安培力公开课

FIBFIBBI30°FIFIIBBBIBFIBFFIB课前练习画出各图中导体棒所受安培力方向：画出各图中通电导体棒ab所受安培力的方向：课前练习力学回顾温故而知新1、三力平衡解决方法：2、四力平衡解决方法：3、斜坡上正交分解法：4、安培力公式及成立条件：合成法、正交分解法正交分解法注意建轴原则F安=BIL此为B与I垂直时的表达式B与I不垂直时考虑正余弦B与I平行时不受安培力专题复习安培力作用下物体的平衡通过题意画出侧向图，做受力分析，再根据平衡状态下各方向F合=0的原则列出力学方程求解题型一：三力平衡例1、（2012天津）如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ。如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是（）A、棒中电流变大，θ角变大B、两悬线等长变短，θ角变小C、金属棒质量变大，θ角变大D、磁感应强度变大，θ角变小合成法、正交分解法A

例2、水平放置的两个粗糙的平行金属轨道相距0.2m上面有一质量为2kg的均匀金属棒ab，其电阻不计，电源电动势为６V，内阻为0.5Ω，滑动变阻器调到2.5Ω时，在金属棒所在位置施加一个与ab所在平面垂直向上的匀强磁场B为2T，求当开关闭合时：ab（1）通过导体棒ab的电流的大小和方向；（2）金属棒ab所受摩擦力的大小和方向．

sf=F安=BIL=0.8N电流方向沿导体棒从a流向b。B方向：水平向左IF安题型二：水平轨道建水平竖直轴

例3、如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹角为450，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计)×θBmgFNθ0.2Ω题型三：斜面轨道光滑面上，三力平衡例4、如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80，求：（1）导体棒受到的安培力大小和方向；（2）导体棒受到的摩擦力.题型三：斜面轨道粗糙面上，多力平衡注意建轴原则例4、如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80，求：

导体棒受到的安培力大小F安=BIL=0.30N（1）导体棒受到的安培力大小和方向；解：根据闭合电路欧姆定律

IF

方向：平行导轨平面向上例4、如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80，求：（2）导体棒受到的摩擦力.导体棒受力如图,将重力正交分解Gx=mgsin37°=0.24NGx<F安,根据平衡条件mgsin37°+f=F安解得f=0.06N方向：平行导轨平面向下GyGx高考真题高考考什么（2012安徽理综）如右图所示，两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E，内阻不计，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°。金属杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中。当磁场方向垂直轨道平面向上时，金属杆ab刚好处于静止状态。要使金属杆能沿轨道向上运动，可以采取的措施是（）A、增大磁感应强度BB、调节滑动变阻器使电流减小C、增大导轨平面与水平面间的夹角θD、将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变A（2013江苏理综）质量为m＝0.02kg的通电细杆ab置于倾角为θ＝37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d＝0.2m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，磁感应强度B＝2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示．现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围为多少？当电流最大时，安培力最大，此时最大静摩擦沿斜面向下，如左图建直角坐标系，列式如下：沿斜面方向：_________________2′垂直斜面方向：_______________2′Ff1＝μFN11′

F1＝Bimaxd1′

解上述方程得：Imax＝0.46A1′

当电流最小时，安培力最小，此时最大静摩擦沿斜面向上，如右图建直角坐标系，列式如下：沿斜面方向：__________________2′垂直斜面方向：________________2′Ff2＝μFN2

1′

F2＝BImind.1′解上述方程得：Imin＝0.14A.1′【答案】

0.14A≤Iab≤0.46A

F1－mgsinθ－Ff1＝0FN1－mgcosθ＝0F2＋Ff2－mgsinθ＝0

FN2－mgcosθ＝0课堂总结会听的不如会做的会做的不如会总结的解决安培力作用下平衡问题需注意的几点事项：1、做好受力分析——力学计算的关键2、画好侧视图——为受力分析做准备3、注意磁场方向——安培力垂直磁场4、注意电