高中物理第5章磁場與回旋加速器探究安培力學(xué)案滬科版選修3-1-展示頁
2024-12-01 23:11本頁面
【正文】 B、 I 所構(gòu)成的平面，所以安培力的方向不變， B 對，故選 B. 9．一根長為 m、電流為 2 A的通電導(dǎo)線，放在 B＝ T 的勻強磁場中，受到磁場力的大小可能是 ( ) A． N B． N C． N D． 0 N 答案 CD 解析 據(jù)安培力的定義，當(dāng)磁場方向與通電電流 I 的方向垂直時，磁場力有最大值， Fmax＝ BIL＝ 2 N＝ N．當(dāng)兩方向平行時，磁場力有最小值為 0 N．隨著二者方向夾角的不同，磁場力大小在 N 與 0 N 之間取值． 10．如圖 7，一段導(dǎo)線 abcd 位于磁感應(yīng)強度大小為 B的勻強磁場中，且與磁場方向 (垂直于紙面向里 )垂直．線段 ab、 bc 和 cd的長度均為 L，且 ∠ abc＝ ∠ bcd＝ 135176。的光滑斜面上，并通過 I＝ 5 A的電流，方向如圖 7 所示，整個裝置放在磁感應(yīng)強度 B＝ T 豎直向上的勻強磁場中，金屬棒恰能靜止在斜面上，則該棒的重力為多少？ (sin 37176。如圖乙，并畫出 CD 此時位置， AB 電流的磁感線分布，據(jù)左手定則可判斷 CD 受力垂直于紙面向里，可見導(dǎo)線 CD 靠近導(dǎo)線 AB， D 正確． 答案 D 規(guī)律總結(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． 1． (對安培力方向的判定 )把一小段通電直導(dǎo)線放入磁場中，導(dǎo)線受到安培力的作用，關(guān)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感應(yīng)強度的方向相同 B．安培力的方向一定跟磁感應(yīng)強度的方向垂直，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 感應(yīng)強度方向垂直 D．安培力的方向既跟磁感應(yīng)強度方向垂直，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，但電流方向與磁場方向不一定垂直． 2． (導(dǎo)體在安培力作用下的運動 )如圖 5 所示，把一重力不計的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵兩極的正上方，導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電流 I 時，導(dǎo)線的運動情況是 (從上往下看 )( ) 圖 5 A．順時針轉(zhuǎn)動，同時下降 B．順時針轉(zhuǎn)動，同時上升 C．逆時 針轉(zhuǎn)動，同時下降 D．逆時針轉(zhuǎn)動，同時上升 答案 A 解析 畫出蹄形磁鐵的兩條磁感線，在磁感線與電流相交處分別取一小段電流，如圖中的 BC、 AD 兩段，由左手定則可知， AD 段受的安培力垂直紙面向外， BC 段受的安培力垂直紙面向里，故導(dǎo)線將繞軸線 OO′順時針旋轉(zhuǎn) (俯視 )，當(dāng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)動 90176。即 B 與 I 平行時， F＝ 0. 2．當(dāng)導(dǎo)線與磁場垂直時，彎曲導(dǎo)線的有效長度 L，等于連接兩端點直線的長度 (如圖 2 所示 )；相應(yīng)的電流沿 L 由始端流向末端． 圖 2 3．磁感應(yīng)強度的另一種定義方法：在磁場中垂直于磁場方向放置一小段通電導(dǎo)線，導(dǎo)線所受安 培力 F 跟電流 I 和導(dǎo)線長度 L 的乘積 IL 的比值叫做導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強度，即： B＝ FIL. 一、對安培力方向的判定 例 1 畫出圖 3 中通電導(dǎo)體棒 ab 所受的安培力的方向 (圖中箭頭方向為磁感線的方向 )． 圖 3 解析 題目所給的圖是立體圖，如果直接把 ab棒受到的安培力畫在立體圖上 則較為抽象．為了直觀，一般畫成平面圖，圖中的各個圖從外向內(nèi)看的正視平面圖如圖所示 (此時導(dǎo)體 ab 是
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