講課--安培力習題課

1、磁場對通電導線的作用力（習題課）磁場對通電導線的作用力（習題課）臨沭第二中學臨沭第二中學 高二物理高二物理學習目標學習目標v1、進一步理解安培力的大小計算、進一步理解安培力的大小計算F=BILsin和方向的判斷和方向的判斷方法方法 v2、應用安培力判斷通電導線在磁場中的運動問題。、應用安培力判斷通電導線在磁場中的運動問題。v3、理解通電導線在安培力作用下處于平衡狀態(tài)的有關問題。、理解通電導線在安培力作用下處于平衡狀態(tài)的有關問題。復習知識復習知識1、安培力的計算公式：F=BILsin2、安培力的方向的判斷：左手定則FFF一、安培力作用下的物體運動方向的判斷一、安培力作用下的物體運動方向的判斷例例

2、1 如圖所示，有一通電直導線放在蹄形電磁鐵的正如圖所示，有一通電直導線放在蹄形電磁鐵的正上方，導線可以自由移動，當電磁鐵線圈與直導線上方，導線可以自由移動，當電磁鐵線圈與直導線中通以圖示的電流是時，有關直導線運動情況的說中通以圖示的電流是時，有關直導線運動情況的說法中正確的是（從上往下看）（法中正確的是（從上往下看）（ ） A、順時針方向轉動，同時下降、順時針方向轉動，同時下降 B、順時針方向轉動，同時上升、順時針方向轉動，同時上升 C、逆時針方向轉動，同時下降、逆時針方向轉動，同時下降 D、逆時針方向轉動，同時上升、逆時針方向轉動，同時上升ByBBxFBFF思路總結：思路總結：1.畫出導線所

3、在處的磁場方向；畫出導線所在處的磁場方向；2.確定電流的方向；確定電流的方向；4.根據(jù)受力情況判斷運動情況根據(jù)受力情況判斷運動情況3.根據(jù)左手定則判斷安培力的方向；根據(jù)左手定則判斷安培力的方向；變式變式1答案：答案：ASNSN等效變式變式2答案：答案：A小結：安培力作用下物體的運動方向的判斷小結：安培力作用下物體的運動方向的判斷(1)電流元法：電流元法：即把整段電流等效為多段直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力方向。 (2)特殊位置法：特殊位置法：把電流或磁鐵轉到一個便于分析的特殊位置后再判斷安培力方向，從而確定運動方向。 (3)等效法：等效法

4、：環(huán)形電流、通電螺線管、條形磁鐵可以相互等效 。(4)利用結論法：利用結論法：兩電流互相平行時無轉動趨勢，同向電流相互吸引。反向電流相互排斥；兩電流不平行時，有轉動到相互平行且電流方向相同的趨勢。 二、通電導線在安培力作用下的平衡問題二、通電導線在安培力作用下的平衡問題例例2、一根均勻粗導線的兩端用柔軟導線拉入電路，用用兩根彈簧一根均勻粗導線的兩端用柔軟導線拉入電路，用用兩根彈簧測力計懸掛起來，使導線測力計懸掛起來，使導線MN保持水平，如圖所示，在導線保持水平，如圖所示，在導線MN處處加水平向里的磁場，并通以自加水平向里的磁場，并通以自M向向N的電流，彈簧測力計的示數(shù)為的電流，彈簧測力計的示數(shù)

5、為F，若要使彈簧測力計示數(shù)增大，可以采用的做法是（，若要使彈簧測力計示數(shù)增大，可以采用的做法是（ ） A、只減小電流、只減小電流 B、只增加電流、只增加電流 C、只改變電流方向、只改變電流方向 D、只改變磁場方向、只改變磁場方向mg2FBIL答案：答案：ACD變式變式1、質量為、質量為0.5的金屬桿在相距的金屬桿在相距1m的水平軌道上與軌道的水平軌道上與軌道垂直放置金屬桿上通以垂直放置金屬桿上通以I=4A的恒定電流時恰能保持靜止，如圖的恒定電流時恰能保持靜止，如圖所示，勻強磁場所示，勻強磁場B垂直軌道平面，金屬桿與軌道間動摩擦因數(shù)垂直軌道平面，金屬桿與軌道間動摩擦因數(shù)為為0.2，求勻強磁場的磁

6、感應強度，求勻強磁場的磁感應強度B的大小。的大小。mgFNBILFf0.25TB答案：變式變式2、如圖所示，在與水平方向成、如圖所示，在與水平方向成60的光滑金屬導軌間連的光滑金屬導軌間連一電源，在相距一電源，在相距1m的平行導軌上放一重力為的平行導軌上放一重力為3N的金屬棒的金屬棒ab，棒上通以棒上通以3A的電流，磁場方向豎直向上，這時棒恰好靜止。的電流，磁場方向豎直向上，這時棒恰好靜止。求：（求：（1）勻強磁場的磁感應強度）勻強磁場的磁感應強度B；（2）ab棒對導軌的壓力。棒對導軌的壓力。0060cos60sinBILG由平衡條件可得：T3B解得GFNF解：（1）（2）00N60sin60

7、cosBILGF由平衡條件可得：T3B解得 6NNF解得6NN1F力由牛頓第三定律可得壓 拓展提高拓展提高 有一金屬棒有一金屬棒ab，質量為，質量為m=0.1kg，電阻不計，可在兩條軌，電阻不計，可在兩條軌道上滑動，如圖所示，軌道間距為道上滑動，如圖所示，軌道間距為L=0.2m，其平面與水平面，其平面與水平面的夾角為的夾角為=370，置于垂直于軌道平面向上的勻強磁場中，磁，置于垂直于軌道平面向上的勻強磁場中，磁感應強度為感應強度為B=1T，金屬棒與軌道的動摩擦因數(shù)，金屬棒與軌道的動摩擦因數(shù)=0.5，回路，回路中電源電動勢為中電源電動勢為E=10V，內阻不計，問：滑動變阻器，內阻不計，問：滑動變阻器R調節(jié)為調節(jié)為多大時，金屬棒能靜止在軌道上恰好不下滑？多大時，金屬棒能靜止在軌道上恰好不下滑？fFBILmg037sin由平衡條件可得：0N37cosmgF 由平衡條件可得