安培力受力分析专题.ppt

含安培力的综合受力分析问题问题讨论：1.电流在磁场中所受的安培力用什么定则？2.受力分析的一般顺序是什么？3.静摩擦力的方向如何？4.在一个闭合回路中，电流方向如何？5.闭合电路欧姆定律的表达式，如果是纯电阻电路，表达式是？ 如图所示，其中A、B图已知电流方向及其所受安培力的方向，试判断并在图中标出磁场方向．C、D图已知磁场方向及安培力方向，试判断电流方向并在图中标出．问题：请画出图3－3－11所示的各种情况下，导线受到的安培力的方向．图3－3－11解析：利用左手定则判定导线受到的安培力的方向时，注意图形的转化，将抽象的图形转化为便于受力分析的图形．各个图形中导线受到的安培力的方向如图所示．如图所示，通电直导线ab质量为m、长为L，水平放置在倾角为θ的光滑斜面上，斜面宽也为L，通以图示方向的电流，电流为I，要求导线ab静止在斜面上．(1)若磁场的方向竖直向上，则磁感应强度为多大？(2)若要求磁感应强度最小，则磁感应强度为多少？方向如何？解决安培力与力学综合问题的关键：(1)首先正确画出通电导体受力的平面图(或侧视图)，注意电流方向和磁场方向的正确画出．(2)受力分析时安培力的方向必须用左手定则正确判定，注意安培力方向跟磁感应强度的方向垂直．质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为μ.有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图3-24所示.图(b)中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是( ).图3-24ABmgmgmgmgFNFFNFN【例】如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E＝4.5V、内阻r＝0.50Ω的直流电源．现把一个质量m＝0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2.已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力大小；(3)导体棒受到的摩擦力．答案：(1)1.5A(2)0.30N(3)0.06N针对训练：如图所示，两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E，内阻不计，导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°.金属杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好．整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中．当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab刚好处于静止状态．要使金属杆能沿导轨向上运动，可以采取的措施是()A．增大磁感应强度BB．调节滑动变阻器使电流减小C．增大导轨平面与水平面间的夹角θD．将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变答案：A.通电直导线在匀强磁场中的受力分析如图所示，长为2l的直导线拆成边长相等、夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，当在该导线中通以大小为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为（?????）A．0???B．0.5BIl??C．BIl?????????D．2Bil?如图所示，一条劲度系数较小的金属弹簧处于自由状态，当弹簧通以电流时，弹簧将（）Ａ.纵向收缩，径向膨胀；Ｂ.纵向伸长，径向收缩；Ｃ.纵向收缩，径向伸长；Ｄ.纵向伸长，径向膨胀。A