《2017-2018学年高中物理 第三章 磁场 第4讲 习题课：安培力的综合应用课件 教科版选修3-1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理 第三章 磁场 第4讲 习题课：安培力的综合应用课件 教科版选修3-1.ppt（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4讲习题课：安培力的综 合应用第三章磁场1.知道安培力的概念，会用左手定则判定安培力的方向2.理解并熟练应用安培力的计算公式FILBsin .3.会用左手定则分析解决通电导体在磁场中的受力及平衡类问题.目标定位二、安培力和牛顿第二定律的结合对点检测自查自纠栏目索引一、安培力作用下导线的平衡1.一般解题步骤：(1)明确研究对象；(2)先把立体图改画成平面图，并将题中的角度、电流的方向、磁场的方向标注在图上；(3)根据平衡条件：F合0列方程求解.一、安培力作用下导线的平衡n知识梳理2.求解安培力时注意：(1)首先确定出通电导线所在处的磁感线的方向，再根据左手定则判断安培力方向；(2)安培力大小与
2、导线放置的角度有关，但一般情况下只要求导线与磁场垂直的情况，其中L为导线垂直于磁场方向的长度，即有效长度.例例1如图1所示，质量m0.1 kg的导体棒静止于倾角为30的斜面上，导体棒长度L0.5 m.通入垂直纸面向里的电流，电流大小I2 A，整个装置处于磁感应强度B0.5 T、方向竖直向上的匀强磁场中.求：(取g10 m/s2)n典例精析解析答案图1(1)导体棒所受安培力的大小和方向；(2)导体棒所受静摩擦力的大小和方向.针针对对训训练练1如图2所示，两平行光滑导轨相距为L20 cm，金属棒MN的质量为m10 g，电阻R8 ，匀强磁场磁感应强度B方向竖直向下，大小为B0.8 T，电源电动势E1
3、0 V，内阻r1 .当开关S闭合时，MN处于平衡，求此时变阻器R1的阻值为多少？(设45，g10 m/s2)图2解解析析根据左手定则判断安培力方向，再作出金属棒平衡时的受力平面图如图所示.当MN处于平衡时，根据平衡条件有：mgsin BILcos 0，答案答案7 返回解析答案方法点拨解决安培力作用下的力学综合问题，同样遵循力学的规律.做好全面受力分析是前提，无非就是多了一个安培力，其次要根据题设条件明确运动状态，再恰当选取物理规律列方程求解.n知识梳理二、安培力和牛顿第二定律的结合例例2如图3所示，光滑的平行导轨倾角为，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源.
4、电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计，将质量为m、长度为L的导体棒由静止释放，求导体棒在释放瞬间的加速度的大小.n典例精析解析答案图3针针对对训训练练2澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体(包括金属杆EF的质量)从静止加速到10 km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2 km/s).如图4所示，若轨道宽为2 m，长为100 m，通过的电流为10 A，试求：(1)轨道间所加匀强磁场的磁感应强度；解析答案图4(2)安培力的最大功率.(轨道摩擦不计)返回解析答案图4解析解析安培力的最大功率PFvt1.1107 W.答案答案1.1107 W1.(安培力作用下物体的平衡)如图5所示，在与水平方向夹
5、角为60的光滑金属导轨间有一电源，在相距1 m的平行导轨上放一质量为m0.3 kg的金属棒ab，通以从ba，I3 A的电流，磁场方向竖直向上，这时金属棒恰好静止.求：(1)匀强磁场磁感应强度的大小；解析答案对点检测123图5(2)ab棒对导轨压力的大小.(g10 m/s2)解析答案123图5答案答案6 N2.(安培力作用下导线的平衡) 如图6所示，在倾角为的斜面上，有一质量为m的通电长直导线，电流方向如图，当导线处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小分别为B1和B2时，斜面对长直导线的静摩擦力均达到最大值，已知B1B231，求斜面对长直导线的最大静摩擦力的大小.解析答案123图6解析解
6、析假设最大静摩擦力为fm，B1ILmgsin fmmgsin B2ILfm3.(安培力和牛顿第二定律的结合)据报道，最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮，其原理如图7所示.炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接.开始时炮弹静止在导轨的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出.设两导轨之间的距离W0.10 m，导轨长L5.0 m，炮弹质量m0.30 kg.导轨上的电流I的方向如图中箭头所示.可以认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B2.0 T，方向垂直于纸面向里.若炮弹出口速度为v2.0103 m/s，求通过导轨的电流I.忽略摩擦力与重力的影响.解析答案123图7返回本课结束
