第八章磁场及磁场对电流的作用_第1页
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文档简介

1、1磁场、磁感应强度、磁感线、磁通量磁场、磁感应强度、磁感线、磁通量 2通电直导线和通电线圈周围磁场的方向通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 3安培力、安培力的方向安培力、安培力的方向 4匀强磁场中的安培力匀强磁场中的安培力 5洛伦兹力、洛伦兹力的方向洛伦兹力、洛伦兹力的方向 6洛伦兹力公式洛伦兹力公式 7带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动 8质谱仪和回旋加速器的基本原理质谱仪和回旋加速器的基本原理 本章的考查热点有磁场的基本概念的理解、安培本章的考查热点有磁场的基本概念的理解、安培力、洛伦兹力、左手定则、带电粒子在磁场和复合场力、洛伦兹力、左手定则、带电粒子在磁场和复合场中的

2、运动等,基本概念的理解往往以选择题的形式出中的运动等,基本概念的理解往往以选择题的形式出现,带电粒子在磁场和复合场中的运动,以及磁场知现,带电粒子在磁场和复合场中的运动,以及磁场知识与生活、科技相联系的应用问题,常以计算题的形识与生活、科技相联系的应用问题,常以计算题的形式出现,难度中等偏上式出现,难度中等偏上 复习时应掌握有关磁场的基本概念和规律,能够复习时应掌握有关磁场的基本概念和规律,能够熟练应用安培力的公式解决通电导线的平衡问题,对熟练应用安培力的公式解决通电导线的平衡问题,对粒子只在磁场力作用下的圆周运动问题,要熟练掌握粒子只在磁场力作用下的圆周运动问题,要熟练掌握圆心、半径、圆心角

3、的确定,对带电粒子在复合场中圆心、半径、圆心角的确定,对带电粒子在复合场中的运动,要注意运动学与动力学相结合,分析粒子运的运动,要注意运动学与动力学相结合,分析粒子运动规律特点动规律特点一、磁场、磁感应强度、磁通量一、磁场、磁感应强度、磁通量1磁场磁场(1)基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有荷有 的作用的作用(2)方向:小磁针的方向:小磁针的 所受磁场力的方向或小磁针所受磁场力的方向或小磁针静止时北极的指向静止时北极的指向磁场力磁场力北极北极(N)2磁感应强度磁感应强度(1)定义式:定义式:B (公式适用条件:通电导线垂直于公式适用条件

4、:通电导线垂直于磁场磁场)(2)方向:同磁场方向方向:同磁场方向3磁通量磁通量(1)公式:公式: ,其中,其中S为与为与B垂直的面积垂直的面积(2)单位:单位:1 Wb .BS1 Tm2特别提醒特别提醒磁通量是标量,但有正负之分,其正负仅磁通量是标量,但有正负之分,其正负仅表示磁感线是从正面穿过还是从反面穿过表示磁感线是从正面穿过还是从反面穿过二、几种常见磁场的磁感线分布二、几种常见磁场的磁感线分布1条形磁铁和蹄形磁铁的磁场条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图如图811)2几种电流周围的磁场分布几种电流周围的磁场分布直线电流的直线电流的磁场磁场通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场环形电流的

5、磁场特特点点无磁极、非无磁极、非匀强且距导匀强且距导线越远处磁线越远处磁场场与与 磁铁的磁场相似,磁铁的磁场相似,管内为管内为 磁场且磁磁场且磁场场 ,管,管外为外为 磁场磁场环形电流的两侧环形电流的两侧是是N极和极和S极,且极,且离圆环中心越远,离圆环中心越远,磁场磁场安安培培定定则则越弱越弱匀强匀强由由S极指向极指向N极极非匀强非匀强条形条形越弱越弱直线电流的直线电流的磁场磁场通电螺线管通电螺线管的磁场的磁场环形电流的环形电流的磁场磁场立体图立体图横截面图横截面图特别提醒特别提醒同一个图中可以根据磁感线的疏密判定磁同一个图中可以根据磁感线的疏密判定磁场的强弱;没有画出磁感线的地方并不表示该

