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1、章 末 整 合,安培力作用下的平衡问题 1解决通电导体在磁场中受重力、弹力、摩擦力、安培力等力的作用下的平衡问题,关键是受力分析 2由于安培力F的方向、电流I的方向、磁感应强度B的方向三者之间涉及三维空间,所以在分析和计算安培力的大小时,要善于把立体图形改画成平面图形,以便受力分析,3画好辅助图(如斜面),标明辅助方向(如B的方向、I的方向等)也是画好受力分析图的关键,图252,【典例】 质量为m的通电导体棒ab置于倾角为的金属导轨上,如图252 所示已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为,在下列各图所加各种磁场中,导体均静止,则导体与导轨间摩擦力为零的可能情况是(),图252,解析要使静摩擦力为零
2、,如果FN0,必有Ff0.B选项中安培力的方向竖直向上与重力的方向相反可能使FN0.B项是正确的;如果FN0,则导体棒除受静摩擦力Ff以外的其他力的合力只要为零,那么Ff0.在A选项中,导体棒所受到的重力G、支持力FN及安培力F安三力合力可能为零,则导体棒所受静摩擦力可能为零;C、D选项中,从导体棒所受到的重力G、支持力FN及安培力F安三力的方向分析,合力不可能为零,所以导体所受静摩擦力不可能为零,故正确的选项应为A、B项 答案AB,1如图253所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其N极的上方固定一根长直导线,导线与磁场垂直给导线通以垂直纸面向里的电流,则(),专题小练,图253,A磁铁对桌面的压
3、力减小,桌面对磁铁无摩擦力作用 B磁铁对桌面的压力增大,桌面对磁铁无摩擦力作用 C磁铁对桌面的压力减小,桌面给磁铁向左的摩擦力 D磁铁对桌面的压力增大,桌面给磁铁向右的摩擦力 【答案】D,【解析】本题不要取磁铁作为研究对象,而应取通电导线作为研究对象因为导线所在处的磁场方向容易判断,安培力的方向易确定,然后再由牛顿第三定律分析磁铁的受力情况 大致画出导线所在处的磁场方向,确定导线的受力方向,如图所示,则磁铁受斜向下的磁场力可以确定选项D正确,2一根容易形变的弹性导线,两端固定,导线中通有电流,方向如下图中箭头所示当没有磁场时,导线呈直线状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示中正确的是() 【答案】D,【解析】A图中导线不受力,故它不会弯曲,A错误;B图中导线受到垂直纸面向里的安培力,它不会向右弯曲,B错误;C中导线受到水平向右的安培力,导线不会向左弯曲,C错误;D中导线受到水平向右的安培力,故它向右弯曲,D正确,3电流天平的原理图如图254所示,矩形线圈abcd的bc边悬在匀强磁场中当给矩形线圈通入如图所示的电流I时,调节两盘中的砝码,使天平平衡然后使电流I反向,这时要在天平的左盘上加质量为m的砝码,才能使天平重新平衡则此时磁场对bc边作用力的大小为(),图254,【答案】C,