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通電導(dǎo)線置于條形磁鐵上方使通電導(dǎo)線置于磁場中如圖10-3所示，由左手定則判斷通電導(dǎo)線受到向下的安培力作用，同時由牛頓第三定律可知，力的作用是相互的，磁鐵對通電導(dǎo)線有向下作用的同時，通電導(dǎo)線對磁鐵有反作用力，作用在磁鐵上，方向向上，如圖10-4。對磁鐵做受力分析，由于磁鐵始終靜止，無通電導(dǎo)線時，N=mg，有通電導(dǎo)線后N+F′=mg，N=mg-F′，磁鐵對桌面壓力減小，選A。

例3  如圖10-5所示，水平放置的扁平條形磁鐵，在磁鐵的左端正上方有一線框，線框平面與磁鐵垂直，當(dāng)線框從左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的過程中，穿過它的磁通量的變化是：

A．先減小后增大

B．始終減小

C．始終增大

D．先增大后減小

A．磁鐵對桌面的壓力減小

B．磁鐵對桌面的壓力增大

C．磁鐵對桌面的壓力不變

D．以上說法都不可能

【常見錯解】

磁鐵吸引導(dǎo)線而使磁鐵導(dǎo)線對桌面有壓力，選B。

【錯解原因】

錯解在選擇研究對象做受力分析上出現(xiàn)問題，也沒有用牛頓第三定律來分析導(dǎo)線對磁鐵的反作用力作用到哪里。

【分析解答】

A．加速直線運(yùn)動                      B．勻速直線運(yùn)動

C．勻速圓周運(yùn)動                      D．簡諧運(yùn)動

【錯解】

錯解一：螺線管兩端加上交流電壓，螺線管內(nèi)有磁場，電子在磁場中要受到磁場力的作用，故選A。

錯解二：螺線管兩端加上了交流電壓，螺線管內(nèi)部有磁場，磁場方向周期性發(fā)生變化，電子在周期性變化的磁場中受到的力也發(fā)生周期性變化，而做往復(fù)運(yùn)動。故選D。

【錯解原因】

【分析解答】

螺線管兩端加上交流電壓后，螺線管內(nèi)部磁場大小和方向發(fā)生周期性變化，但始終與螺線管平行，沿著螺線管軸線方向射入的電子其運(yùn)動方向與磁感線平行。沿軸線飛入的電子始終不受洛侖茲力而做勻速直線運(yùn)動。

例2  如圖10-2，條形磁鐵平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場垂直，現(xiàn)給導(dǎo)線中通以垂直于紙面向外的電流，則下列說法正確的是：

B選項(xiàng)。

被測回路中有電源，歐姆表不能適用，排除D選項(xiàng)。

【評析】

本題考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�。還考察學(xué)生的邏輯思維能力。邏輯思維的基礎(chǔ)是對電路結(jié)構(gòu)的理解。養(yǎng)成正確的電路分析的習(xí)慣，處處受益。

第十章  磁場錯題集

本章內(nèi)容包括磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線、磁通量、電流的磁場、安培力、洛侖茲力等基本概念，以及磁現(xiàn)象的電本質(zhì)、安培定則、左手定則等規(guī)律。

本章涉及到的基本方法有，運(yùn)用空間想象力和磁感線將磁場的空間分布形象化是解決磁場問題的關(guān)鍵。運(yùn)用安培定則、左手定則判斷磁場方向和載流導(dǎo)線、運(yùn)動的帶電粒子受力情況是將力學(xué)知識與磁場問題相結(jié)合的切入點(diǎn)。

在本章知識應(yīng)用的過程中，初學(xué)者常犯的錯誤主要表現(xiàn)在：不能準(zhǔn)確地再現(xiàn)題目中所敘述的磁場的空間分布和帶電粒子的運(yùn)動軌跡：運(yùn)用安培定則、左手定則判斷磁場方向和載流導(dǎo)線、運(yùn)動的帶電粒子受力情況時出錯；運(yùn)用幾何知識時出現(xiàn)錯誤；不善于分析多過程的物理問題。

例1  如圖10-1所示，螺線管兩端加上交流電壓，沿著螺線管軸線方向有一電子射入，則該電子在螺線管內(nèi)將做：

選B的同學(xué)沒有考慮R₁與R₂之間的導(dǎo)線斷開的情況。選C的同學(xué)沒有考慮到無論哪根導(dǎo)線斷開，測得的電壓都等于6V，大于2.5V。如選D的同學(xué)沒有考慮到如果被測回路中有電源，歐姆表就可能被毀壞或讀數(shù)不準(zhǔn)。

【分析解答】

設(shè)萬用表各擋都理想，忽略電源的內(nèi)阻。選用不同功能檔時，應(yīng)畫出電路圖，至少在頭腦中想清楚。

用電壓擋測量時，由于電路斷開(無論是從ab間斷開，還是從R₁與R₂之間斷開)電路中無電流，黑表筆與電源負(fù)極等電勢。直流電壓擋測量的數(shù)值是電源電動勢ε=6V。所以A選項(xiàng)可行，C選項(xiàng)不行。

用電流擋測量時，假設(shè)ab間導(dǎo)線完好，而R₁與R₂之間導(dǎo)線斷開，

測量的最大電壓為U₁=IR₁=2V。可選A、C。

用歐姆擋可以直接測量回路中的電阻是否等于15Ω或者等于10Ω。

【錯解原因】

C．直流2.5V擋                 D．歐姆擋

【錯解】

如果電路連接正常，電路中的電流

A．直流10V擋                  B．直流0.5A擋

[    ]

【評析】

在設(shè)計實(shí)驗(yàn)過程時，要根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)條件，靈活應(yīng)用實(shí)驗(yàn)原理，改變實(shí)驗(yàn)方法。善于從習(xí)題中或所學(xué)的物理定律的推論中得出實(shí)驗(yàn)原理和方法�；�本原則是不能是電表超過量程，測量誤差盡可能小；不能使用電器超過其額定功率，結(jié)構(gòu)上不能出現(xiàn)短路斷路現(xiàn)象。

例17  如圖9－28所示電路的三根導(dǎo)線中有一根是斷的。電源電阻器R₁?R₂及另外兩根導(dǎo)線都是好的。為了查出斷導(dǎo)線，某學(xué)生想先用萬用表的紅表筆連接在電源的正極a,再將黑表筆分別連接在電阻器R_l的b端和R₂的c端，并觀察萬用表指針的示數(shù)。在下列選擋中，符合操作規(guī)程的是：