教科版選修3-1：第三章磁場學案2(參考版)
2024-12-13 07:20本頁面
【正文】 時 (特殊位置法 )，由左手定則可知，導線受向下的安培力作用，所以導線在順時針轉(zhuǎn)動的同時還向下運動，即答案為A. 答案 A 方法總結(jié) 判定安培力作用下物體的運動方向有以下幾種方法： (1)電流元法 即把整段電流等效為多段直線電流元，運用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力的方向，最后確定運動方向 ． (2)特殊位置法 把電流或磁鐵轉(zhuǎn)到一個便于分析的特殊位置后再判斷所受安培力的方向，從而確定運動方向 ． (3)等效法 環(huán)形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵 ． 條形 磁鐵也可等效成環(huán)形電流或通電螺線管 ． 通電螺線管也可以等效成很多匝的環(huán)形電流來分析 ． (4)利用結(jié)論法 ① 兩電流相互平行時無轉(zhuǎn)動趨勢，同向電流相互吸引，反向電流相互排斥； ② 兩電流不平行時，有轉(zhuǎn)動到相互平行且方向相同的趨勢 ． 利用這些結(jié)論分析，可事半功倍 ． 三、安培力作用下的受力分析問題 例 3 質(zhì)量為 m 的金屬細桿置于傾角為 θ 的導軌上 ， 導軌的寬度為 d， 桿與導軌間的動摩擦因數(shù)為 μ， 有電流通過桿 ， 桿恰好靜止于導軌上 ， 在如圖所示的 A、 B、 C、 D四個選項中 ，桿與導軌的摩擦力一定不為零的是 ( ) 解析 選項 A 中，通電細桿可能受重力、安培力、導軌的彈力作用處于靜止狀態(tài)，如圖所示，所以桿與導軌間的摩擦力可能為零 ． 當安培力變大或變小時，細桿有上滑或下滑的趨勢，于是有靜摩擦力產(chǎn)生 ． 選項 B 中，通電細桿可能受重力、安培力作用處于靜止狀態(tài)，如圖所示，所以桿與導軌間的摩擦力可能為零 ． 當安培力減小時，細桿受到導軌的彈力 和沿導軌向上的靜摩擦力，也可能處于靜止狀態(tài) ． 選項 C 和 D 中，通電細桿受重力、安培力、導軌彈力作用具有下滑趨勢，故一定受到沿導軌向上的靜摩擦力，如圖所示，所以桿與導軌間的摩擦力一定不為零 ． 答案 CD 方法點撥 對通電導線進行受力分析，根據(jù)平衡條件判斷摩擦力是否存在 ． 彈力與摩擦力是被動力，其是否存在和大小隨其他力的變化而變化 ． 安培力 —???? — 方向 ： 左手定則— 大小 ： F＝ BIL— 應用 ： 電動機— 在安培力作用下導體運動情況的判斷 1． (對安培力方向的判定 )把一小段通電直導線放入磁場中 ， 導線受到安培力的作用 ， 關于安培力的方向 ， 下列說法中正確的是 ( ) A． 安培力的方向一定跟磁場的方向相同 B． 安培力的方向一定跟磁場的方向垂直 ， 但不一定跟電流方向垂直 C． 安培力的方向一定跟電流方向垂直 ， 但不一定跟磁場方向垂直 D． 安培力的方向既跟磁場方向垂直 ， 又跟電流方向垂直 答案 D 解析 安培力的方向既垂直于磁場方向，又垂直于電流方向，即垂直于磁場與電流所決定的平面 ． 2． (對安培力方向的判定 )下面的四個圖顯示了磁場對通電直導線的作用力 ， 其中正確的是( ) 答案 C 3. (安培力作用下的物體運動方向問題 )如圖 8 所示 ， 在水平放置的光滑絕緣桿 ab上 ， 掛有兩個相同的金屬環(huán) M和 ， 下列說法中正確的是 ( ) 圖 8 A． 兩環(huán)靜止不動 B． 兩環(huán)互相靠近 C． 兩環(huán)互相遠離 D． 兩環(huán)同時向左運動 答案 B 解析 兩環(huán)通以同向電流，所以它們受到的安培力的效果是相互吸引，故兩環(huán)互相靠近 ． 題組一 對安培力方向的判定 1． 關于通電導線所受安培力 F的方向 、 磁感應強度 B的方向和電流 I的方向之間的關系 ，下列說法正確的是 ( ) A． F、 B、 I三者必須保持相互垂直 B． F必須垂直 B、 I， 但 B、 I可以不
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