34-通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力(參考版)
2025-08-07 08:31本頁面
【正文】 有一金屬棒ab，質(zhì)量為m，電阻不計(jì)，可在兩條軌道上滑動(dòng)，如圖所示，軌道間距為L(zhǎng)，其平面與水平面的夾角為，置于垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬棒與軌道的最大靜磨擦力為其所受重力的k倍，回路中電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，問：滑動(dòng)變阻器R調(diào)節(jié)在什么阻值范圍內(nèi)，金屬棒能靜止在軌道上？ 學(xué)習(xí)反思。三、計(jì)算題：㎏的金屬桿在相距1m的水平軌道上與軌道垂直放置金屬桿上通以I=4A的恒定電流，如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直軌道平面，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一段5㎝的導(dǎo)線和磁場(chǎng)垂直，當(dāng)導(dǎo)線通過的電流是1A時(shí)，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B= T；現(xiàn)將導(dǎo)線長(zhǎng)度增大為原來的3倍，通過電流減小為原來的一半，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B= T，導(dǎo)線受到的安培力F= N。Ny=G又F安=BIL所以B=導(dǎo)體棒對(duì)軌道的壓力與軌道對(duì)棒的支持力N大小相等。T 6N 【解析】先將原圖改畫為側(cè)視圖，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，如圖所示，導(dǎo)體棒恰好能靜止，應(yīng)有Nx=F安Ny=G因?yàn)閠an60176。的光滑金屬導(dǎo)軌間連一電源，在相距1m的平行導(dǎo)軌上放一重力為3N的金屬棒ab，棒上通以3A的電流，磁場(chǎng)方向豎直向上，這時(shí)棒恰好靜止。方法可使F安反向，可通過改變電流方向或改變磁場(chǎng)方向來實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)應(yīng)是上述兩種運(yùn)動(dòng)的合成。再用特殊位置法，假設(shè)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90176。【范例精析】【例1】如圖所示，有一通電直導(dǎo)線放在蹄形電磁鐵的正上方，導(dǎo)線可以自由移動(dòng)，當(dāng)電磁鐵線圈與直導(dǎo)線中通以圖示的電流是時(shí)，有關(guān)直導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)情況的說法中正確的是（從上往下看）（C）A、順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降 B、順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C、逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降 D、逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升【解析】用安培定則判斷通電蹄形電磁鐵的極性，通電直導(dǎo)線在蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中，它的受力情況用電流無法進(jìn)行判斷，如圖所示把直線電流等效為AO、OO/、O/B三段，其中OO/為極短的電流元。（4）優(yōu)缺點(diǎn)：電流表的靈敏度很高，是指通過
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