高中物理 磁场（二）磁场章末复习之重难分析（一）.doc

磁场章末复习之重难分析（一）一、有关安培力问题的分析与计算 安培力是一种性质力，既可以使通电导体静止、运动或转动，又可以对通电导体做功，因此，有关安培力问题的分析与计算的基本思路和方法与力学问题一样，先取研究对象进行受力分析，判断通电导体的运动情况，然后根据题目中的条件由牛顿定律或动能定理等规律求解。具体求解应从以下几个方面着手分析。1安培力的大小 当通电导体与磁场方向垂直时，filb；当通电导体与磁场方向平行时，f0；当通电导体和磁场方向的夹角为时，filbsin。 2安培力的方向 由左手定则判断，安培力垂直于磁场的方向，也垂直于导线的方向，即安培力垂直于磁场和导线所决定的平面，但磁场与导线可以不垂直。 3解决安培力问题的一般步骤 先画出通电导线所在处的磁感线的方向，用左手定则确定通电导线所受安培力的方向；根据受力分析确定通电导体所处的状态或运动过程；根据牛顿运动定律或动能定理求解。【典例1】如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的正中间上方固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流和原来没有电流通过时相比较，磁铁受到的支持力n和摩擦力f将（）an减小，f=0bn减小，f 0cn增大，f=0dn增大，f 0【解析】磁铁的磁感线在它的外部是从n极到s极，因为长直导线在磁铁的中央上方，所以此处的磁感线是水平的，电流的方向垂直与纸面向里，根据左手定则，导线受磁铁给的“安培力”方向竖直向上，长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是竖直向下的；因此磁铁对水平桌面的压力除了重力之外还有通电导线的作用力，压力是增大的；因为这两个力的方向都是竖直向下的，所以磁铁不会发生相对运动，也就不会产生摩擦力。故选：c。【答案】c 【典例2】电磁炮有很多优点，备受各国军事家的重视，如图是导轨式电磁炮实验装置的示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块(即实验用弹丸)。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源，滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为bki，如果两导轨内侧间距为l，滑块的质量为m，滑块沿导轨滑行距离s后获得的发射速度为v0。以下说法中正确的是()a若使电流和磁感应强度的方向同时反向，滑块的发射方向也将随之反向b若将电源提供的电流加倍，则滑块沿导轨滑行距离s后获得的发射速度为2v c若使电源提供的电流加倍，则滑块沿导轨滑行距离s后获得的发射速度为4v d若使滑块的质量加倍，则滑块沿导轨滑行距离s后获得的发射速度为0.5v 【答案】b 【典例3】 如图所示，光滑导轨与水平面成角，导轨宽l。匀强磁场磁感应强度为b。金属杆长也为l ，质量为m，水平放在导轨上。当回路总电流为i1时，金属杆正好能静止。求：b至少多大？这时b的方向如何？若保持b的大小不变而将b的方向改为竖直向上，应把回路总电流i2调到多大才能使金属杆保持静止？【解析】画出金属杆的截面图。由三角形定则得，只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小，b也最小。根据左手定则，这时b应垂直于导轨平面向上，大小满足：bi1l=mgsin， b=mgsin/i1l。当b的方向改为竖直向上时，这时安培力的方向变为水平向右，沿导轨方向合力为零，得bi2lcos=mgsin，i2=i1/cos。（在解这类题时必须画出截面图，只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向，从而弄清各矢量方向间的关系）。【答案】见解析【典例4】如图所示，质量为m的铜棒搭在u形导线框右端，棒