高中物理選修3.4磁場對通電導(dǎo)線的作用力2

PAGE磁場對通電導(dǎo)線的作用力（2）課內(nèi)提升：圖11、如圖1所示，一位于xy平面內(nèi)的矩形通電線圈，只能繞ox軸轉(zhuǎn)動，線圈的四個邊分別與x、y軸平行，線圈中電流方向如圖．當(dāng)空間加上如下所述的哪種磁場時，線圈會轉(zhuǎn)動起來：（）圖1A．方向沿x軸的恒定磁場B．方向沿y軸的恒定磁場C．方向沿z軸的恒定磁場D．方向沿z軸的變化磁場2、如圖2所示，一根長為L的細(xì)鋁棒用兩個倔強(qiáng)系數(shù)為k的彈簧水平地懸吊在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于紙面向里，當(dāng)棒中通以向右的電流I時，彈簧縮短Δy;若通以向左的電流，也是大小等于I時，彈簧伸長Δy,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B值為（）圖2A.kΔy/IL B.2kΔy/IL圖2C.kIL/Δy D.2IL/kΔy3、在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，兩根相距l(xiāng)的平行金屬導(dǎo)軌與水平方向的夾角為θ(如圖3)，電池、滑線可變電阻、電流表按圖示方法與兩根導(dǎo)軌相連.當(dāng)質(zhì)量為m的直導(dǎo)線ab橫跨于兩根導(dǎo)軌之上時，電路閉合，有電流由a到b通過直導(dǎo)線，在導(dǎo)軌光滑的情況下，調(diào)節(jié)可變電阻，當(dāng)電流表示數(shù)為I0時，ab恰好沿水平方向靜止在導(dǎo)軌上.圖3（1）求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B多大?圖3（2）在調(diào)節(jié)可變電阻時，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)一定范圍內(nèi)變化時，直導(dǎo)線ab都能保持靜止不動，表明ab與導(dǎo)軌之間有摩擦力作用.經(jīng)仔細(xì)觀測發(fā)現(xiàn)：當(dāng)電流表的示數(shù)漸漸增大到I1時，ab開始向上滑動；當(dāng)安培表的示靈敏漸漸減小到I2時(I2＜I＜I1），ab開始下滑.試分析I1、I2與哪些因素有關(guān)，并推導(dǎo)出相應(yīng)的關(guān)系式.課外遷移：1、在勻強(qiáng)磁場中某處P放一個長度為L＝20cm，通電電流I＝0.5A的直導(dǎo)線，測得它受到的最大磁場力F＝1.0N，其方向豎直向上，現(xiàn)將該通電導(dǎo)線從磁場撤走，則P處磁感應(yīng)強(qiáng)度為()A.零 B.10T，方向豎直向上C.0.1T，方向豎直向上 D.10T，方向肯定不沿豎直向上圖42、傾角為α的光滑斜面上，放一根長L，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒，通以如圖4所示方向電流I，為使其靜止在斜面上，可加一個強(qiáng)度、方向適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)磁場，這磁場應(yīng)該是()圖4垂直于斜面向上，B＝mgsinα/IL B.垂直于斜面向下，B＝mgsinα/IL豎直向下，B＝mgtgα/IL D.水平向左，B＝mg/IL圖-53、一個可自由運(yùn)動的輕線圈L1和一個固定的線圈L2互相垂直放置，且兩個圓線圈的圓心重合，兩線圈通以如圖5所示的電流方向時，則從左向右看，線圈L1圖-5A.不動 B.順時針轉(zhuǎn)動C.逆時針轉(zhuǎn)動 D.向紙外轉(zhuǎn)動圖64、兩根相同的輕彈簧秤吊著一根銅棒，銅棒所在的虛線范圍內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)棒中通以向右的電流且棒靜止時，如圖6所示，彈簧秤讀數(shù)為F2；若將棒中的電流反向，當(dāng)棒靜止時，彈簧秤的讀數(shù)為F2，且F2>F1，則可以確定：（）圖6A．磁場的方向B．電流的大小C．銅棒所受磁場力的大小D．銅棒的質(zhì)量圖75、與電源相連水平放置的導(dǎo)軌末端放一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab，寬為L，高出地面H（如圖7所示）整個裝置放在勻強(qiáng)磁場中，已知電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，電阻為R（其余電阻不計(jì)），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，當(dāng)K閉合后導(dǎo)體棒水平射程為s，求經(jīng)過開關(guān)K的電量.圖7圖86、在傾角為α的光滑斜面上，置一通有電流I，長L，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒，如圖8所示，試問圖8（1）欲使棒靜止在斜面上，外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值和方向.(2)欲使棒靜止在斜面上且對斜面無壓力，外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向.(3)分析棒有可能靜止在斜面上且要求B垂直L，應(yīng)加外磁場的方向范圍.圖97、如圖9所示，電源電動勢為3V，內(nèi)阻不計(jì)，導(dǎo)體棒PQ質(zhì)量為0.06kg，長為1m、電阻為15Ω，勻強(qiáng)磁場豎直向上，磁感強(qiáng)度B＝0.4T；當(dāng)開關(guān)S閉合后，棒從固定的光滑絕緣環(huán)的底端上滑并在環(huán)上擺動，擺動一段時間后穩(wěn)定在某一位置.求在該位置上棒對每只環(huán)的壓力的大小.圖9參考答案課內(nèi)提升：1、B2、A3、(1)B＝(2)≤I≤課外遷移：1、D