讲课--安培力习题课

1、磁场对通电导线的作用力（习题课）磁场对通电导线的作用力（习题课）临沭第二中学临沭第二中学 高二物理高二物理学习目标学习目标v1、进一步理解安培力的大小计算、进一步理解安培力的大小计算F=BILsin和方向的判断和方向的判断方法方法 v2、应用安培力判断通电导线在磁场中的运动问题。、应用安培力判断通电导线在磁场中的运动问题。v3、理解通电导线在安培力作用下处于平衡状态的有关问题。、理解通电导线在安培力作用下处于平衡状态的有关问题。复习知识复习知识1、安培力的计算公式：F=BILsin2、安培力的方向的判断：左手定则FFF一、安培力作用下的物体运动方向的判断一、安培力作用下的物体运动方向的判断例例

2、1 如图所示，有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正如图所示，有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方，导线可以自由移动，当电磁铁线圈与直导线上方，导线可以自由移动，当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流是时，有关直导线运动情况的说中通以图示的电流是时，有关直导线运动情况的说法中正确的是（从上往下看）（法中正确的是（从上往下看）（ ） A、顺时针方向转动，同时下降、顺时针方向转动，同时下降 B、顺时针方向转动，同时上升、顺时针方向转动，同时上升 C、逆时针方向转动，同时下降、逆时针方向转动，同时下降 D、逆时针方向转动，同时上升、逆时针方向转动，同时上升ByBBxFBFF思路总结：思路总结：1.画出导线所

3、在处的磁场方向；画出导线所在处的磁场方向；2.确定电流的方向；确定电流的方向；4.根据受力情况判断运动情况根据受力情况判断运动情况3.根据左手定则判断安培力的方向；根据左手定则判断安培力的方向；变式变式1答案：答案：ASNSN等效变式变式2答案：答案：A小结：安培力作用下物体的运动方向的判断小结：安培力作用下物体的运动方向的判断(1)电流元法：电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力方向。 (2)特殊位置法：特殊位置法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向，从而确定运动方向。 (3)等效法：等效法

4、：环形电流、通电螺线管、条形磁铁可以相互等效 。(4)利用结论法：利用结论法：两电流互相平行时无转动趋势，同向电流相互吸引。反向电流相互排斥；两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势。 二、通电导线在安培力作用下的平衡问题二、通电导线在安培力作用下的平衡问题例例2、一根均匀粗导线的两端用柔软导线拉入电路，用用两根弹簧一根均匀粗导线的两端用柔软导线拉入电路，用用两根弹簧测力计悬挂起来，使导线测力计悬挂起来，使导线MN保持水平，如图所示，在导线保持水平，如图所示，在导线MN处处加水平向里的磁场，并通以自加水平向里的磁场，并通以自M向向N的电流，弹簧测力计的示数为的电流，弹簧测力计的示数

5、为F，若要使弹簧测力计示数增大，可以采用的做法是（，若要使弹簧测力计示数增大，可以采用的做法是（ ） A、只减小电流、只减小电流 B、只增加电流、只增加电流 C、只改变电流方向、只改变电流方向 D、只改变磁场方向、只改变磁场方向mg2FBIL答案：答案：ACD变式变式1、质量为、质量为0.5的金属杆在相距的金属杆在相距1m的水平轨道上与轨道的水平轨道上与轨道垂直放置金属杆上通以垂直放置金属杆上通以I=4A的恒定电流时恰能保持静止，如图的恒定电流时恰能保持静止，如图所示，匀强磁场所示，匀强磁场B垂直轨道平面，金属杆与轨道间动摩擦因数垂直轨道平面，金属杆与轨道间动摩擦因数为为0.2，求匀强磁场的磁

6、感应强度，求匀强磁场的磁感应强度B的大小。的大小。mgFNBILFf0.25TB答案：变式变式2、如图所示，在与水平方向成、如图所示，在与水平方向成60的光滑金属导轨间连的光滑金属导轨间连一电源，在相距一电源，在相距1m的平行导轨上放一重力为的平行导轨上放一重力为3N的金属棒的金属棒ab，棒上通以棒上通以3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止。的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止。求：（求：（1）匀强磁场的磁感应强度）匀强磁场的磁感应强度B；（2）ab棒对导轨的压力。棒对导轨的压力。0060cos60sinBILG由平衡条件可得：T3B解得GFNF解：（1）（2）00N60sin60

7、cosBILGF由平衡条件可得：T3B解得 6NNF解得6NN1F力由牛顿第三定律可得压 拓展提高拓展提高 有一金属棒有一金属棒ab，质量为，质量为m=0.1kg，电阻不计，可在两条轨，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为道上滑动，如图所示，轨道间距为L=0.2m，其平面与水平面，其平面与水平面的夹角为的夹角为=370，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为感应强度为B=1T，金属棒与轨道的动摩擦因数，金属棒与轨道的动摩擦因数=0.5，回路，回路中电源电动势为中电源电动势为E=10V，内阻不计，问：滑动变阻器，内阻不计，问：滑动变阻器R调节为调节为多大时，金属棒能静止在轨道上恰好不下滑？多大时，金属棒能静止在轨道上恰好不下滑？fFBILmg037sin由平衡条件可得：0N37cosmgF 由平衡条件可得