《高考物理總復習 第8章 磁場（第1課時）磁場的描述 磁場對電流的作用課件1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理總復習 第8章 磁場（第1課時）磁場的描述 磁場對電流的作用課件1（54頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 考綱要求知 識 內(nèi) 容 考 試 要 求 備 考 方 略必 考 加 試磁 現(xiàn) 象 和 磁 場 b b 1.本 章 內(nèi) 容 在 學 考 中 常 以 單 選 題 形式 出 現(xiàn) ， 考 查 突 出 安 培 力 、 洛 倫 茲力 。2 本 章 內(nèi) 容 單 獨 出 現(xiàn) 在 選 考 中 帶 電粒 子 在 磁 場 (或 復 合 場 )中 的 運 動 問題 ； 對 帶 電 粒 子 的 運 動 問 題 多 以 綜合 計 算 題 的 形 式 出 現(xiàn) ， 一 般 綜 合 考查 受 力 分 析 、 動 力 學 關(guān) 系 、 功 能 關(guān)系 、 圓 周 運 動 、 平 拋 運 動 等 知 識 ， 難 度 較 大 。 磁 感

2、 應(yīng) 強 度 c c幾 種 常 見 的 磁 場 b b通 電 導 線 在 磁 場 中受 到 的 力 c d運 動 電 荷 在 磁 場 中受 到 的 力 c c帶 電 粒 子 在 勻 強 磁場 中 的 運 動 d 第 1 課 時 磁 場 的 描 述 磁 場 對 電 流 的 作 用 基 礎(chǔ) 過 關(guān) 1.電流的磁效應(yīng)磁 體 和 電 流 周 圍 及 運 動 電 荷 周 圍 存 在 的 一 種 _的 物 質(zhì) ，叫 磁 場 。2.磁作用的本質(zhì)對 處 于 磁 場 中 的 磁 體 、 電 流 和 運 動 電 荷 具 有 力 的 作 用 ， 同 名 磁極 相 互 _， 異 名 磁 極 相 互 _； 磁 體 之

3、間 、 磁 體 與 電 流 (或運 動 電 荷 )之 間 、 電 流 (或 運 動 電 荷 )與 電 流 (或 運 動 電 荷 )之 間 的 相互 作 用 都 是 通 過 磁 場 發(fā) 生 的 ?？键c一磁現(xiàn)象和磁場(b/b)客 觀 存 在排 斥 吸 引 3.磁場的方向小 磁 針 的 _所 受 磁 場 力 的 方 向 。4.磁感線在 磁 場 中 畫 出 一 些 有 方 向 的 曲 線 ， 使 曲 線 上 各 點 的 _方 向 跟這 點 的 磁 感 應(yīng) 強 度 方 向 一 致 。N極 切 線 5.磁感線的特點(1)磁 感 線 為 閉 合 曲 線 ， 無 起 點 和 終 點 。 在 磁 體 的 外 部

4、 磁 感 線 由N極 發(fā) 出 ， 回 到 S極 ； 在 磁 體 的 內(nèi) 部 磁 感 線 則 由 S極 指 向 N極 。(2)磁 場 中 任 意 兩 根 磁 感 線 都 不 會 相 交 ；(3)在 磁 場 中 ， 用 磁 感 線 的 疏 密 表 示 磁 場 的 強 弱 ， 磁 感 線 疏 的 地 方表 示 該 處 磁 場 弱 ， 磁 感 線 密 的 地 方 表 示 該 處 的 磁 場 強 ；(4)磁 感 線 是 假 想 的 曲 線 。 曲 線 切 線 方 向 與 該 點 的 磁 場 方 向 一 致 。 6.幾種常見的磁場(1)常 見 磁 體 的 磁 場 (2)電 流 的 磁 場 通 電 直 導

