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文檔簡介

1、安培力專題題型一:電磁場方向的判定12. 利用右手定則判斷電磁場的方向; 整個通電螺線管可分為上下兩部分,而上下兩個通電螺線管可看作兩根條形磁鐵;注意同一鐵芯所繞線圈中的電流方向;中心處的磁場由上下兩個通電螺線管的磁場疊加而成;電子束可看作通電直導(dǎo)線題2:如圖,在鐵環(huán)上用絕緣導(dǎo)線纏繞兩個相同的線圈a和b。a、b串聯(lián)后通入方向如圖的電流I,一束電子從紙里經(jīng)鐵環(huán)中心射向紙外時( )A.向下偏 B.向上偏 C.向左偏 D.向右偏I(xiàn)ab題型二:磁通量的求解1對條形磁鐵而言,總=內(nèi) 外題3:如圖,a、b、c三個環(huán),水平套在條形磁鐵外面,其中a、b兩環(huán)大小相同,c環(huán)最大,a環(huán)位于N極外,b、c兩環(huán)均位于條

2、形磁鐵中部,則穿過三個環(huán)的磁通量( )A. c環(huán)最大,a、b環(huán)相同; B. 三個環(huán)相同;C. b環(huán)比c環(huán)大; D. b環(huán)比a環(huán)大。SNabc2. 磁通量有正負(fù)之分; 總的磁通量為各分量的代數(shù)和(3)求磁通量變化量時,注意“+”、“”符號題5:如圖所示,通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面,第一次將金屬框由平移到第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到,設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化分別為1和2,則( )A. 12 B. 1=2 C. 12 D. 不能判斷如圖所示邊長為100cm的正方形閉合線圈置于磁場中,線圈AB、CD兩邊中點連線OO/的左右兩側(cè)分別存在方向相同、磁感強(qiáng)度大小各為B106T,B2=04

3、T的勻強(qiáng)磁場。若從上往下看,線圈逆時針轉(zhuǎn)過370時,穿過線圈的磁通量改變了多少?題型三:安培力方向的判定1思路的轉(zhuǎn)換:磁鐵的受力情況不能直接確定,就先判斷通電直導(dǎo)線的受力,再回過頭來判斷磁鐵的受力從左至右的運動過程中,磁感線的方向不同,導(dǎo)線所受安培力方向也不同題6:如圖所示,條形磁鐵放在桌面上,一根通電直導(dǎo)線由S極的上端平移到N極的上端的過程,導(dǎo)線保持與磁鐵垂直,導(dǎo)線中的電流方向向內(nèi)則這個過程中磁鐵受到的摩擦力(磁鐵保持靜止)( ) A為零 B方向由向左變?yōu)橄蛴褻方向保持不變 D方向由向右變?yōu)橄蜃?2)電流元法:即把整段電流等效為多段直線電流元,先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向,

4、從而判斷整段電流所受合力方向,最后確定運動方向(3)特殊位置法:把電流或磁鐵轉(zhuǎn)到一個便于分析的特殊位置后再判斷安培力方向,從而確定運動方向(4)等效法:環(huán)形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵,條形磁鐵也可等效成環(huán)形電流或通電螺線管,通電螺線管也可以等效成很多匝的環(huán)形電流來分析(5)利用結(jié)論法:兩電流相互平行時無轉(zhuǎn)動趨勢,同向電流相互吸引,反向電流相互排斥;兩電流不平行時,有轉(zhuǎn)動到相互平行且電流方向相同的趨勢 例1如圖所示,把一重力不計的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方,導(dǎo)線可以移動,當(dāng)導(dǎo)線通過圖示方向電流 時,導(dǎo)線的運動情況是(從上往下看):( ) A、順時針方向轉(zhuǎn)動,同時下降 B、順

5、時針方向轉(zhuǎn)動,同時上升 C、逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時下降 D、逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時上升 (1)電流元法:把直線電流等效為 、 兩段電流元,蹄形磁鐵磁感線分布以及兩段電流元受安培力方向如圖所示,可見,導(dǎo)線將逆時針轉(zhuǎn)動。 (2)特殊值法:用導(dǎo)線轉(zhuǎn)過 的特殊位置(如圖中虛線位置)來分析,判得安培力方向向下,故導(dǎo)線在逆時針轉(zhuǎn)動的同時向下運動,所以C正確。 例2如圖所示,把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用細(xì)線掛在磁鐵 極附近,磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直于線圈的平面,當(dāng)線圈內(nèi)通過如圖所示的電流時,線圈將怎樣運動? (1)等效法:把環(huán)形電流等效成圖甲中所示的條形磁鐵,可見兩條形磁鐵只是相互吸引而沒有轉(zhuǎn)動。 (2)利用已知的結(jié)論

6、法:把條形磁鐵等效成圖乙中所示的環(huán)形電流,容易得出線圈向磁鐵移動。 兩根相互垂直的異面通電直導(dǎo)線AB和CD(電流I方向如圖),其中AB固定不動,CD可自由移動,則CD運動的情況是( ) A. 逆時針轉(zhuǎn)動,同時靠近AB; B. 逆時針轉(zhuǎn)動,同時遠(yuǎn)離AB; C. 順時針轉(zhuǎn)動,同時遠(yuǎn)離AB; D. 順時針轉(zhuǎn)動,同時靠近AB。在條形磁鐵N極附近,放置一通有方向如圖電流I的輕質(zhì)線圈abcd,則線圈運動情況是( )A.ab邊轉(zhuǎn)向紙外,cd邊轉(zhuǎn)向紙里,同時靠近N極;B.ab邊轉(zhuǎn)向紙外,cd邊轉(zhuǎn)向紙里,同時遠(yuǎn)離N極;C.ab邊轉(zhuǎn)向紙里,cd邊轉(zhuǎn)向紙外,同時靠近N極;ABCDNabcdsI題型五:平衡問題1利用

