3-1__20xx__最新物理高考_第二節(jié)__磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-文庫(kù)吧資料
2024-08-09 19:50本頁(yè)面
【正文】 ______W（軌道摩擦不計(jì)） . 解析： 由動(dòng)能定理 W 合 =21mv221mv02 可知 BILs=21mv2,得出 B=18 T. 故 P=BILvm= 106 W. 答案： 18 106 考點(diǎn) 4. 安培力與力學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用 剖析： 由于左手定則中， F、 B、 I 三者的關(guān)系涉及三維空間，解題時(shí)要善于從不同的視向把立體圖改畫為平面圖，然后通過受力分析，通電導(dǎo)線 的運(yùn)動(dòng)分析，即可解決與安培力相結(jié)合的靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、功和能等方面的問題 . ① 首先把立體圖畫成易于分析的平面圖，如側(cè)視圖、剖視圖或俯視圖等； ② 確定導(dǎo)線所在處磁場(chǎng)方向，根據(jù)左手定則確定安培力的方向； ③ 結(jié)合通電導(dǎo)體、受力分析、運(yùn)動(dòng)情況等，根據(jù)題目要求，列出方程，解決問題 . [例題 4] 如圖 9212(a)所示，兩根平行放置的導(dǎo)電軌道，間距為 L，傾角為 ? ，軌道間接有電動(dòng)勢(shì)為 E（內(nèi)阻不計(jì)）的電源，現(xiàn)將一根質(zhì)量為 m、電阻為 R 的金屬桿 ab 與軌道垂直放于導(dǎo)電軌道上，軌道的摩擦和電阻均不計(jì)，要使 ab 桿靜止，所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少多大？什么方向？ 解析： 由 ab 桿靜止可知受力平衡 .因軌道摩擦不計(jì) ,故物體僅受重力、支持力、安培力 .其中重力大小、方向均不變；支持力方向不變 .如圖9212（ b）所示由平衡知識(shí)知，安培力沿斜面向上時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度最小 .根據(jù)左手定則磁感應(yīng)圖 9212(a) b F a 圖 9210 9211 強(qiáng)度垂直軌道平面向上 .由 得： LEmgRB ?sin? 方向： 垂直于軌道平面向上 . 【變式訓(xùn)練 4】 如圖 9213（ a） 所示，電源電動(dòng)勢(shì) E＝ 2V， r＝ ,豎直導(dǎo)軌電阻可略，金屬棒的質(zhì)量 m＝ ， R= ，它與導(dǎo)體軌道的動(dòng)摩擦因數(shù) μ ＝ ，有效長(zhǎng)度為 m,靠在導(dǎo)軌的外面，為使金屬棒不下滑，我們施一與紙面夾角為 600 且與導(dǎo)線垂直向外的磁場(chǎng)，（ g=10 m/s2）求： （ 1)此磁場(chǎng)是斜向上還是斜向下？ （ 2） B 的范圍是多少？ 解析 ： 導(dǎo)體棒側(cè)面受力圖如圖 9213(b)所示： 由平衡條件得： B 最小時(shí)摩擦 力沿導(dǎo)軌向上，則有 μ FN＋ BILcos300＝ mg, FN=BILsin300 解得 B＝ T 當(dāng) B 最大時(shí)摩擦力沿導(dǎo)軌向下，則有 BILcos300＝ mg＋ μ FN FN=BILsin300 解得 B=3. 75 T B 的范圍是 T 3. 75 T REI?BILF ?安安Fmg ??sinG N 圖 9212（ b） 9213(a) 9213(b) 四、考能訓(xùn)練 A 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo) （ 20xx 年重慶卷） 在題圖 9214 所示電路中，電池均相同，當(dāng)電鍵 S 分別置于 a、 b 兩處時(shí)，導(dǎo)線 MM39。導(dǎo)線段 abcd 所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力 （ ） A. 方向沿紙面向上，大小為 ( 2 1)ILB? B. 方向沿紙面向上，大小為 ( 2 1)ILB? C. 方向沿紙面向下，大小為 ( 2 1)ILB? B A F 圖 924 D. 方向沿紙面向下，大小為 ( 2 1)ILB? 解析 ：本題考查安培力的大小與方向的判斷 .該導(dǎo)線可以用 a 和 d 之間的直導(dǎo)線長(zhǎng)為L(zhǎng))12( ? 來等效代替 ,根據(jù) BIlF? ,可知大小為 BIL)12( ? ,方向根據(jù)左手定則 .A 正確。線段 ab、 bc 和 cd 的長(zhǎng)度均為 L，且0135ab c bcd? ? ? ?。 00＜ B＜ 900 時(shí)，安培力 F 介于 0 和最大值之間 . 特別提醒： ①公式 F=BIL 中 L 為導(dǎo)線的 ________，即導(dǎo)線兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度，相應(yīng)的電流方向沿 L 由始端流向末端．如圖 所示，甲中： / 2ll? ，乙中： L/=d(直徑）＝ 2R（半圓環(huán)且半徑為 R) ② 安培力的作用點(diǎn)為磁場(chǎng)中通電導(dǎo)體的 __________； ③ 安培力做功 :做功的結(jié)果將 _________轉(zhuǎn)化成 __________． θ B 甲 乙 : ①公
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