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安培力作用下物體的運動方向的判斷 (1)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.從而判斷整段電流所受合力方向.最后確定運動方向． (2)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． (3)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． (4)利用結(jié)論法:①兩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,②兩電流不平行時.有轉(zhuǎn)動到相互平行且電流方向相同的趨勢． (5)轉(zhuǎn)換研究對象法:因為電流之間.電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律.這樣.定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動的問題.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.再確定磁體所受電流作用力.從而確定磁體所受合力及運動方向． (6)分析在安培力作用下通電導體運動情況的一般步驟 ①畫出通電導線所在處的磁感線方向及分布情況 ②用左手定則確定各段通電導線所受安培力 ③)據(jù)初速方向結(jié)合牛頓定律確定導體運動情況 (7)磁場對通電線圈的作用:若線圈面積為S.線圈中的電流強度為I.所在磁場的孩感應強度為B.線圈平面跟磁場的夾角為θ.則線圈所受磁場的力矩為:M=BIScosθ． [例6]如圖所示.電源電動勢E＝2V.r＝0.5Ω,豎直導軌電阻可略.金屬棒的質(zhì)量m＝0.1kg.R=0.5Ω.它與導體軌道的動摩擦因數(shù)μ＝0.4.有效長度為0.2 m,靠在導軌的外面.為使金屬棒不下滑.我們施一與紙面夾角為600且與導線垂直向外的磁場.(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? 解析:導體棒側(cè)面受力圖如圖所示: 由平衡條件得:B最小時摩擦力沿導軌向上.則有 μFN+BILcos300＝mg, FN=BILsin300 解得B＝2.34 T 當B最大時摩擦力沿導軌向下.則有BILcos300＝mg+μFN FN=BILsin300 解得B=3. 75 T B的范圍是2.34 T -- 3. 75 T [例7]在傾角為θ的斜面上.放置一段通有電流強度為I,長度為L.質(zhì)量為m的導體棒a..如圖所示.棒與斜面間動摩擦因數(shù)μ< tanθ.欲使導體棒靜止在斜面上.應加勻強磁場.磁場應強度B最小值是多少?如果要求導體棒a靜止在斜面上且對斜面無壓力.則所加勻強磁場磁感應強度又如何? 解析:(1)設當安培力與斜面成α角時B最小.則由平衡條件得: mgsinθ＝μFN+BILcosα, FN=mgcosθ+BILsinα．解得 ∴當α+β=900時, (2)當FN=0時.則BIL＝mg.∴BIL=mg,由左手定則知B方向水平向左． [例8]如圖所示.abcd是一豎直的矩形導線框.線框面積為S.放在磁感強度為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.若導線框中的電流為I.則導線框所受的安培力對某豎直的固定軸的力矩等于 A．IBS B．½IBS C．IBS D．由于導線框的邊長及固定軸的位置來給出.無法確定解析:為便于正確找出力臂.應將題中所給的立體圖改畫成平面俯視圖.如圖10-17所示.設線框ab邊長為11.cd邊長為12.并設豎直轉(zhuǎn)軸過圖中O點 .ao長lac.bo長lbo.則lac+lbo=l1．為便于分析.設電流方向沿abcda．由左手定則判斷各邊所受安培力的方向.可知ab.cd邊受力與豎直轉(zhuǎn)軸平行.不產(chǎn)生力矩,ad.bc兩邊所受安培力方向如圖.將產(chǎn)生力矩．a(chǎn)d.bc邊所受安培力的大小均為F＝IBl2.產(chǎn)生的力矩分別為:Mad=Flaocosθ.Mbc=Flbccosθ．兩個力矩的方向相同(困10-17中均為順時針力矩).合力矩M=Mad+Mbc＝F(lao+lbc)cosθ＝IBScosθ.將θ＝600代入.得M=½IBS．答案:B 說明:由此題也導出了單匝通電線圈在磁場所受磁力矩的公式M=IBScosθ．若為N匝線圈.則M＝NIBScosθ．式中S為線圈包圍面積.θ為線圈平面與磁場方向的夾角．顯然.當θ=00時.即線圈平面與磁場方向平行時.線圈所受磁力矩最大Mmax＝NBIS.當θ＝900.即線圈平面與磁場方向垂直時.線圈所受磁力矩為零．公式也不限于矩形線圈.對稱轉(zhuǎn)軸的情況.對任意形狀的線圈．任一垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸位置都適用． [例9]通電長導線中電流I0的方向如圖所示.邊長為2L的正方形載流線圈abcd中的電流強度為I.方向由a→b→c→d．線圈的ab邊.cd邊以及過ad.bc邊中點的軸線OO/都與長導線平行．當線圈處于圖示的位置時.ab邊與直導線間的距離ala等于2L.且ala與ad垂直．已知長導線中電流的磁場在ab處的磁感強度為B1.在cd處的磁感強度為B2.則載流線圈處于此位置受到的磁力矩的大小為．解析:ad.bc邊所受的磁場力和轉(zhuǎn)軸OO/平行.其力矩為零.ab.cd邊受力的方向如圖10-21所示.大小分別為F1＝B1I·2L.F2= B2I·2L.F1.F2對轉(zhuǎn)軸OO/的力臂分別為L和L .則兩力對轉(zhuǎn)軸的力矩為M=M1+M2=FlL+F2L= IL2(2B1+B2)．答案:IL2(2B1+B2) 【查看更多】

題目列表(包括答案和解析)

（2013?普陀區(qū)一模）如圖所示，兩根垂直紙面、平行且固定放置的直導線M和N，通有同向等值電流；沿紙面與直導線M、N等距放置的另一根可自由移動的通電導線ab，則通電導線ab在安培力作用下運動的情況是（　�。�

A．沿紙面逆時針轉(zhuǎn)動

B．沿紙面順時針轉(zhuǎn)動

C．a(chǎn)端轉(zhuǎn)向紙外，b端轉(zhuǎn)向紙里

D．a(chǎn)端轉(zhuǎn)向紙里，b端轉(zhuǎn)向紙外

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關于曲線運動，下列敘述中正確的是（　�。�

A．恒力作用下物體的運動不可能是曲線運動

B．變力作用下物體的運動一定是曲線運動

C．加速度大小及速度大小都不變的運動一定不是曲線運動

D．平拋運動是勻變速運動

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（10分）在粗糙水平面上有一質(zhì)量為m=10kg的物體，物體與水平面的動摩擦因數(shù)為μ=0.2�，F(xiàn)在對物體施加一個斜向下，與水平面成=37°的推力F ，F=100N，物體由靜止開始向右運動。作用5s后撤去外力F。g取10m/s2。（其中sin37°=0.6，,cos37°=0.8）求：