6、处没有磁场的强弱;没有画出磁感线的地方并不表示该处没有磁场存在场存在3匀强磁场:匀强磁场:在磁场的某些区域内,磁感线为在磁场的某些区域内,磁感线为 的的平行线,如图平行线,如图812所示所示等间距等间距4地磁场地磁场(1)地磁场的地磁场的N极在地理极在地理 附近,附近,地磁场的地磁场的S极在地理极在地理 附近,附近,磁感线分布如图磁感线分布如图813所示所示(2)地磁场地磁场B的水平分量的水平分量(Bx)总是从总是从地理南极指向北极,而竖直分地理南极指向北极,而竖直分量量(By),在南半球垂直地面向,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下赤道处的地磁场沿水平方上,在北半球垂直地面向下赤道处

7、的地磁场沿水平方向,指向北向,指向北南极南极北极北极三、安培分子电流假说三、安培分子电流假说1内容:在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种内容:在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环形电流环形电流分子电流分子电流使每个物质微粒都分子电流分子电流使每个物质微粒都成为微小的成为微小的 ,它的两侧相当于两个,它的两侧相当于两个 2该假说能够解释磁化、去磁等现象该假说能够解释磁化、去磁等现象3分子电流的实质是原子内部带电粒子在不停地运动分子电流的实质是原子内部带电粒子在不停地运动磁体磁体磁极磁极四、安培力的大小和方向四、安培力的大小和方向1安培力的大小安培力的大小(如图如图814)(1)F .

8、(2)磁场和电流垂直时:磁场和电流垂直时:F .(3)磁场和电流平行时:磁场和电流平行时:F .BILsinBIL0特别提醒特别提醒L是有效长度弯曲导线的有效长度是有效长度弯曲导线的有效长度L等于等于两端点所连直线的长度两端点所连直线的长度(如图如图815所示所示),相应的电流,相应的电流方向沿方向沿L由始端流向末端因为任意形状的闭合线圈,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,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受到的安培力的矢量和为零2安培力的方向安培力的方向(1)用左手定则判定用左手定则判定(2)安培力的方

9、向特点:安培力的方向特点:FB,FI,即,即F垂直于垂直于 决定决定的平面的平面B和和I特别提醒特别提醒 安培力的方向垂直于磁感应强度安培力的方向垂直于磁感应强度B和电流和电流I所决定的平面,但磁感应强度所决定的平面,但磁感应强度B与电流与电流I不一定垂直不一定垂直B与与I垂直时产生的安培力最大垂直时产生的安培力最大 1.( (多选多选) )关于磁场和磁感线,下列说法中正确的是关于磁场和磁感线,下列说法中正确的是 ()A磁感线总是从磁体磁感线总是从磁体N极出发到磁体极出发到磁体S极终止极终止B磁感线的疏密程度描述了磁场的强弱磁感线的疏密程度描述了磁场的强弱C磁场中某点磁场方向与可以自由转动的小

10、磁针在磁场中某点磁场方向与可以自由转动的小磁针在该点静止时该点静止时N极所指的方向相同极所指的方向相同D磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处所磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处所受的安培力方向相同受的安培力方向相同解析:解析:在磁体内部磁感线是从磁体在磁体内部磁感线是从磁体S极出发到极出发到N极,在极,在磁体外部磁感线是从磁体磁体外部磁感线是从磁体N极到极到S极,磁感线是闭合的极,磁感线是闭合的曲线,故曲线,故A错误;安培力的方向与磁感应强度方向和电错误;安培力的方向与磁感应强度方向和电流方向均垂直,所以流方向均垂直,所以D错误;磁场方向的确定是以自由错误;磁场方向的确定是以自由转动

11、的小磁针在该点静止时转动的小磁针在该点静止时N极的指向来确定的;磁场极的指向来确定的;磁场的大小是由磁感线的疏密程度来确定的,所以的大小是由磁感线的疏密程度来确定的,所以B、C正正确确答案:答案:BC2关于磁通量,下列说法正确的是关于磁通量,下列说法正确的是 ()A磁通量不仅有大小而且有方向,是矢量磁通量不仅有大小而且有方向,是矢量B在匀强磁场中,在匀强磁场中,a线圈面积比线圈面积比b线圈面积大,则穿线圈面积大,则穿过过a线圈的磁通量一定比穿过线圈的磁通量一定比穿过b线圈的大线圈的大C. 磁通量大磁感应强度不一定大磁通量大磁感应强度不一定大D把某线圈放在磁场中的把某线圈放在磁场中的M、N两点,

