題學(xué)透用活典例4如圖所示,水平導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)0.5 m,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì);導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m1 kg,電阻R00.9 ,與導(dǎo)軌接觸良好;電源電動(dòng)勢(shì)E10 V,內(nèi)阻r0.1 ,電阻R4 ;外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B5 T,方向垂直于ab,與導(dǎo)軌平面成夾角53;ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力),定滑輪摩擦不計(jì),線對(duì)ab的拉力為水平方向,重力加速度g取10 m/s2,ab處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知sin 530.8,cos 530.6。求:(1)通過a

21、b的電流大小和方向。(2)ab受到的安培力大小。(3)重物重力G的取值范圍。解析(1)由閉合電路的歐姆定律得Ieq f(E,RR0r)2 A,方向?yàn)閍到b。(2)FBIL5 N。(3)對(duì)導(dǎo)體棒ab受力分析,如圖所示,fm(mgFcos 53)3.5 N。當(dāng)最大靜摩擦力方向向右時(shí),F(xiàn)TFsin 53fm0.5 N。當(dāng)最大靜摩擦力方向向左時(shí),F(xiàn)TFsin 53fm7.5 N。所以由GFT可知0.5 NG7.5 N。答案(1)2 A方向?yàn)閍到b(2)5 N(3)0.5 NG7.5 N規(guī)律方法求解安培力作用下導(dǎo)體的平衡問題的基本思路對(duì)點(diǎn)練清1.如圖所示,一根質(zhì)量為m的金屬棒AC,用軟線懸掛在磁感應(yīng)強(qiáng)度

22、為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,通入AC方向的電流時(shí),懸線張力不為零,欲使懸線張力為零,可以采用的辦法是( )A不改變電流和磁場(chǎng)方向,適當(dāng)減小電流B不改變磁場(chǎng)和電流方向,適當(dāng)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度C只改變電流方向,并適當(dāng)增加電流D只改變電流方向,并適當(dāng)減小電流解析:選B不改變電流和磁場(chǎng)方向,適當(dāng)減小電流,可減小安培力,不能使懸線張力為零,故A錯(cuò)誤。不改變磁場(chǎng)和電流方向,金屬棒所受的安培力方向仍向上,適當(dāng)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度,安培力增大,懸線張力可減小到零,所以B正確。只改變電流方向,金屬棒所受安培力方向向下,懸線張力一定不為零,故C、D錯(cuò)誤。2.如圖所示,導(dǎo)體桿ab的質(zhì)量為m,電阻為R,放置在與水平面夾角為的傾斜金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌間距為d,電阻不計(jì),系統(tǒng)處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電池內(nèi)阻不計(jì),問:若導(dǎo)軌光滑,電源電動(dòng)勢(shì)E多大才能使導(dǎo)體桿靜止在導(dǎo)軌上?解析:由閉合電路的歐姆定律得:EIR導(dǎo)體桿受力情況如圖所示,則由共點(diǎn)力平衡條件可得F安mgtan F安BId由以上各式可得出Eeq f(mgRt

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