第九章第一节辩析.ppt

电流元法 特殊位置法 等效法 转换研究对象法 把整段弯曲导线分为多段直线电流元，先用左手定则判断每段电流元受力的方向，然后判断整段导线所受合力的方向，从而确定导线运动方向 通电导线转动到某个便于分析的特殊位置时，判断其所受安培力的方向，从而确定其运动方向 环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流，反过来等效也成立．然后根据同极相斥、异极相吸判断相互作用情况 定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题时，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向 (单选)如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面．当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是 (　　) A．线圈向左运动 B．线圈向右运动 C．从上往下看顺时针转动 D．从上往下看逆时针转动 A 3．(单选)如图所示，条形磁铁放在光滑 斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而 平衡，A为水平放置的直导线的截面,导 线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为FN2，则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是(　　) A．FN1＜FN2，弹簧的伸长量减小 B．FN1＝FN2，弹簧的伸长量减小 C．FN1＞FN2，弹簧的伸长量增大 D．FN1＞FN2，弹簧的伸长量减小 C 解析：由于条形磁铁的磁感线是从N极 出发到S极，所以可画出磁铁在导线A处 的一条磁感线，其方向是斜向左下方的, 导线A中的电流垂直纸面向外，由左手定则可判断导线A必受斜向右下方的安培力F1，如图所示，由牛顿第三定律可知磁铁所受作用力F2的方向是斜向左上方，所以磁铁对斜面的压力减小，即FN1＞FN2，同时，由于导线A比较靠近N极，安培力的方向与斜面的夹角小于90°，所以对磁铁的作用力有沿斜面向下的分力，使得弹簧弹力增大，可知弹簧的伸长量增大，所以正确选项为C. 通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思路 (1)选定研究对象； (2)变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，其中安培力的方向要注意F安⊥B、F安⊥I. (3)列平衡方程或牛顿第二定律方程进行求解． (双选)如图所示，质量为m、长为L的 直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于 匀强磁场中，当导线中通以沿x正方向的电流 I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角 为θ.则磁感应强度方向和大小可能为(　　) BC 4．(双选)电磁轨道炮工作原理如图所示. 待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动, 并与轨道保持 良好接触. 电流I从 一条轨道 流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是(　 　) A．只将轨道长度L变为原来的2倍 B．只将电流I增加至原来的2倍 BD C．只将弹体质量减至原来的一半 D．将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍, 其他量不变 安培力相关综合问题 计算安培力常用公式F＝BIL，公式要求 F、B、IL两 两 垂直，如果导线弯曲,L 是有效长度．如图所示，弯曲 导 线的有 效长度L等于导线两端点所连直线的长度,相 应 的 电流 方向沿L由始端流向末端．因为任意形状的闭合线圈,其有效长度为零，所以闭合线圈通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和为零． (2014·珠海市调研)如图所示，在倾 角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25 m 的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑 动变阻器R.电源电动势E＝12 V,内阻r＝1 Ω,一 质 量m＝20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好.整个装置 处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导 轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取g＝10 m/s2,要保持金属棒在导轨上静止，求： (1)金属棒所受到的安培力大小； (2)通过金属棒的电流； (3)滑动变阻器R接入电路中的阻值． [课堂笔记] [答案](1)0.1 N　(2)0.5 A　(3)23 Ω 5．(双选)如图所示，光滑的金属轨道分水 平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心． 两金属轨道之间的宽度为0.5 m，匀强磁场 方向如图所示，大小为0.5 T.质量为0.05 kg、 长为0.5 m的金属细杆置于金属轨道上的M点．当在金属细杆内通以电流强度