5、線 通 電 螺 線 管 環(huán) 形 電 流安 培 定 則立 體 圖 橫 截 面圖縱 截 面圖 【過關(guān)演練】1.(2015浙江學業(yè)水平考試)如 圖 所 示 ， E、 F分 別 表 示 蓄 電 池 兩 極 ，P、 Q分 別 表 示 螺 線 管 兩 端 。 當 閉 合 開 關(guān) 時 ， 發(fā) 現(xiàn) 小 磁 針 N極 偏向 螺 線 管 Q端 。 下 列 判 斷 中 ， 正 確 的 是 ( )A.E為 蓄 電 池 正 極 B.螺 線 管 P端 為 S極C.流 過 電 阻 R的 電 流 方 向 向 上 D.管 內(nèi) 磁 場 方 向 由 P指 向 Q 解析小磁針N極指向Q，說明Q端為S極，根據(jù)安培定則可知，通過R的電流

6、方向向上，C選項正確；蓄電池的F端為正極，A選項錯誤；螺線管的P端為N極，B選項錯誤；管內(nèi)磁場方向應(yīng)由S極指向N極，即由Q指向P，D選項錯誤。答案C 2.(2015浙江學業(yè)水平考試)下 列 表 示 的 工 具 或 裝 置 中 ， 利 用 地 磁場 工 作 的 是 ( )答案B 要 點 突 破 要點一安培定則1.對 于 直 線 電 流 的 磁 場 ： 右 手 握 住 通 電 導 線 ， 伸 直 的 大 拇 指 指 向電 流 方 向 ， 那 么 彎 曲 的 四 指 的 方 向 就 是 導 線 周 圍 的 磁 感 線 環(huán) 繞的 方 向 。2.對 于 環(huán) 形 電 流 的 磁 場 ： 用 右 手 握 住

7、 通 電 的 環(huán) 形 導 線 (或 通 電 螺 線管 )， 彎 曲 的 四 指 與 環(huán) 形 電 流 的 方 向 一 致 ， 那 么 大 拇 指 的 指 向 就是 環(huán) 形 導 線 軸 心 上 (或 通 電 螺 線 管 內(nèi) 部 )的 磁 感 線 的 方 向 。 【例1】 下 列 各 圖 為 電 流 產(chǎn) 生 磁 場 的 分 布 圖 ， 正 確 的 分 布 圖 是 ( ) A. B. C. D. 答案C 要點二電場線與磁感線的比較電 場 線 磁 感 線電 場 線 的 疏 密 程 度 表 示 該 區(qū) 域電 場 強 弱 (密 強 ； 疏 弱 ) 磁 感 線 的 疏 密 程 度 表 示 該 區(qū) 域磁 場 強

8、 弱 (密 強 ； 疏 弱 )電 場 線 由 正 電 荷 指 向 負 電 荷 或無 窮 遠 ； 或 由 無 窮 遠 指 向 負 電荷 ， 是 單 向 曲 線 磁 感 線 在 磁 體 外 部 是 從 N極 指向 S極 ， 內(nèi) 部 從 S極 指 向 N極 。磁 感 線 是 閉 合 曲 線電 場 線 互 不 相 交 、 不 相 切 磁 感 線 互 不 相 交 、 不 相 切 【例2】 (多 選 )關(guān) 于 電 場 和 磁 場 ， 下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A.我 們 雖 然 不 能 用 手 觸 摸 到 電 場 的 存 在 ， 卻 可 以 用 試 探 電 荷 去探 測 它 的 存 在 和 強

9、 弱B.電 場 線 和 磁 感 線 是 可 以 形 象 描 述 電 場 強 弱 和 方 向 的 客 觀 存 在的 曲 線C.磁 感 線 和 電 場 線 一 樣 都 是 閉 合 的 曲 線D.磁 體 之 間 的 相 互 作 用 是 通 過 磁 場 發(fā) 生 的 ， 磁 場 和 電 場 一 樣 ，都 是 客 觀 存 在 的 物 質(zhì) 解析電場和磁場都是客觀存在的物質(zhì)，電場線和磁感線都是假想的曲線，實際并不存在。電場線和磁感線的最大區(qū)別在于磁感線是閉合的，而電場線不是閉合的，故選項A、D正確。答案AD 精 練 題 組 1.第 一 個 發(fā) 現(xiàn) 電 流 磁 效 應(yīng) 的 科 學 家 是 ( )答案B 2.如

