高中魯科版物理選修3-1學(xué)案：第6章-第1節(jié)-探究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-【含解析】(編輯修改稿)
2025-04-05 05:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 導(dǎo)線均與磁場(chǎng)垂直，B中導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向夾角為60176。，因此都受安培力的作用，故選A、B、D。]安培力作用下通電導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)分析導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的常用方法電流元法把整段導(dǎo)線分為多段電流元，先用左手定則判斷每段電流元所受安培力的方向，然后判斷整段導(dǎo)線所受安培力的方向，從而確定導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向等效法環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個(gè)環(huán)形電流(反過來等效也成立)，然后根據(jù)磁體間或電流間的作用規(guī)律判斷特殊位置法通過轉(zhuǎn)動(dòng)通電導(dǎo)線到某個(gè)便于分析的特殊位置，判斷其所受安培力的方向，從而確定其運(yùn)動(dòng)方向結(jié)論法兩平行直線電流在相互作用過程中，無轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流互相吸引，反向電流互相排斥；不平行的兩直線電流相互作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢(shì)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)的問題，可先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律確定磁體所受電流磁場(chǎng)的反作用力，從而確定磁體所受合力及其運(yùn)動(dòng)方向【例2】 如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在磁鐵右上方固定一根與磁鐵垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線。當(dāng)導(dǎo)線中通以垂直紙面向里的電流時(shí)磁鐵仍然保持靜止，則( )A．磁鐵受到向左的摩擦力，對(duì)桌面的壓力減小B．磁鐵受到向右的摩擦力，對(duì)桌面的壓力減小C．磁鐵受到向左的摩擦力，對(duì)桌面的壓力增大D．磁鐵不受摩擦力，對(duì)桌面壓力不變思路點(diǎn)撥：解此題通常按以下思路：→→→A [如圖所示，畫出一條通過電流I處的磁感線，其方向斜向右下方，由左手定則知通電導(dǎo)線受到的安培力斜向左下方，由牛頓第三定律知磁鐵受到通電導(dǎo)線的作用力應(yīng)斜向右上方。因磁鐵受力平衡，所以支持力減小，即對(duì)桌面的壓力減小，同時(shí)受到向左的靜摩擦力，故A選項(xiàng)正確。](多選)上例中，若改成如圖所示，一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條條形磁鐵連接起來且磁鐵放在光滑平面上，此時(shí)磁鐵對(duì)水平面的壓力為FN1，現(xiàn)在磁鐵左上方位置固定一導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒中通以垂直紙面向里的電流后，磁鐵對(duì)水平面的壓力為FN2，則以下說法正確的是( )A．彈簧長(zhǎng)度將變長(zhǎng) B．彈簧長(zhǎng)度將變短C．FN1FN2 D．FN1FN2BC [導(dǎo)體棒所在處的磁感線方向斜向右上方，用左手定則可判斷出條形磁鐵對(duì)導(dǎo)體棒的安培力斜向右下方，由牛頓第三定律可知，導(dǎo)體棒對(duì)條形磁鐵的力斜向左上方，所以彈簧長(zhǎng)度將變短，F(xiàn)N1FN2，選項(xiàng)B、C正確。]判斷導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況的常規(guī)思路不管是電流還是磁體，對(duì)通電導(dǎo)體的作用都是通過磁場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)的，因此，此類問題可按下面步驟進(jìn)行分析：(1)確定導(dǎo)體所在位置的磁場(chǎng)分布情況。(2)結(jié)合左手定則判斷導(dǎo)體所受安培力的方向。(3)由導(dǎo)體的受力情況判定導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)情況。[跟進(jìn)訓(xùn)練]
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