教科版選修3-1：第三章磁場(chǎng)學(xué)案7(存儲(chǔ)版)
【正文】 ． 例 2 如圖 2 所示 ， 光滑導(dǎo)軌與水平面成 α角 ， 導(dǎo)軌寬 長(zhǎng)為 L， 質(zhì)量為 m， 水平放在導(dǎo)軌上 ． 當(dāng)回路總電流為 I1時(shí) ， 金屬桿正好能靜止 ． 求 ： 圖 2 (1)這時(shí) B 至少多大 ？ B 的方向如何 ？ (2)若保持 B 的大小不變而將 B 的方向改為豎直向上 ， 應(yīng)把回路總電流 I2調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止 ？ 解析 在解這類題時(shí)必須畫出截面圖，只有在截面圖上才能正確表示各力的準(zhǔn)確方向，從而弄清各矢量方向間的關(guān)系 ． (1)畫出金屬桿的截面圖 ． 由三角形定則得，只有當(dāng)安培力方向沿導(dǎo)軌平面向上時(shí)安培力才最小， B也最小 ． 根據(jù)左手定則，這時(shí) B 應(yīng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，大小滿足 BI1L＝ mgsin α，B＝ mgsin α/I1L. (2)當(dāng) B 的方向改為豎直向上時(shí)，這時(shí)安培力的方向變?yōu)樗较蛴?，要使金屬桿保持靜止，應(yīng)使沿導(dǎo)軌方向的合力為零，得 BI2Lcos α＝ mgsin α， I2＝ I1/cos α. 答案 (1)mgsin α/I1L 垂直于導(dǎo)軌平面向上 (2)I1/cos α 三、帶電粒子在混合場(chǎng)或組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 通過(guò)正確的受力分析和運(yùn)動(dòng)情況分析 ， 明確帶電粒子 (帶電體 )的運(yùn)動(dòng)過(guò)程和運(yùn)動(dòng)性質(zhì) ， 選擇恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)規(guī)律解決問(wèn)題 ． 1． 帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn) 動(dòng) 要依據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)的先后順序和受力特點(diǎn) ， 辨別清楚在電場(chǎng)中做什么運(yùn)動(dòng) ， 在磁場(chǎng)中做什么運(yùn)動(dòng) ． 2． 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) (1)當(dāng)帶電粒子 (帶電體 )在復(fù)合場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 根據(jù)平衡條件列方程求解 ． (2)當(dāng)帶電粒子 (帶電體 )在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 往往同時(shí)應(yīng)用牛頓第二定律和平衡條件列方程求解 ． (3)當(dāng)帶電粒子 (帶電體 )在復(fù)合場(chǎng)中做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 常選用動(dòng)能定理或能量守恒定律列方程求解 ． 例 3 如圖 3 所示 ， 相距為 d 的兩帶電平行板
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