10、圖 所 示 ， 直 導 線 AB、 螺 線 管 C、 電 磁 鐵 D三 者 相 距 較 遠 ， 它 們的 磁 場 互 不 影 響 ， 開 關(guān) S閉 合 ， 則 小 磁 針 的 北 極 N(黑 色 一 端 )指出 磁 場 方 向 正 確 的 是 ( )A.a、 c B.b、 c C.c、 d D.a、 d 解析據(jù)安培定則判斷出：(1)AB直導線磁場在小磁針a所在位置垂直紙面向外，所以小磁針a的N極指向正確；(2)C左側(cè)為N極，內(nèi)部磁場向左，所以小磁針c的N極指向正確，小磁針b的N極指向不對；(3)D左為S極，右為N極，所以小磁針d的N極指向也不正確。答案A 3.某 小 組 同 學 利 用 磁 傳

11、 感 器 探 究 通 電 螺 線 管 軸 線 上 不 同 位 置 的 磁感 應(yīng) 強 度 ， 如 圖 甲 所 示 。 將 傳 感 器 探 頭 沿 螺 線 管 軸 線 移 動 時 ，測 得 磁 感 應(yīng) 強 度 B的 大 小 隨 位 置 x的 變 化 關(guān) 系 如 圖 乙 所 示 。 圖 乙中 a、 b兩 點 對 應(yīng) 位 置 分 別 處 在 ( )A.螺 線 管 內(nèi) 、 螺 線 管 內(nèi) B.螺 線 管 內(nèi) 、 螺 線 管 外C.螺 線 管 外 、 螺 線 管 外 D.螺 線 管 外 、 螺 線 管 內(nèi)答案D 4.電 流 的 磁 效 應(yīng) 揭 示 了 電 與 磁 的 關(guān) 系 。 若 直 導 線 通 有 方

12、 向 垂 直 紙面 向 外 的 恒 定 電 流 ， 則 電 流 的 磁 感 線 分 布 正 確 的 是 ( )答案D 5.如 圖 所 示 ， 豎 直 放 置 的 長 直 導 線 通 有 恒 定 電 流 ， 側(cè) 旁 小 磁 針 N極的 最 終 指 向 應(yīng) 為 ( )A.平 行 紙 面 向 右B.平 行 紙 面 向 左C.垂 直 紙 面 向 里D.垂 直 紙 面 向 外解析根據(jù)安培定則可知，導線右側(cè)的磁感線方向垂直紙面向外，故小磁針N極的最終指向應(yīng)為垂直紙面向外。答案D 基 礎(chǔ) 過 關(guān) 一、磁感應(yīng)強度1.磁感應(yīng)強度(1)定 義 ： 在 磁 場 中 _于 磁 場 方 向 的 通 電 導 線 ， 所

13、受 的 安 培 力F跟 電 流 I和 導 線 長 度 L的 _的 比 值 叫 磁 感 應(yīng) 強 度 。說 明 ： 如 果 導 線 很 短 很 短 ， B就 是 導 線 所 在 處 的 磁 感 應(yīng) 強 度 。(2)意 義 ： 磁 感 應(yīng) 強 度 B是 表 示 磁 場 強 弱 的 物 理 量 。(3)公 式 ： B ， 條 件 為 ： _。(4)單 位 ： _， 簡 稱 _， 符 號 是 _。 1 T 1。(5)方 向 ： 小 磁 針 靜 止 時 _極 的 指 向 ?？键c二磁感應(yīng)強度(c/c)安培力(c/d)垂 直 乘 積 IL_ B L特 斯 拉 特 TN 2.磁場的疊加：磁 感 應(yīng) 強 度 為

