2019屆一輪復(fù)習(xí)魯科版------安培力作用下導(dǎo)體的平衡問題----課件(19張)

1、熱點(diǎn)突破：熱點(diǎn)突破：安培力作用下導(dǎo)體的安培力作用下導(dǎo)體的平衡問題平衡問題 1.熱點(diǎn)透析熱點(diǎn)透析 2.典例剖析典例剖析 3.規(guī)律方法規(guī)律方法 4.跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練第八章第八章 磁場磁場 5.真題演練真題演練一、熱點(diǎn)透析一、熱點(diǎn)透析1.熱點(diǎn)透析熱點(diǎn)透析通電導(dǎo)線在磁場中平衡問題的分析思路通電導(dǎo)線在磁場中平衡問題的分析思路(1)選定研究對象選定研究對象(2)變?nèi)S為二維，如側(cè)視圖、剖面圖或俯視變?nèi)S為二維，如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等，并畫出平面受力分析圖，其中安培力圖等，并畫出平面受力分析圖，其中安培力的方向要注意的方向要注意F安安B、F安安I.(3)列平衡方程列平衡方程.通電導(dǎo)體棒在磁場中的平衡問題

2、是一種常見的力學(xué)綜合模型，通電導(dǎo)體棒在磁場中的平衡問題是一種常見的力學(xué)綜合模型，該模型一般由傾斜導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒、電源和電阻等組成。這類題該模型一般由傾斜導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒、電源和電阻等組成。這類題目的難點(diǎn)是題圖具有立體性，各力的方向不易確定。目的難點(diǎn)是題圖具有立體性，各力的方向不易確定。如圖所示如圖所示二、典例剖析二、典例剖析2. 典例剖析典例剖析【例例3】(名師改編名師改編)如圖示，在傾角為如圖示，在傾角為37的斜面上，固定一寬的斜面上，固定一寬為為L1.0 m的平行金屬導(dǎo)軌?，F(xiàn)在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量的平行金屬導(dǎo)軌。現(xiàn)在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量m0.4 kg、電阻、電阻R02.0 、長為、長為1

3、.0 m的金屬棒的金屬棒ab，它與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩，它與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為擦因數(shù)為0.5。整個(gè)裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。整個(gè)裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2 T的勻強(qiáng)磁場中。導(dǎo)軌所接電源的電動(dòng)勢為的勻強(qiáng)磁場中。導(dǎo)軌所接電源的電動(dòng)勢為E12 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r1.0 ，若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)變阻器的阻值符合要求，若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)變阻器的阻值符合要求，其他電阻不計(jì)，取，其他電阻不計(jì)，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。現(xiàn)?，F(xiàn)要保持金屬棒要保持金屬棒ab在導(dǎo)軌上靜止不動(dòng)，求：在導(dǎo)軌上靜止不動(dòng)，求：(1)金屬棒所受安培力的取值范

4、圍；金屬棒所受安培力的取值范圍；(2)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值范圍?；瑒?dòng)變阻器接入電路中的阻值范圍。轉(zhuǎn)解析轉(zhuǎn)解析轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 原題原題【備選備選】水平面上有水平面上有U形導(dǎo)軌形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為，它們之間的寬度為L，M和和P之間接入電源，現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為之間接入電源，現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m的金屬棒的金屬棒ab，棒與，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(滑動(dòng)摩擦力略小于最大靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力略小于最大靜摩擦力)，通過，通過棒的電流強(qiáng)度為棒的電流強(qiáng)度為I，并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)為，并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)為，如圖示，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速

5、度為，如圖示，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g，則金屬棒所，則金屬棒所度大小為度大小為B，方向垂直于金屬棒，方向垂直于金屬棒ab，與垂直，與垂直導(dǎo)軌平面的方向夾角受的摩擦力大小為導(dǎo)軌平面的方向夾角受的摩擦力大小為()ABILsin BBILcos C(mgBILsin ) D(mgBILcos )解析解析金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，其合金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，其合力為零，對其進(jìn)行受力分析，如圖力為零，對其進(jìn)行受力分析，如圖所示，在水平方向有所示，在水平方向有BILcos Ff0，F(xiàn)fBILcos ，選項(xiàng)，選項(xiàng)B正確，正確，選項(xiàng)選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案答案B解析顯隱解析顯隱分析棒分析棒的受力的受力情

6、況情況三、規(guī)律方法三、規(guī)律方法3.規(guī)律方法規(guī)律方法規(guī)律方法規(guī)律方法 求解安培力作用下導(dǎo)體棒平衡問題的思路與關(guān)鍵求解安培力作用下導(dǎo)體棒平衡問題的思路與關(guān)鍵1.基本思路基本思路2求解關(guān)鍵求解關(guān)鍵(1)電磁問題電磁問題力學(xué)化力學(xué)化(2)立體圖形立體圖形平面化平面化【變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練4】(2012天津理綜天津理綜,2)如圖示如圖示,金屬棒金屬棒MN兩端由等長兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛,處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,棒中通以由棒中通以由M向向N的電流的電流,平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為.如果僅改變下如果僅改變下列某一個(gè)條件列某一個(gè)條

