高二物理磁場中的通電導(dǎo)線-預(yù)覽頁
【正文】 豎直向下 ． 【 答案 】 3 10－ 2 N 豎直向下 【 方法總結(jié) 】 應(yīng)用公式 F＝ BIl進(jìn)行計(jì)算時要明確三點(diǎn)： (1)若 B、 I、 l兩兩垂直時 ， F＝ BIl. (2)若 B與 I(l)夾角為 θ時 ， F＝ BIlsinθ. (3)以上兩種情況中 l一定是 “ 有效長度 ” 如圖 3－ 1－ 9所示，相距 20 cm的兩根光滑平行銅導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面傾角為 θ＝ 37176。 ，上面放著質(zhì)量為 80 g的金屬桿 ab，整個裝置放在 B＝ T的勻強(qiáng)磁場中． (1)若磁場方向豎直向下，要使金屬桿靜止在導(dǎo)軌上，必須通過多大的電流？ (2)若磁場方向垂直斜面向下，要使金屬桿靜止在導(dǎo)軌上，必須通以多大的電流？ 例 3 安培力的綜合應(yīng)用 圖 3－ 1－ 9 第 3章 打開電磁學(xué)的大門 返回 【 思路點(diǎn)撥 】 安培力作用下的平衡問題 ， 解決問題的思路是先對通電導(dǎo)線受力分析 ， 再對它應(yīng)用平衡條件列出方程 ． 【 精講精析 】 為準(zhǔn)確方便地畫出受力圖示 ， 應(yīng)將原題中的立體圖改畫為側(cè)視圖 ． 由左手定則可判斷安培力方向水平向右 ， 受力分析如圖 3－ 1－10所示 ， 由平衡條件得： 圖 3－ 1－ 10 (1) F 1 ＝ BI l ＝ mg tan θ ，所以 I ＝mg tan θBl＝ 15 A . (2) 如圖乙所示，當(dāng)磁場垂直斜面向下時，由左手定則可知，此時安培力方向沿斜面向上，由平衡條件有 F 2 ＝ BI l ＝ mg s i n θ ，所以 I ＝mg s i n θBl＝ 12 A . 【 答案 】 (1)15 A (2)12 A 變式訓(xùn)練 如圖 3－ 1－ 11所示 ， 在同一水平面的兩導(dǎo)軌相互平行 ， 并在豎直向上的磁場中 ， 一根質(zhì)量為 kg、 有效長度為 2 m的金屬棒放在導(dǎo)軌上 ， 當(dāng)金屬棒中的電流為 5 A時 ， 金屬棒做勻速運(yùn)動；當(dāng)金屬棒中的電流增大到 8 A時 ， 金屬棒能獲得 2 m/s2的加速度 ． 則磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少 ？ 圖 3－ 1－ 11 解析： 畫出金屬棒受力情況的平面圖 ． (假設(shè)安培力方向向右 ) 由牛頓第二定律得 BI 1 l － f ＝ 0 ， BI 2 l － f ＝ ma 由以上兩式，得 B ＝ma? I 2 － I 1 ? l＝3. 6 2? 8 － 5 ? 2 T ＝ 1 . 2 T. 答案： T 第 3章 打開電磁學(xué)的大門 返回
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