2013-2014学年高中物理人教版选修3-1第3章 磁场专题突破 安培力及其应用_第1页
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文档简介

安培力及其应用一、安培力的计算与方向判断安培力可以使通电导体静止、运动或转动，安培力还可以做功，解题的基本思路和力学问题一样，先取研究对象进行受力分析，然后根据题中条件、牛顿定律等规律列式求解具体求解应从以下几个方面着手分析：1安培力大小(1)当通电导体和磁场方向垂直时，FILB.(2)当通电导体和磁场方向平行时，F0.(3)当通电导体和磁场方向的夹角为时，FILBsin.,2安培力的方向(1)安培力的方向由左手定则确定(2)F安B，同时F安L，即F安垂直于B和L决定的平面，但L和B不一定垂直3解决安培力问题的一般步骤(1)画出通电导线所在处的磁感线的方向(2)用左手定则确定通电导线所受安培力的方向(3)根据初速度的方向结合牛顿定律确定导体的运动情况,4注意的问题(1)通电导线在磁场中受到的安培力与导线放置的角度有关，导线垂直于磁场方向的长度为有效长度(2)在将三维立体图转化为平面图时注意画准力的方向,解析解决此题的关键是分析导体棒的受力情况，明确各力的方向和大小(1)安培力F安ILB20.50.5N0.5N，由左手定则可知安培力的方向水平向右,(2)建立如图坐标系，分解重力和安培力在x轴方向上，设导体棒受的静摩擦力大小为Ff，方向沿斜面向下在x轴方向上有：mgsinFfF安cos，解得Ff0.067N.负号说明静摩擦力的方向与假设的方向相反，即沿斜面向上答案(1)0.5N水平向右(2)0.067N沿斜面向上借题发挥涉及到安培力作用时往往是导体棒受的安培力与I、B不在同一平面内，为便于分析，作题时要善于选择合理的角度将立体图转化为平面图(俯视图、侧视图、剖面图),解析把圆形线圈分成很多小段，每一小段可以看做一段直线电流，取其中的上下两小段分析，其截面图和受安培力的情况如图所示，根据其中心对称性可知，线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向磁铁运动答案线圈向磁铁运动,【典例3】把一通电直导线放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线中通过如图3所示方向的电流I时，试判断导线的运动情况,解析根据图甲所示的导线所处的特殊位置判断其转动情况将导线AB从N、S极的中间O分成两段，AO、BO段所处的磁场方向如图甲所示，由左手定则可得AO段受安培力的方向垂直纸面向外，BO段受安培力的方向垂直纸面向里，可见从上向下看，导线AB将绕O点逆时针转动再根据导线转过90时的特殊位置判断其上下运动情况如图乙所示，导线AB此时受安培力的方向竖直向下，导线将向下运动,由上述两个特殊位置的判断可知，当导线不在上述的特殊位置时，所受安培力使AB逆时针转动的同时还要向下运动答案由上向下看导线逆时针转动的同时还要向下运动,我们还可以将图4中的条形磁铁等效为环
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