20xx人教版高中物理選修3-1第3章4通電導線在磁場中受到的力(已改無錯字)
2023-01-01 17:18:03 本頁面
【正文】 培定則先判斷出 B產(chǎn)生的磁場方向在導線環(huán)外部是垂直紙面向里的，再利用左手定則判定直導線 A受到的安培力的方向是水平向右的。當 A、 B中電流同時改變方向時，根據(jù)安培定則，導線環(huán)外部磁場方向是垂直紙面向外的，再利用左手定則可判斷通電直導線受到的安培力方向仍向右。 ? 答案： 右 右 ? 畫出圖中通電直導線 A受到的安培力的方向。 ? 答案： ?安培力作用下導體的平衡 如圖所示，通電直導線 ab 質(zhì)量為 m ，水平地放置在傾角為 θ 的光滑導軌上，導軌寬度為 L ，通以圖示方向的電流，電流大小為 I ，要求導線 ab 靜止在斜面上。 (1) 若磁場的方向豎直向上，則磁感應強度為多大？ (2) 若要求磁感應強度最小，則磁感應強度的大小和方向如何？ 解析： (1) 若磁場方向豎直向上，從 a 向 b 觀察，導線受力情況如右圖所示。 由平衡條件得： 在水平方向上： F － F N sin θ ＝ 0 ， 在豎直方向上： mg － F N cos θ ＝ 0 ， 其中 F ＝ BIL ，聯(lián)立可解得： B ＝mg tan θIL。 (2) 若要求磁感應強度最小，則一方面應使磁場方向與通電導線垂直，另一方向應調(diào)整磁場方向使與重力、支持力合力相平衡的安培力最小。 如右圖，由力的矢量三角形法則討論可知，當安培力方向與支持力垂直時，安培力最小，對應的磁感應強度最小，設其值為 Bm in，則 Bm inIL ＝ mg sin θ ， Bm in＝mg sin θIL。 根據(jù)左手定則知，該磁場方向垂直斜面向上。 答案： (1) mg tan θIL (2) mg sin θIL 方向垂直斜面向上 ( 揚州師范大學附中 2020 ～ 2020 學年高二上學期期中 ) 如圖，質(zhì)量為 m 、長為 L的直導線用兩絕緣細線懸掛于 O 、 O ′ ，并處于勻強磁場中，當導線中通以沿 x 正方向的電流 I ，且導線保持靜止時，懸線與豎直方向夾角為 θ 。則磁感應強度方向和大小可能為 ( ) A ． z 正向，mgILtan θ B ． y 正向，mgIL C ． z 負向，mgILtan θ D ．沿懸線向上，mgILsin θ ? 答案： BC 解析： 若 B 沿 z 軸正方向，導 線無法平衡， A 錯誤；若 B沿 y 軸正方向，由左手定則，受力如圖 ① ： mg ＝ BIL ，所以 B選項正確；若 B 沿 z 軸負方向，受力如圖 ② ， F T sin θ ＝ BIL ，F(xiàn) T cos θ ＝ mg ，所以 B ＝mgILtan θ ， C 正確；若 B 沿懸線向上，受力如圖 ③ ，導線無法平衡， D 錯誤。 ? 如圖所示，把一重力不計可自由運動的通電
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