12、若放在两点,若放在M处的处的磁通量比放在磁通量比放在N处的大,则处的大,则M处的磁感应强度一定处的磁感应强度一定比比N处的大处的大解析:解析: 磁通量只有大小,没有方向,是标量,故磁通量只有大小,没有方向,是标量,故A错由错由BScos知,知,的大小与的大小与B、S、三个量有三个量有关,故关,故B、D错,错,C正确正确答案:答案:C3如图如图816所示,环形金属所示,环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心软弹簧套在条形磁铁的中心位置若将弹簧沿半径向外位置若将弹簧沿半径向外拉,使其面积增大,则穿过拉,使其面积增大,则穿过弹簧所包围面积的磁通量将弹簧所包围面积的磁通量将 ()A增大增大B减小减小C不变不

13、变D无法确定如何变化无法确定如何变化解析:解析:穿过弹簧所围面积的磁通量应为合磁通量,磁穿过弹簧所围面积的磁通量应为合磁通量,磁铁内部由铁内部由S极指向极指向N极的磁通量不变,而其外部由极的磁通量不变,而其外部由N极指向极指向S极的磁通量随面积的增大而增大,故合磁通极的磁通量随面积的增大而增大,故合磁通量减小,选量减小,选B.答案:答案:B4(多选)(多选)如图如图817所示,弹簧测所示,弹簧测 力计下挂一条形磁铁,条形磁铁的力计下挂一条形磁铁,条形磁铁的N 极的一部分位于未通电的螺线管内,极的一部分位于未通电的螺线管内, 下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ()A若将若将a接电源正极,接电

14、源正极,b接电源负极,弹簧测力计示数接电源负极,弹簧测力计示数将减小将减小B若将若将a接电源正极,接电源正极,b接电源负极,弹簧测力计示数接电源负极,弹簧测力计示数将增大将增大C若将若将a接电源负极,接电源负极,b接电源正极,弹簧测力计示数接电源正极,弹簧测力计示数将增大将增大D若将若将a接电源负极,接电源负极,b接电源正极,弹簧测力计示数接电源正极,弹簧测力计示数将减小将减小解析:解析:若若a接电源正极,可确定螺线管中电流方向,接电源正极,可确定螺线管中电流方向,再根据安培定则,螺线管上端为再根据安培定则,螺线管上端为N极,由同名磁极相极,由同名磁极相互排斥,互排斥,A正确,正确,B错误同理

15、错误同理C正确,正确,D错误错误答案:答案:AC5如图如图818所示,均匀绕制的螺线管水所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘线平放置,在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线水平吊起通电直导线A.A与螺线管垂直,与螺线管垂直,“”表示导线中电流的方向垂直于纸面表示导线中电流的方向垂直于纸面向里电键向里电键S闭合后,闭合后,A受到通电螺线管磁受到通电螺线管磁场的作用力的方向是场的作用力的方向是 ()A水平向左水平向左 B水平向右水平向右C竖直向下竖直向下 D竖直向上竖直向上解析:解析:电键闭合后根据安培定则可判定导线所在位置电键闭合后根据安培定则可判定导线所在位置处磁

16、感线的方向为水平向右,再由左手定则判定导线处磁感线的方向为水平向右,再由左手定则判定导线受到安培力的方向为竖直向下,受到安培力的方向为竖直向下,C项正确项正确答案:答案:C6如图如图819所示,在倾角为所示,在倾角为的光滑斜面上,垂直的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为纸面放置一根长为L,质量为,质量为m的直导体棒,在导体的直导体棒,在导体棒中的电流棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,下列外加匀强磁场的磁感应强度面上,下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方的大小和方向正确的是向正确的是 ()答案:答案:A典例启迪典例启迪例例1如图如图8110所