7、件,角的相應(yīng)變化情況是角的相應(yīng)變化情況是().A棒中的電流變大，棒中的電流變大，角變大角變大B兩懸線等長變短，兩懸線等長變短，角變小角變小C金屬棒質(zhì)量變大，金屬棒質(zhì)量變大，角變大角變大D磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，角變小角變小 mgBIlFTF審題設(shè)疑審題設(shè)疑1.分析通電導(dǎo)體分析通電導(dǎo)體MN的受的受力情況力情況.2.MN與其受力情況形成與其受力情況形成立體圖，畫受力圖時(shí)要畫立體圖，畫受力圖時(shí)要畫MN的截面受力圖的截面受力圖.3. 分析各選項(xiàng)時(shí)，依據(jù)分析各選項(xiàng)時(shí)，依據(jù)MN處于平衡狀態(tài)，所受處于平衡狀態(tài)，所受各力的合力為零各力的合力為零.解析顯隱解析顯隱四、跟蹤訓(xùn)練四、跟蹤訓(xùn)練4.跟蹤訓(xùn)練跟蹤

8、訓(xùn)練【跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練】 如圖所示如圖所示,光滑的平行導(dǎo)軌與電源連接后光滑的平行導(dǎo)軌與電源連接后,與水平方與水平方向成向成角傾斜放置角傾斜放置,導(dǎo)軌上放一個(gè)質(zhì)量為導(dǎo)軌上放一個(gè)質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒當(dāng)?shù)慕饘賹?dǎo)體棒當(dāng)S閉合閉合后后,在棒所在區(qū)域內(nèi)加一個(gè)合適的勻強(qiáng)磁場在棒所在區(qū)域內(nèi)加一個(gè)合適的勻強(qiáng)磁場,可以使導(dǎo)體棒靜止平可以使導(dǎo)體棒靜止平衡衡,下面四個(gè)圖中分別加了不同方向的磁場下面四個(gè)圖中分別加了不同方向的磁場,其中一定不能平衡的其中一定不能平衡的是是().解析解析四種情況的受力分別如圖所示，四種情況的受力分別如圖所示，A、C有可能平衡，有可能平衡，D中中如果重力與安培力剛好大小相等，則導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間

9、沒有壓力，如果重力與安培力剛好大小相等，則導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間沒有壓力，也可以平衡，也可以平衡，B中合外力不可能為零，一定不能平衡中合外力不可能為零，一定不能平衡答案答案B 解析顯隱解析顯隱mgFFNFmgFNmgFFNmgF【跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練】如圖所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在如圖所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面間的夾角為平面與水平面間的夾角為.整個(gè)裝置處于沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場整個(gè)裝置處于沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場中中. 金屬桿金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，當(dāng)金屬桿垂直導(dǎo)軌放置，當(dāng)金屬桿ab中通有從中通有從a到到b的恒定電的恒定電流流I時(shí)，金屬桿時(shí)，金屬桿ab剛好靜止剛好靜止.

10、則則()A. 磁場方向豎直向上磁場方向豎直向上B. 磁場方向豎直向下磁場方向豎直向下C. 金屬桿金屬桿ab受安培力的方向平行導(dǎo)軌向上受安培力的方向平行導(dǎo)軌向上D. 金屬桿金屬桿ab受安培力的方向平行導(dǎo)軌向下受安培力的方向平行導(dǎo)軌向下解析：解析：解析：金屬桿受力分析如圖所示，解析：金屬桿受力分析如圖所示，當(dāng)磁場方向豎直向上時(shí)，由左手定則可知當(dāng)磁場方向豎直向上時(shí)，由左手定則可知安培力水平向右，金屬桿安培力水平向右，金屬桿ab受力可以平衡受力可以平衡，A正確；若磁場方向豎直向下，由左手正確；若磁場方向豎直向下，由左手定則可知安培力水平向左，則金屬桿定則可知安培力水平向左，則金屬桿ab受受力無法平衡，力無法平衡，B、C、D錯(cuò)誤錯(cuò)誤. 答案：答案：A解析顯隱解析顯隱ab桿的受力情桿的受力情況怎樣？況怎樣？【跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練】如圖示，一質(zhì)量為如圖示，一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒的導(dǎo)體棒MN兩端分別放在兩個(gè)兩端分別放在兩個(gè)固定的光滑圓形導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌平行且間距為固定的光滑圓形導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌平行且間距為L，導(dǎo)軌處在豎直，導(dǎo)軌處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)導(dǎo)體棒中通一自右向左的電流向上的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)導(dǎo)體棒中通一自右向左的電流I時(shí)