34-通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力-課件(人教選修3-1)-文庫(kù)吧資料
2025-08-10 09:25本頁(yè)面
【正文】 4－ 6 A． A端向上運(yùn)動(dòng)， B端向下運(yùn)動(dòng)，懸線張力不變 B． A端向下運(yùn)動(dòng)， B端向上運(yùn)動(dòng)，懸線張力不變 C． A端向紙外運(yùn)動(dòng)， B端向紙內(nèi)運(yùn)動(dòng)，懸線張力變小 D． A端向紙內(nèi)運(yùn)動(dòng)， B端向紙外運(yùn)動(dòng)，懸線張力變大 [思路點(diǎn)撥 ] 解答該題可按以下程序： [解析 ] 當(dāng)開關(guān) K接通時(shí)，根據(jù)安培定 則知電磁鐵附近磁感線的分布如圖所示， 由左手定則知通電直導(dǎo)線此時(shí)左端受力指 向紙內(nèi)，右端受力指向紙外，故導(dǎo)線將轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)到與磁感線接近垂直時(shí)，整個(gè)導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力將豎直向下，故懸線張力變大，選項(xiàng) D正確。 )，然后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；兩不平行的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)的作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向 [名師點(diǎn)睛 ] (1)判斷通電線圈等在磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，要尋找具有對(duì)稱關(guān)系的電流元。本題中既可分段求解，然后求合力，又可采用等效方法進(jìn)行計(jì)算。 L ＝ ILB，方向垂直于 ac，即沿 ∠ abc的角平分線向上。 [解析 ] 法一： ab段所受的安培力大小 Fab＝ ILB，方向向右， bc段所受的安 培力大小 Fbc＝ ILB，方向向上，所以 該導(dǎo)線所受安培力為這兩個(gè)力的合力，如圖所示， F＝ILB，方向沿 ∠ abc的角平分線向上。 1．如圖 3－ 4－ 5所示，導(dǎo)線 abc為垂直折線，其中電流為 I, ab＝ bc＝ L，導(dǎo)線所在的平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，求導(dǎo)線 abc所受安培力的大小和方向。 圖 3－ 4－ 4 [名師點(diǎn)睛 ] (1)公式 F＝ ILBsin θ中 θ是 B和 I方向間夾角，不能盲目應(yīng)用題目中所給的夾角，要根據(jù)具體情況分析。當(dāng) B與 I垂直時(shí)， F最大， F＝ ILB；當(dāng) B與 I平行時(shí)， F＝ 0。 (3)安培定則與左手定則的選取原則：當(dāng)已知磁感線的方向，要判斷產(chǎn)生該磁場(chǎng)的電流方向時(shí)，選用安培定則判斷電流的方向；當(dāng)已知導(dǎo)體所受安培力的方向時(shí)，用左手定則判斷電流的方向。 答案： BIL 圖 3－ 4－ 3 1．安培力方向的判斷 ——左手定則 (1)在使用左手定則時(shí)，一定要讓磁感線垂直或斜著進(jìn)入掌心，切不可把手掌放反了。 圖 3－ 4－ 2 答案： 如圖所示： 4．如圖 3－ 4－ 3所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有通
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