17、示,边长为所示,边长为100 cm的正方形闭合线圈置于匀强磁场中,线圈的正方形闭合线圈置于匀强磁场中,线圈ab、cd两边中点连线两边中点连线OO的左右两侧分别的左右两侧分别存在方向相同、磁感应强度大小各为存在方向相同、磁感应强度大小各为B10.6 T,B20.40 T的匀强磁场,若从上往的匀强磁场,若从上往下看,线圈逆时针方向转过下看,线圈逆时针方向转过37时,穿过时,穿过线圈的磁通量改变了多少?线圈从初始位置转过线圈的磁通量改变了多少?线圈从初始位置转过180时,时,穿过线圈平面的磁通量改变了多少?穿过线圈平面的磁通量改变了多少?思路点拨思路点拨根据磁通量的定义,分别求出转动前后根据磁通量的

18、定义,分别求出转动前后通过线圈通过线圈abcd的磁通量,再求出磁通量的改变量的磁通量,再求出磁通量的改变量答案答案 0.1 Wb1.0 Wb归纳领悟归纳领悟(1)BS的含义的含义BS只适用于磁感应强度只适用于磁感应强度B与面积与面积S垂直的情垂直的情况当况当S与垂直于与垂直于B的平面间的夹角为的平面间的夹角为时,则有时,则有BScos.可理解为可理解为B(Scos),即,即等于等于B与与S在垂在垂直于直于B方向上分量的乘积;也可理解为方向上分量的乘积;也可理解为(Bcos)S,即即等于等于B在垂直于在垂直于S方向上的分量与方向上的分量与S的乘积如图的乘积如图8111甲所示甲所示(2)面积面积S

19、的含义的含义S不一定是某个线圈的真正面积,而是线圈在磁场范不一定是某个线圈的真正面积,而是线圈在磁场范围内的面积如图围内的面积如图8111乙所示,乙所示,S应为线圈面积应为线圈面积的一半的一半(3)多匝线圈的磁通量多匝线圈的磁通量多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关,因为不论多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关,因为不论线圈匝数多少,穿过线圈的磁感线条数相同,而磁感线圈匝数多少,穿过线圈的磁感线条数相同,而磁感线条数可表示磁通量的大小线条数可表示磁通量的大小(4)合磁通量求法合磁通量求法若某个平面内有不同方向和强弱的磁场共同存在,当若某个平面内有不同方向和强弱的磁场共同存在,当计算穿过这个面的

20、磁通量时,先规定某个方向的磁通计算穿过这个面的磁通量时,先规定某个方向的磁通量为正,反方向的磁通量为负,平面内各个方向的磁量为正,反方向的磁通量为负,平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个平面内的合磁通量通量的代数和等于这个平面内的合磁通量题组突破题组突破1如图如图8112所示,半径为所示,半径为R的圆形的圆形线圈共有线圈共有n匝,其中心位置处半径为匝,其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场,磁场方的虚线范围内有匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面若磁感应强度为向垂直线圈平面若磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为则穿过线圈的磁通量为 ()ABR2BBr2CnBR2 DnBr2答案:答案:B解析:

21、解析:磁通量与线圈匝数无关;且磁感线穿过的面积为磁通量与线圈匝数无关;且磁感线穿过的面积为r2,而并非,而并非R2,故,故B项对项对2如图如图8113所示,一矩形线圈与通有相所示,一矩形线圈与通有相同大小的电流的两平行直导线位于同一平同大小的电流的两平行直导线位于同一平面内,而且处在两导线的中央,则面内,而且处在两导线的中央,则 ()A两电流同向时,穿过线圈的磁通量为两电流同向时,穿过线圈的磁通量为零零B两电流反向时,穿过线圈的磁通量为两电流反向时,穿过线圈的磁通量为零零C两电流同向或反向,穿过线圈的磁通量都相等两电流同向或反向,穿过线圈的磁通量都相等D因两电流产生的磁场是不均匀的,因此不能判