14、矢 量 ， 合 成 與 分 解 遵 循 _。二、安培力1.安培力的大小(1)磁 場 和 電 流 垂 直 時 ： F _。(2)磁 場 和 電 流 平 行 時 ： F 0。 平 行 四 邊行 定 則 BIL 2.安培力的方向(1)用 左 手 定 則 判 定 ： 伸 開 左 手 ， 使 拇 指 與 其 余 四 個 手 指 垂 直 ，并 且 都 與 手 掌 在 同 一 個 平 面 內(nèi) 。 讓 磁 感 線 從 掌 心 進 入 ， 并 使 四指 指 向 _的 方 向 ， 這 時 拇 指 所 指 的 方 向 就 是 通 電 導 線 在 磁 場中 所 受 _的 方 向 。(2)安 培 力 的 方 向 特 點

15、 ： F B， F I， 即 F垂 直 于 _決 定 的平 面 。 電 流安 培 力 B和 I 【過關(guān)演練】1.依 據(jù) 如 圖 所 示 的 “處 在 磁 場 中 的 通 電 金 屬 棒 在 導 軌 上 運 動 ”這 一實 驗 現(xiàn) 象 及 相 應(yīng) 規(guī) 律 設(shè) 計 的 家 用 電 器 是 ( )A.電 熱 水 壺 B.電 飯 鍋C.電 風 扇 D.電 熨 斗 解析處在磁場中的通電金屬棒在導軌上運動，是通電導體在磁場中受安培力問題，A、B、D選項均為電流的熱效應(yīng)，只有C選項符合題意。答案C 2.(2015浙江10月選考)小 張 在 探 究 磁 場 對 電 流 作 用 的 實 驗 中 ， 將直 導 線

16、 換 作 導 體 板 ， 如 圖 所 示 ， 發(fā) 現(xiàn) 在 a、 b兩 點 之 間 存 在 電 壓Uab。 進 一 步 實 驗 結(jié) 果 如 下 表 ：電 流 磁 感 應(yīng) 強 度 電 壓 UabI B UI 2B 2UI 3B 3U2I B 2U3I B 3U 由 表 中 結(jié) 果 可 知 電 壓 Uab( )A.與 電 流 無 關(guān) B.與 磁 感 應(yīng) 強 度 無 關(guān)C.與 電 流 可 能 成 正 比 D.與 磁 感 應(yīng) 強 度 可 能 成 反 比解析由實驗數(shù)據(jù)可看出：當通過電流I恒定時，電壓Uab與磁感應(yīng)強度可能成正比；當所加磁場恒定時，電壓Uab與所通電流可能成正比。故C選項正確。答案C 要 點

17、 突 破 要點一磁感應(yīng)強度1.磁 感 應(yīng) 強 度 由 磁 場 本 身 決 定 。2.合 磁 感 應(yīng) 強 度 等 于 各 磁 場 的 磁 感 應(yīng) 強 度 的 矢 量 和 (滿 足 平 行四 邊 形 定 則 )。3.牢 記 判 斷 電 流 的 磁 場 的 方 法 安 培 定 則 ， 并 能 熟 練 應(yīng) 用 ， 建立 磁 場 的 立 體 分 布 模 型 。 【例1】 有 兩 根 長 直 導 線 a、 b互 相 平 行 放 置 ，如 圖 所 示 為 垂 直 于 導 線 的 截 面 圖 。 在 圖 中所 示 的 平 面 內(nèi) ， O點 為 兩 根 導 線 連 線 的 中點 ， M、 N為 兩 根 導 線

18、附 近 的 兩 點 ， 它 們 在兩 導 線 連 線 的 中 垂 線 上 ， 且 與 O點 的 距 離相 等 。 若 兩 導 線 中 通 有 大 小 相 等 、 方 向 相 同 的 恒 定 電 流 I， 則 關(guān)于 線 段 MN上 各 點 的 磁 感 應(yīng) 強 度 的 說 法 中 正 確 的 是 ( )A.M點 和 N點 的 磁 感 應(yīng) 強 度 大 小 相 等 、 方 向 相 同B.M點 和 N點 的 磁 感 應(yīng) 強 度 大 小 相 等 、 方 向 相 反C.在 線 段 MN上 各 點 的 磁 感 應(yīng) 強 度 都 不 可 能 為 零 D.在 線 段 MN上 三 點 的 磁 感 應(yīng) 強 度 為 零