7、正交分解求解; 注意:匝數(shù)為n題11:如圖,一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,下掛一匝數(shù)為n,bc邊為的矩形線框線框下半部處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,方向垂直紙面向里,并與線框平面垂直線框中通以電流I,方向如圖開始時線框處于平衡狀態(tài),現(xiàn)令磁場反向,大小不變,重新平衡則此過程中線框位移的大小x=_,方向_1由立體圖轉(zhuǎn)換成從右往左看的側(cè)面圖題14:如圖所示,導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m,電阻為R,放在與水平面夾角為a的傾斜金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌間距為d,電阻不計,系統(tǒng)處于豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,電池內(nèi)阻不計.問: (1)導(dǎo)體光滑時,電源電動勢E為多大才能使導(dǎo)體棒靜止在導(dǎo)軌上?(2)若導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦

8、因數(shù)為,且不通電時導(dǎo)體桿不能靜止在導(dǎo)軌上,要使桿靜止在導(dǎo)軌上,E應(yīng)為多大?a2. 由正視圖轉(zhuǎn)換成從左往右看的側(cè)面圖 金屬棒所受摩擦力可能向上,也可能向下;若取向上為正,則-NfN題15:電源電動勢E2V,r0.5,豎直導(dǎo)軌電阻可略,金屬棒的質(zhì)量m0.1kg,R=0.5,它與導(dǎo)體軌道的動摩擦因數(shù)0.4,有效長度0.2 m,為使金屬棒不下滑,我們施一與紙面夾角為600且與導(dǎo)線垂直向外的磁場(g=10 m/s2),求:(1)此磁場是斜向上還是斜向下? (2)B的范圍是多少?如圖所示,abcd是一豎直的矩形導(dǎo)線框,線框面積為S,放在磁感強(qiáng)度為B的均勻水平磁場中,ab邊在水平面內(nèi)且與磁場方向成600角,

9、若導(dǎo)線框中的電流為I,則導(dǎo)線框所受的安培力對某豎直的固定軸的力矩等于( ) AIBS BIBS CIBS D由于導(dǎo)線框的邊長及固定軸的位置來給出,無法確定安培力做功 在純電阻回路中,只有動生電動勢時,克服安培力做功等于回路產(chǎn)生的電能;如果只有一部分導(dǎo)體切割磁感線時,克服安培力做功既等于回路產(chǎn)生的電能也等于回路產(chǎn)生的電熱。問題一:如圖1所示,金屬桿ab以恒定的速率v在光滑的平行導(dǎo)軌上向右滑行,設(shè)整個電路中總電阻為R(恒定不變),整個裝置置于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)體桿ab所受的安培力做功=Q?圖6問題二:如圖2所示,兩光滑金屬導(dǎo)軌平行放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,它們相距L,阻值不計,

10、兩阻值都為R的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置,ab,cd的質(zhì)量都為m 。開始時都靜止,現(xiàn)給ab桿一個垂直于ab桿的初速度V0,試求兩桿從開始運動到穩(wěn)定過程中,回路產(chǎn)生的電能和電熱。abcdV0問題三:如圖3所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上,每根導(dǎo)軌每米的電阻為r00.10 /m,導(dǎo)軌的端點P、Q用電阻可以忽略的導(dǎo)線相連,兩導(dǎo)軌間的距離L0.20 m有隨時間變化的勻強(qiáng)磁場垂直于桌面,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時間t的關(guān)系為Bkt,比例系數(shù)k0.020 T/s.一電阻不計的金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動,在滑動過程中保持與導(dǎo)軌垂直在t0時刻,金屬桿緊靠在P、Q端,在外力作用下,桿以恒定的加速度從靜止開始向?qū)к壍牧?/p>

11、一端滑動,求在t s時間內(nèi)金屬桿克服安培力所做的功及回路產(chǎn)生的電能和電熱克服安培力做功把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的同時,還有感生電動勢把磁場能轉(zhuǎn)化成回路的電能的緣故,所以克服安培力做功在有感生電動勢的純電阻回路中不等于回路產(chǎn)生的電能和電熱。WQ如圖所示,兩根平行光滑導(dǎo)軌PQ和MN相距d0.5m,它們與水平方向的傾角為(sin0.6),導(dǎo)軌的上方跟電阻為R4相連,導(dǎo)軌上放一個金屬棒,金屬棒的質(zhì)量為m0.2kg,電阻r2。整個裝置放在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感強(qiáng)度B1.2T。金屬棒在沿斜面方向向上的恒力作用下收靜止開始沿斜面向上運動,電阻R消耗的最大電功率P1W。(g10m/s2)求:(1)恒力的大??;(2)恒力作用功的最大功率。Ba DR bAC如圖所示,在傾角為的光滑斜面上存在著兩個磁感強(qiáng)度相等的勻強(qiáng)磁場,方向一個垂直斜面向上,另一個垂直斜面向下,寬度均為L.一個質(zhì)量為m、邊長也為L的正方形線框(設(shè)電阻為R)以速度v進(jìn)入

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