还剩1页未读,继续阅读
文本内容:
2019-2020年高三物理一轮复习第九章第2单元磁场对电流的作用学案(选修3-1)【学习目标】1.掌握安培力的大小和方向,会利用安培力分析和解决物理问题【自主学习】
三、安培力通电导线在磁场中受的力.实验表明安培力的方向与、都有关系.1.方向——左手定则伸开左手,让拇指与其余四指,并且都与手掌在同一个平面内.让磁感线从掌心,并使四指指向,这时所指的方就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.2.大小
(1)当I⊥B时θ=90°,安培力有值,Fmax=;
(2)当I∥B时θ=0°,安培力有值,Fmin=;【例题1】如图所示,把一重力不计的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.当导线中通有如图所示方向的电流I时,试判断导线的运动情况.【例题2】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/s
2.已知sin37°=
0.60,cos37°=
0.80,求1通过导体棒的电流;2导体棒受到的安培力大小;3导体棒受到的摩擦力.【变式训练】若导体框足够长,磁感强度垂直于斜面向上,大小不变,杆的质量为m=
0.1Kg,动摩擦因数为
0.1,求
(1)导体棒的加速度
(2)在3s内导体棒通过的位移和在3s内安培力做的功
(3)在3s内在棒上产生的焦耳热,棒与金属框摩擦产生的热【课后训练】1.如图所示,金属细棒质量为m,用两根相同轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中,弹簧的劲度系数为k,棒ab中通有稳恒电流,棒处于平衡,并且弹簧的弹力恰好为零.若电流大小不变而方向相反,则 A.每根弹簧弹力的大小为mgB.每根弹簧弹力的大小为2mgC.弹簧形变量为mg/kD.弹簧形变量为2mg/k2.将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来,在其附近放一块条形磁铁,磁铁的轴线与圆环在同一个平面内,且通过圆环中心,如图所示,当圆环中通以顺时针方向的电流时,从上往下看 A.圆环顺时针转动,靠近磁铁B.圆环顺时针转动,远离磁铁C.圆环逆时针转动,靠近磁铁D.圆环逆时针转动,远离磁铁3.一条形磁铁放在水平桌面上,它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒,图中只画出此棒的截面图,并标出此棒中的电流是流向纸内的,在通电的一瞬间可能产生的情况是 A.磁铁对桌面的压力减小B.磁铁对桌面的压力增大C.磁铁受到向右的摩擦力D.磁铁受到向左的摩擦力4.如图所示,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向垂直于纸面向里垂直.线段ab、bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd=135°.流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示.导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力 A.方向沿纸面向上,大小为+1ILBB.方向沿纸面向上,大小为-1ILBC.方向沿纸面向下,大小为+1ILBD.方向沿纸面向下,大小为-1ILB5.如图所示,两根平行光滑轨道置于同一水平面上,相互间隔
0.1m,质量m为3g的金属棒置于轨道的一端,跨在两轨道上,匀强磁场方向垂直轨道所在平面,其高度h=
0.8m,当接通电键S时,金属棒由于受磁场力作用而被水平抛出,落地点距抛出点的水平距离s=2m,求接通S瞬间金属棒上通过的电荷量(g取10m/s2)6.水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源不计内阻.现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,问1当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?2若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少?此时B的方向如何?。