19、解析根據(jù)安培定則和磁場疊加原理，M點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反，選項A錯，B對；在線段MN上只有在O點處，a、b兩直導線電流形成的磁場的磁感應(yīng)強度等大反向，即只有O點處的磁感應(yīng)強度為零，選項C、D錯。答案B 要點二安培力1.計 算 安 培 力 公 式 F BIL， 應(yīng) 用 時 要 注 意 ：(1)B與 L垂 直 ；(2)L是 有 效 長 度 公 式 F ILB中 L指 的 是 “有 效 長 度 ”。 當 B與 I垂 直 時 ， F最 大 ，F(xiàn) ILB； 當 B與 I平 行 時 ， F 0。 彎 曲 導 線 的 有 效 長 度 L， 等 于 連 接 兩 端 點 線 段 的 長 度 (如

20、 圖 所示 )； 相 應(yīng) 的 電 流 沿 L由 始 端 流 向 末 端 。 2.方 向 ： 根 據(jù) 左 手 定 則 判 斷 。 【例2】 (2015浙江9月測試卷)如 圖 所 示 是“ 探 究 影 響 通 電 導 線 受 力 的 因 素 ” 的 裝 置圖 。 實 驗 時 ， 先 保 持 導 線 通 電 部 分 的 長 度不 變 ， 改 變 電 流 的 大 小 ； 然 后 保 持 電 流 不 變 ， 改 變 導 線 通 電 部分 的 長 度 。 對 該 實 驗 ， 下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A.當 導 線 中 的 電 流 反 向 時 ， 導 線 受 到 的 安 培 力 方 向 不 變

21、B.保 持 電 流 不 變 ， 接 通 “ 1、 4” 時 導 線 受 到 的 安 培 力 是 接 通“ 2、 3” 時 的 3倍C.保 持 電 流 不 變 ， 接 通 “ 1、 4” 時 導 線 受 到 的 安 培 力 是 接 通“ 2、 3” 時 的 2倍D.接 通 “ 1、 4” ， 當 電 流 增 加 為 原 來 的 2倍 時 ， 通 電 導 線 受 到 的 安 培 力 減 半 解析接觸“1、4”時導線的長度是接觸“ 2、3”時長度的3倍，根據(jù)安培力公式FBIL知，導線所受安培力也是3倍關(guān)系。答案B 要點三安培力作用下導體運動方向的判斷方法電 流 元 法 分 割 為 電 流 元 安 培

22、 力 方 向 整 段 導 體 所 受合 力 方 向 運 動 方 向特 殊位 置 法 在 特 殊 位 置 安 培 力 方 向 運 動 方 向等 效 法 環(huán) 形 電 流 小 磁 針條 形 磁 鐵 通 電 螺 線 管 多 個 環(huán) 形 電 流 等 效 法 環(huán) 形 電 流 小 磁 針條 形 磁 鐵 通 電 螺 線 管 多 個 環(huán) 形 電 流結(jié) 論 法 同 向 電 流 互 相 吸 引 ， 反 向 電 流 互 相 排 斥 ； 兩 不 平 行 的直 線 電 流 相 互 作 用 時 ， 有 轉(zhuǎn) 到 平 行 且 電 流 方 向 相 同 的趨 勢轉(zhuǎn) 換 研 究對 象 法 定 性 分 析 磁 體 在 電 流 磁 場

23、作 用 下 如 何 運 動 或 運 動 趨 勢的 問 題 ， 可 先 分 析 電 流 在 磁 體 磁 場 中 所 受 的 安 培 力 ，然 后 由 牛 頓 第 三 定 律 ， 確 定 磁 體 所 受 電 流 磁 場 的 作 用力 ， 從 而 確 定 磁 體 所 受 合 力 及 運 動 方 向 【例3】 如 圖 所 示 ， 把 輕 質(zhì) 導 線 圈 用 絕 緣 細 線 懸 掛 在 磁 鐵 N極 附近 ， 磁 鐵 的 軸 線 穿 過 線 圈 的 圓 心 且 垂 直 線 圈 平 面 ， 當 線 圈 內(nèi) 通以 如 圖 所 示 方 向 的 電 流 后 ， 線 圈 的 運 動 情 況 是 ( )A.線 圈

