第5章學(xué)案3-資料下載頁(yè)
2024-11-19 22:00本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】[目標(biāo)定位]，，會(huì)用它判斷安培力的方向；會(huì)計(jì)算安培力的大小.按照如圖1所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn).改變導(dǎo)線中電流的方向，導(dǎo)線受力的方向是否改變？、磁場(chǎng)方向、電流方向三者之間滿足左手定則：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，：。，了解電流天平的結(jié)構(gòu)、原理和使用方法，制訂實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，注意體會(huì)控制變量法的運(yùn)用，分析實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：。答案 將B分解為平行導(dǎo)線方向和垂直導(dǎo)線方向的分量，分別研究B的兩個(gè)分量對(duì)導(dǎo)線的作用，可得出F＝BILsinθ.
【正文】 由右手螺旋定則可知導(dǎo)線L1的上方的磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?，且離導(dǎo)線L1的距離越遠(yuǎn)的地方，磁場(chǎng)越弱，導(dǎo)線L2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右，由于O點(diǎn)的下方磁場(chǎng)較強(qiáng)，則安培力較大，因此L2繞軸O按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，D選項(xiàng)對(duì).，一條形磁鐵放在水平桌面上，在條形磁鐵的左上方固定一根與磁鐵垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時(shí)(磁鐵始終未動(dòng))( )圖7，且受到向左的摩擦力作用，且受到向右的摩擦力作用，且受到向左的摩擦力作用，且受到向右的摩擦力作用答案 C解析 根據(jù)左手定則知導(dǎo)線受磁鐵的作用力斜向左上方，故由牛頓第三定律知，導(dǎo)線對(duì)磁鐵的反作用力應(yīng)斜向右下方，則一方面使磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，一方面使磁鐵產(chǎn)生向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，從而受到向左的摩擦力作用.，用兩根輕細(xì)懸線將質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的金屬棒ab懸掛在c、d兩處，，所需的磁場(chǎng)的最小磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向?yàn)? )圖8 θ，豎直向上 θ，豎直向下 θ，平行懸線向下 θ，平行懸線向上答案 D解析 要求所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，懸線拉力的方向不變，由畫(huà)出的力的三角形可知，安培力的最小值為Fmin＝mgsin θ，即IlBmin＝mgsin θ，得Bmin＝sin θ，.，它們之間的寬度為L(zhǎng)，M和P之間接入電動(dòng)勢(shì)為E的電源(不計(jì)內(nèi)阻).現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab，并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右上方，如圖9所示，問(wèn)：圖9(1)當(dāng)ab棒靜止時(shí)，受到的支持力和摩擦力各為多少？(2)若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時(shí)B的方向如何？答案 (1)mg－ (2) 方向水平向右解析 從b向a看側(cè)視圖如圖所示.(1)水平方向：f＝Fsin θ ①豎直方向：N＋Fcos θ＝mg ②又F＝BIL＝BL ③聯(lián)立①②③式得：N＝mg－，f＝.(2)要使ab棒受到的支持力為零，且讓磁場(chǎng)最小，可知安培力豎直向上，則有F′＝mgBmin＝，根據(jù)左手定則判定磁場(chǎng)方向水平向右.，在與水平方向夾角為60176。的光滑金屬導(dǎo)軌間有一電源，在相距1 kg的金屬棒ab，ab中有由b→a、I＝3 A的電流，磁場(chǎng)方向豎直向上，：圖10(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?2)ab棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力.(g＝10 m/s2)答案 (1) T (2)6 N，方向垂直斜面向下解析 金屬棒ab中電流方向由b→a，它所受安培力方向水平向右，它還受豎直向下的重力，垂直斜面斜向上的支持力，三力合力為零，由此可以求出安培力和ab棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力，從而求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.(1)ab棒靜止，受力情況如圖所示，沿斜面方向受力平衡，則mgsin 60176。＝BILcos 60176。B＝＝ T≈ T.(2)ab棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力為：N′＝N＝＝ N＝6 N，方向垂直斜面向下.
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