3-1__20xx__最新物理高考_第二節(jié)__磁場對電流的作用-文庫吧在線文庫
【正文】 9221 9222 1 （ 08 寧夏卷） 在等邊三角形的三個頂點 a、 b、 c 處，各有一條長直導線垂直穿過紙面，導線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖 9223。如圖 所示，則導線受力的受力方向應豎直向下 .實際上導線的運動應是上述兩種運動的合成 . 答案： C 【變式訓練 2】 把圓形導線圈用細線掛在通電直導線附近，使兩者在同一豎直平面內，其中直導線固定，線圈可以自由活動，如圖所示 .當 圓線圈中 通入圖示方向的電流時，線圈將（ ） ，同時靠近直導線 ，同時離開直導線 解析： 可將通電圓環(huán)等效為左右兩段通電直導線來判定，離直導線越近，磁場越強，由左手定則或由同向電流相吸，異向電流相斥判定，答案選 D. 答案： D 考點 3. 安培力做功的特點 剖析： 圖 927 圖 928 1. 安培力做功與路徑有關，所以繞閉合回路一周，安培力做功可以為正，可以為負，也可以為零，不象重力和電 場力做功一定為負 . 2. 安培力做功的實質：起傳遞能量的作用，將電源的能量傳遞給通電導線，而磁場本身不提供能量 .如圖 9210 所示，導體 ab 在安培力作用下向左運動，安培力做功的結果是將電能轉化為導體的動能 . [例題 3] 電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖 9211 所示，利用這種裝置可以把質量為 g 的彈體（包括金屬桿 EF 的質量）加速到 6 km/ 2 m，長為100 m，通過的電流為 10 A，則軌道間所加勻強磁場的磁感應強度為 _________T，磁場力的最大功率 P=_________W（軌道摩擦不計） . 解析： 由動能定理 W 合 =21mv221mv02 可知 BILs=21mv2,得出 B=18 T. 故 P=BILvm= 106 W. 答案： 18 106 考點 4. 安培力與力學知識的綜合運用 剖析： 由于左手定則中， F、 B、 I 三者的關系涉及三維空間，解題時要善于從不同的視向把立體圖改畫為平面圖，然后通過受力分析，通電導線 的運動分析，即可解決與安培力相結合的靜力學、運動學、動力學、功和能等方面的問題 . ① 首先把立體圖畫成易于分析的平面圖，如側視圖、剖視圖或俯視圖等； ② 確定導線所在處磁場方向，根據(jù)左手定則確定安培力的方向； ③ 結合通電導體、受力分析、運動情況等，根據(jù)題目要求，列出方程，解決問題 . [例題 4] 如圖 9212(a)所示，兩根平行放置的導電軌道，間距為 L，傾角為 ? ，軌道間接有電動勢為 E（內阻不計）的電源，現(xiàn)將一根質量為 m、電阻為 R 的金屬桿 ab 與軌道垂直放于導電軌道上，軌道的摩擦和電阻均不計，要使 ab 桿靜止，所加勻強磁場的磁感應強度至少多大？什么方向？ 解析： 由 ab 桿靜止可知受力平衡 .因軌道摩擦不計 ,故物體僅受重力、支持力、安培力 .其中重力大小、方向均不變；支持力方向不變 .如圖9212（ b）所示由平衡知識知，安培力沿斜面向上時磁感應強度最小 .根據(jù)左手定則磁感應圖 9212(a) b F a 圖 9210 9211 強度垂直軌道平面向上 .由 得： LEmgRB ?sin? 方向： 垂直于軌道平面向上 . 【變式訓練 4】 如圖 9213（ a） 所示，電源電動勢 E＝ 2V， r＝ ,豎直導軌電阻可略，金屬棒的質量 m＝ ， R= ，它與導體軌道的動摩擦因數(shù) μ ＝ ，有效長度為 m,靠在導軌的外面，為使金屬棒不下滑，我們施一與紙面夾角為 600 且與導線垂直向外的磁場，（ g=10 m/s2）求： （ 1)此磁場是斜向上還是斜向下？ （ 2） B 的范圍是多少？ 解析 ： 導體棒側面受力圖如圖 9213(b)所示： 由平衡條件得： B 最小時摩擦 力沿導軌向上，則有 μ FN＋ BILcos300＝ mg, FN=BILsin300 解得 B＝ T 當 B 最大時摩擦力沿導軌向下，則有 BILcos300＝ mg＋ μ FN FN=BILsin300 解得 B=3. 75 T B 的范圍是 T 3. 75 T
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