24、向 左 運 動B.線 圈 向 右 運 動C.從 上 往 下 看 順 時 針 轉(zhuǎn) 動D.從 上 往 下 看 逆 時 針 轉(zhuǎn) 動 解析將環(huán)形電流等效成小磁針，如圖所示，根據(jù)異名磁極相吸引知，線圈將向右運動，選B；也可將左側(cè)條形磁鐵等效成環(huán)形電流，根據(jù)結(jié)論“同向電流相吸引，異向電流相排斥”也可判斷出線圈向右運動，選B。答案 B 要點四求解安培力作用下導體棒平衡問題的基本思路(1)電 磁 學 問 題 力 學 化 。(2)立 體 圖 形 平 面 化 。 【例4】 (2016浙江湖州中學學考模擬)如 圖 所 示 ， 金 屬 MN兩 端由 等 長 的 輕 質(zhì) 細 線 水 平 懸 掛 ， 處 于 豎 直 向

25、上 的 勻 強 磁 場 中 ， 棒中 通 以 由 M向 N的 電 流 ， 平 衡 時 兩 懸 線 與 豎 直 方 向 夾 角 均 為 。如 果 僅 改 變 下 列 某 一 個 條 件 ， 角 的 相 應(yīng) 變 化 情 況 是 ( )A.棒 中 的 電 流 變 大 ， 角 變 大B.兩 懸 線 等 長 變 短 ， 角 變 小C.金 屬 棒 質(zhì) 量 變 大 ， 角 變 大D.磁 感 應(yīng) 強 度 變 大 ， 角 變 小 解析選金屬棒MN為研究對象，如圖所示。金屬棒受3個力而處于平衡狀態(tài)，其中FBBILmgtan ，則：I增大，角變大，A選項正確；懸線變短，角不變，B選項錯誤；m增大，角變小，C選項錯誤

26、；B變大，角變大，D選項錯誤。答案A 精 練 題 組 1.如 圖 所 示 ， 兩 根 相 互 平 行 的 長 直 導 線 分 別 通 有 方 向 相 反 的 電 流I1和 I2， 且 I1 I2； a、 b、 c、 d為 導 線 某 一 橫 截 面 所 在 平 面 內(nèi) 的四 點 ， 且 a、 b、 c與 兩 導 線 共 線 ； b點 在 兩 導 線 之 間 ， b、 d的 連線 與 導 線 所 在 平 面 垂 直 。 磁 感 應(yīng) 強 度 可 能 為 零 的 點 是 ( )A.a點 B.b點 C.c點 D.d點解析要合磁感應(yīng)強度為零，必有I 1和I2形成兩個磁場等大反向，只有 c點有可能，選C。

27、答案C 2.把 長 L 0.25 m的 導 體 棒 置 于 磁 感 應(yīng) 強 度 B 1.0 10 2 T的 勻強 磁 場 中 ， 使 導 體 棒 和 磁 場 方 向 垂 直 ， 如 圖 所 示 。 若 導 體 棒的 電 流 I 2.0 A， 方 向 向 右 ， 則 導 體 棒 受 到 的 安 培 力 大 小 與 方向 ( )A.1.0 10 3 N 豎 直 向 上B.5.0 10 3 N 豎 直 向 上C.5.0 10 3 N 豎 直 向 下D.1.0 10 3 N 豎 直 向 下答案B 解析由安培定則知導線A、B在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反，互相抵消，所以O(shè)處的磁感應(yīng)強度即為導線