22、定因两电流产生的磁场是不均匀的,因此不能判定穿过线圈的磁通量是否为零穿过线圈的磁通量是否为零解析:解析:根据安培定则和通电直导线周围的磁场分布情根据安培定则和通电直导线周围的磁场分布情况,可知当两电流同向时,正向和反向穿过线圈平面况,可知当两电流同向时,正向和反向穿过线圈平面的磁感线条数相同,其磁通量为零,故选项的磁感线条数相同,其磁通量为零,故选项A正确,正确,B、C、D错误错误答案:答案:A3(多选)(多选)如图如图8114所示,所示, 有一四面体有一四面体OABC处在处在Ox方向方向 的匀强磁场中,下列关于穿的匀强磁场中,下列关于穿 过各个面的磁通量的说法正确过各个面的磁通量的说法正确

23、的是的是 ()A穿过穿过AOB面的磁通量为零面的磁通量为零B穿过穿过ABC面和面和BOC面的磁通面的磁通 量相等量相等C穿过穿过AOC面的磁通量为零面的磁通量为零D穿过穿过ABC面的磁通量大于穿过面的磁通量大于穿过BOC面的磁通量面的磁通量解析:解析:利用利用BS或或BS,求得穿过,求得穿过AOB 面和面和AOC面的磁通量为零,面的磁通量为零,BOC面和面和ABC面的磁通量相面的磁通量相等,故选等,故选A、B、C.答案:答案:ABC例例2如图如图8115所示,蹄形磁体用悬所示,蹄形磁体用悬线悬于线悬于O点,在磁铁的正下方有一水平放置点,在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线,当导线中通以由左向右

24、的电的长直导线,当导线中通以由左向右的电流时,蹄形磁铁的运动情况将是流时,蹄形磁铁的运动情况将是 ()A静止不动静止不动B向纸外平动向纸外平动CN极向纸外,极向纸外,S极向纸内转动极向纸内转动DN极向纸内,极向纸内,S极向纸外转动极向纸外转动解析解析首先画出导线所在位置的磁感线分首先画出导线所在位置的磁感线分布情况如图所示,导线左边与右边的磁场方布情况如图所示,导线左边与右边的磁场方向不同,故把导线分为左右两部分由左手向不同,故把导线分为左右两部分由左手定则可知左边的导线受到向内的作用力,右定则可知左边的导线受到向内的作用力,右边的导线受到向外的作用力,所以导线左边边的导线受到向外的作用力,所

25、以导线左边向内转动,右边向外转动,现在导线固定,向内转动,右边向外转动,现在导线固定,蹄形磁铁可以自由转动,磁铁的转动方向与蹄形磁铁可以自由转动,磁铁的转动方向与导线的转动方向相反,所以蹄形磁铁的导线的转动方向相反,所以蹄形磁铁的N极向外转动,极向外转动,S极向内转动,本题选极向内转动,本题选C. 答案答案 C归纳领悟归纳领悟(1)基本思路基本思路判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势,判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势,首先必须弄清楚导体所在位置的磁场磁感线分布情首先必须弄清楚导体所在位置的磁场磁感线分布情况,然后利用左手定则准确判定导体的受力情况,况,然后利用左手定则准确判定导

26、体的受力情况,进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向(2)常用方法常用方法结论法结论法同向电流互相吸引,异向电流互相排斥;同向电流互相吸引,异向电流互相排斥;两不平行的直线电流相互作用时,有转到两不平行的直线电流相互作用时,有转到平行且电流方向相同的趋势平行且电流方向相同的趋势转换研究转换研究对象法对象法定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动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,可先分析电流在磁体或运动趋势的问题,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,从律,

27、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而确定磁体所受合力及运动方向题组突破题组突破4(多选)(多选)矩形导线框矩形导线框abcd与无限长与无限长 直导线直导线MN放在水平面上,放在水平面上,ab边与边与 MN平行,直导线的电流方向如图平行,直导线的电流方向如图 8116所示,它将在其右侧产生所示,它将在其右侧产生 一个磁场,当线框通顺时针方向的一个磁场,当线框通顺时针方向的电流时,下列叙述正确的是电流时,下列叙述正确的是()Aab、cd边所受直导线电流的磁场的安培力方向相同边所受直导线电流的磁场的安培力方向相同Bab、cd边所受直导线电流的磁场的安培力方向相反边所受直导线

