新課標(biāo)粵教版3-1選修三34安培力的應(yīng)用1-資料下載頁
2024-11-19 20:20本頁面
【導(dǎo)讀】磁場對電流的作用教案。1．磁場是磁極、電流周圍存在的一種物質(zhì)，對放在磁場中的磁極、電流具有力的作用．。2．磁場的方向：規(guī)定在磁場中任一點小磁針N極受力的方向（或者小磁針靜止時N極的指。3．磁感線：在磁場中人為地畫出一系列曲線，曲線的切線方向表示該位置的磁場方向，曲。線的疏密能定性地表示磁場的弱強(qiáng)，這一系列曲線稱為磁感線．要掌握條形磁鐵、蹄形磁鐵、地球的磁場與條形磁鐵的磁場相似，其主要特點有三個：。地磁場B的水平分量總是從地球南極指向地球北。極，而豎直分量By，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地。對于磁感線的認(rèn)識，要注意以下幾點：。觀存在于磁場中的真實曲線，實驗時利用被磁化的鐵屑來顯示磁感線的分布情況，只是研究。決不能認(rèn)為磁感線是由鐵屑排列而成的，另外被磁化的鐵屑所顯示的磁感線分布僅是一個平。面上的磁感線分布情況而磁鐵周圍的磁感線應(yīng)分布在長、寬、高組成的三維空間內(nèi)．。④磁感線不能相交，也不能相切．
【正文】 線框的下半部處在勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，方向與線框平面垂直．在圖 11— 1— 18中，垂直于紙面向里，線框中通以電流 I，方向如圖所示．開始時線框處于平衡狀態(tài)，令磁場反向，磁感強(qiáng)度的大小仍為 B，線框達(dá)到新的平衡．在此過程中線框位移的大小 Δx______，方向 ______． 圖 11— 1— 18 【解析】 設(shè)線圈的質(zhì)量為 m，當(dāng)通以圖示電流時，彈簧的伸長量為 x1，線框處于平衡狀態(tài)，所以 kx1＝ mg－ nBIl．當(dāng)電流反向時，線框達(dá)到新的平衡，彈簧的伸長量為 x2，由平衡條件可知 kx2＝ mg＋ nBIl． 所以 k（ x2－ x1）＝ kΔx＝ 2nBIl 所以 Δx＝ knBIl2 電流反向后，彈簧的伸長是 x2＞ x1，位移的方向應(yīng)向下． 【答案】 kBIl?2 ；位移的方向向下 【能力突破】 9．如圖 11— 1— 19 所示， PQ和 MN為水平、平行放置的金屬導(dǎo)軌，相距 1 m，導(dǎo)體棒 ab跨放在導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為 m＝ kg，棒的中點用細(xì)繩經(jīng)滑輪與物體相連，物體的質(zhì)量 M＝ kg，棒與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)為 μ＝ ，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B＝ 2 T，方向豎直向下，為了使物體勻速上升，應(yīng)在棒中通入多大的電流 ?方 向如何 ?（ g＝ 10 m/s2） 圖 11— 1— 19 【解析】 導(dǎo)體 ab受力如下圖所示，由平衡條件： FN＝ mg……①； ILB－ Ff－ Mg＝ 0……②；又 Ff＝ μFN……③，聯(lián)①②③得 I＝ 2 A，由左手定則知電流由ａ→ b． 【答案】 2 A； a→ b 10．電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)的動能殺傷武器，具有速度快、命中率高、發(fā)射成本低、減少污染等優(yōu)點，是 21 世紀(jì)的一種理想兵器，它的主要原理如圖 11— 1— 20所示． 1982年澳大利亞國立大學(xué)制成了能把 g的彈體加速到 10 km/s的電磁炮（常 規(guī)炮彈約為 2 km/s），若軌道寬為 2 m，長為 100 m，通過的電流為 10 A，則軌道間所加的勻強(qiáng)磁場 B＝ ______ T，磁場力的最大功率 P＝ _______W．（軌道摩擦不計） 圖 11— 1— 20 【解析】 據(jù)安培力 F＝ BIL 得 B＝ ILF ， 又因 F＝ ma＝ m svvt 2202? 故 B＝ sILvvmILF t2 )(202 ?? 代入數(shù)據(jù)計算可得 B＝ 55 T． 又 Pmax＝ Fvmax＝ BILvmax，可求 Pmax＝ 107 W． 【答案】 55； 107 11．如圖 11— 1— 21所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌，相距為 L，導(dǎo)軌所在 平面距地面高度為 h，導(dǎo)軌左端與電源相連，右端放有質(zhì)量為 m的靜止的金屬棒，豎直向上的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，當(dāng)電鍵閉合后，金屬棒無轉(zhuǎn)動地做平拋運(yùn)動，落地點的水平距離為 s， 求：電路接通的瞬間，通過金屬棒的電量為多少 ? 圖 11— 1— 21 【解析】 設(shè)金屬棒經(jīng)時間 t落地，且水平速度為 v，通過的電流為 I，則根據(jù)平拋的特點：v＝ hgsts 2?，又由動量定理得 Ft′＝ mv，其中 F＝ BIL，代入： BLIt′＝ ms hg2， 即 BLQ＝ hgms2， Q＝ hgBLms 2． 【答案】 hgBLms 2 12．在原子反應(yīng)堆中抽動液態(tài)金屬或醫(yī)療器械中抽動血液等導(dǎo)電液體時， 由于不允許傳動的機(jī)械部分與這些液體相接觸，常使用一種電磁泵，如圖 11— 1— 22所示這種電磁泵的結(jié)構(gòu)，將導(dǎo)管放在磁場中，當(dāng)電流穿過導(dǎo)電液體時，這種液體即被驅(qū)動，問： 圖 11— 1— 22 （ 1）這種電磁泵的原理是什么？ （ 2）若導(dǎo)管內(nèi)截面積為 ab，磁場的寬度為 L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，液體穿過磁場區(qū)域的電流為 I，求驅(qū)動力造成的壓強(qiáng)差為多少？ 【解析】 液體等效于一根長為 b的通電導(dǎo)體在磁場中受安培力作用，驅(qū)動液體，驅(qū)動力造成的壓強(qiáng)，可認(rèn)為安培力作用于 ab的面積上產(chǎn)生的，安培力為 F＝ BIb 安培力產(chǎn)生的壓強(qiáng)為 P＝ aBIabF? 【答案】 （ 1）安培力使液體被驅(qū)動；（ 2） aBI
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1