28、C所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度，即大小為2B，由安培定則可判定其方向沿OA方向，A、B、C錯誤，D正確。答案D 4.(多 選 )如 圖 甲 所 示 ， 兩 根 光 滑 平 行 導 軌 水 平 放 置 ， 間 距 為 L， 其間 有 豎 直 向 下 的 勻 強 磁 場 ， 磁 感 應(yīng) 強 度 為 B。 垂 直 于 導 軌 水 平 對稱 放 置 一 根 均 勻 金 屬 棒 。 從 t 0時 刻 起 ， 棒 上 有 如 圖 乙 所 示 的持 續(xù) 交 變 電 流 I， 周 期 為 T， 最 大 值 為 Im， 圖 甲 中 I所 示 方 向 為 電流 正 方 向 。 則 金 屬 棒 ( )A.一 直 向 右 移

29、動B.速 度 隨 時 間 周 期 性 變 化 C.受 到 的 安 培 力 隨 時 間 周 期 性 變 化D.受 到 的 安 培 力 在 一 個 周 期 內(nèi) 做 正 功 解析由FILB可知，安培力隨時間的變化關(guān)系與電流隨時間變化關(guān)系相同。所以金屬棒先向右勻加速運動，再向右做勻減速運動，然后重復運動，故選項A、B、C均正確；安培力先做正功，后做負功，故選項D錯誤。答案ABC 5.如 圖 所 示 ， 光 滑 導 軌 與 水 平 面 成 角 ， 導 軌 寬 為 L。 勻 強 磁 場 磁感 應(yīng) 強 度 為 B。 金 屬 桿 質(zhì) 量 為 m， 水 平 放 在 導 軌 上 。 當 回 路 總 電流 為 I1

30、時 ， 金 屬 桿 正 好 能 靜 止 。 求 ：(1)B至 少 多 大 ？ 這 時 B的 方 向 如 何 ？ (2)若 保 持 B的 大 小 不 變 而 將 B的 方 向 改 為 豎 直 向 上 ， 應(yīng) 把 回 路 總電 流 I 2調(diào) 到 多 大 才 能 使 金 屬 桿 保 持 靜 止 ？ 6.如 圖 ， 一 長 為 10 cm的 金 屬 棒 ab用 兩 個 完 全相 同 的 彈 簧 水 平 地 懸 掛 在 勻 強 磁 場 中 ； 磁 場的 磁 感 應(yīng) 強 度 大 小 為 0.1 T， 方 向 垂 直 于 紙 面向 里 ； 彈 簧 上 端 固 定 ， 下 端 與 金 屬 棒 絕 緣 。金 屬

31、 棒 通 過 開 關(guān) 與 一 電 動 勢 為 12 V的 電 池 相 連 ， 電 路 總 電 阻 為2 。 已 知 開 關(guān) 斷 開 時 兩 彈 簧 的 伸 長 量 均 為 0.5 cm； 閉 合 開 關(guān) ，系 統(tǒng) 重 新 平 衡 后 ， 兩 彈 簧 的 伸 長 量 與 開 關(guān) 斷 開 時 相 比 均 改 變 了0.3 cm。 重 力 加 速 度 大 小 取 10 m/s 2。 判 斷 開 關(guān) 閉 合 后 金 屬 棒 所受 安 培 力 的 方 向 ， 并 求 出 金 屬 棒 的 質(zhì) 量 。 解析依題意，開關(guān)閉合后，電流方向從b到a，由左手定則可知，金屬棒所受的安培力方向豎直向下。開關(guān)斷開時，兩彈簧各自相對于其原長伸長為l10.5 cm。由胡克定律和力的平衡條件得2kl1mg式中，m為金屬棒的質(zhì)量，k是彈簧的勁度系數(shù)，g是重力加速度的大小。開關(guān)閉合后，金屬棒所受安培力的大小為FIBL 式中，I是回路電流，L是金屬棒的長度。兩彈簧各自再伸長了l20.3 cm，由胡克定律和力的平衡條件得2k(l1l2)mgF由歐姆定律有EIR式中，E是電池的電動勢，R是電路總電阻。聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得m0.01 kg答案豎 直 向 下 0.01 kg