28、电流的磁场的安培力方向相反C线框所受直导线电流的磁场的安培力的合力朝右线框所受直导线电流的磁场的安培力的合力朝右D线框所受直导线电流的磁场的安培力的合力朝左线框所受直导线电流的磁场的安培力的合力朝左解析:解析:由安培定则可判断,线框所在处磁场方向垂直于由安培定则可判断,线框所在处磁场方向垂直于纸面向里,由左手定则可判断纸面向里,由左手定则可判断ab受安培力水平向左,受安培力水平向左,cd所受安培力水平向右,但因所受安培力水平向右,但因ab所在处磁感应强度大故所在处磁感应强度大故FabFcd,线框所受安培力的合力朝左,线框所受安培力的合力朝左,B、D正确正确答案:答案:BD5(2010上海高考上

29、海高考)如图如图8117,水平桌面上放置一根条形磁铁,水平桌面上放置一根条形磁铁,磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线,并与磁铁垂挂一水平直导线,并与磁铁垂直当直导线中通入图中所示直当直导线中通入图中所示方向的电流时,可以判断出方向的电流时,可以判断出()A弹簧的拉力增大,条形磁铁对桌面的压力减小弹簧的拉力增大,条形磁铁对桌面的压力减小B弹簧的拉力减小,条形磁铁对桌面的压力减小弹簧的拉力减小,条形磁铁对桌面的压力减小C弹簧的拉力增大,条形磁铁对桌面的压力增大弹簧的拉力增大,条形磁铁对桌面的压力增大D弹簧的拉力减小,条形磁铁对桌面的压力增大弹簧的拉力减小,条形磁铁对

30、桌面的压力增大解析:解析:如图所示,画出直导线附近如图所示,画出直导线附近的条形磁铁的磁感线,由左手定则,的条形磁铁的磁感线,由左手定则,直导线受向下的安培力,由力的作直导线受向下的安培力,由力的作用是相互的,条形磁铁受向上的作用是相互的,条形磁铁受向上的作用力故用力故A正确正确答案:答案:A典例启迪典例启迪例例3如图如图8118所示,两平所示,两平行金属导轨间的距离行金属导轨间的距离L0.40 m,金属导轨所在的平面与水平面夹金属导轨所在的平面与水平面夹角角37,在导轨所在平面内,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度分布着磁感应强度B0.50 T、方向垂直于导轨所在平面、方向垂直于导轨所在平面

31、的匀强磁场金属导轨的一端接有电动势的匀强磁场金属导轨的一端接有电动势E4.5 V、内阻、内阻r0.50 的直流电源现把一个质量的直流电源现把一个质量m0.040 kg的导体的导体棒棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止导体棒与金属放在金属导轨上,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间的电阻R02.5 ,金属导轨电阻不计,金属导轨电阻不计,g取取10 m/s2.已知已知sin370.60,cos370.80,求:,求:(1)通过导体棒的电流;通过导体棒的电流;(2)导体棒受到的安培力大小;导体棒受到的安培力大

32、小;(3)导体棒受到的摩擦力导体棒受到的摩擦力思路点拨思路点拨解答本题时应注意以下三个方面:解答本题时应注意以下三个方面:(1)导体棒中的电流可由闭合电路欧姆定律求解导体棒中的电流可由闭合电路欧姆定律求解(2)判断安培力的方向,画好导体棒受力图判断安培力的方向,画好导体棒受力图(3)摩擦力应由物体的平衡条件列式计算摩擦力应由物体的平衡条件列式计算答案答案(1)1.5 A(2)0.30 N(3)0.06 N归纳领悟归纳领悟(1)对导体棒进行受力分析时,注意将三维立体图转变对导体棒进行受力分析时,注意将三维立体图转变为二维平面图画受力图为二维平面图画受力图 (2)通电导体棒在磁场中的平衡及加速运动问题的处理通电导体棒在磁场中的平衡及加速运动问题的处理方法与纯力学问题一样,无非是有安培力参与作用方法与纯力学问

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