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    安培力作用下物体的运动方向的判断 (1)电流元法:即把整段电流等效为多段直线电流元.先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向.从而判断整段电流所受合力方向.最后确定运动方向． (2)特殊位置法:把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向.从而确定运动方向． (3)等效法:环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁.条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管.通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析． (4)利用结论法:①两电流相互平行时无转动趋势.同向电流相互吸引.反向电流相互排斥,②两电流不平行时.有转动到相互平行且电流方向相同的趋势． (5)转换研究对象法:因为电流之间.电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律.这样.定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题.可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力.然后由牛顿第三定律.再确定磁体所受电流作用力.从而确定磁体所受合力及运动方向． (6)分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤 ①画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况 ②用左手定则确定各段通电导线所受安培力 ③)据初速方向结合牛顿定律确定导体运动情况 (7)磁场对通电线圈的作用:若线圈面积为S.线圈中的电流强度为I.所在磁场的孩感应强度为B.线圈平面跟磁场的夹角为θ.则线圈所受磁场的力矩为:M=BIScosθ． [例6]如图所示.电源电动势E＝2V.r＝0.5Ω,竖直导轨电阻可略.金属棒的质量m＝0.1kg.R=0.5Ω.它与导体轨道的动摩擦因数μ＝0.4.有效长度为0.2 m,靠在导轨的外面.为使金属棒不下滑.我们施一与纸面夹角为600且与导线垂直向外的磁场.(g=10 m/s2)求: (1)此磁场是斜向上还是斜向下? (2)B的范围是多少? 解析:导体棒侧面受力图如图所示: 由平衡条件得:B最小时摩擦力沿导轨向上.则有 μFN+BILcos300＝mg, FN=BILsin300 解得B＝2.34 T 当B最大时摩擦力沿导轨向下.则有BILcos300＝mg+μFN FN=BILsin300 解得B=3. 75 T B的范围是2.34 T -- 3. 75 T [例7]在倾角为θ的斜面上.放置一段通有电流强度为I,长度为L.质量为m的导体棒a..如图所示.棒与斜面间动摩擦因数μ< tanθ.欲使导体棒静止在斜面上.应加匀强磁场.磁场应强度B最小值是多少?如果要求导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力.则所加匀强磁场磁感应强度又如何? 解析:(1)设当安培力与斜面成α角时B最小.则由平衡条件得: mgsinθ＝μFN+BILcosα, FN=mgcosθ+BILsinα． 解得 ∴当α+β=900时, (2)当FN=0时.则BIL＝mg.∴BIL=mg,由左手定则知B方向水平向左． [例8]如图所示.abcd是一竖直的矩形导线框.线框面积为S.放在磁感强度为B的均匀水平磁场中.ab边在水平面内且与磁场方向成600角.若导线框中的电流为I.则导线框所受的安培力对某竖直的固定轴的力矩等于 A．IBS B．½IBS C．IBS D．由于导线框的边长及固定轴的位置来给出.无法确定 解析:为便于正确找出力臂.应将题中所给的立体图改画成平面俯视图.如图10-17所示.设线框ab边长为11.cd边长为12.并设竖直转轴过图中O点 .ao长lac.bo长lbo.则lac+lbo=l1．为便于分析.设电流方向沿abcda． 由左手定则判断各边所受安培力的方向.可知ab.cd边受力与竖直转轴平行.不产生力矩,ad.bc两边所受安培力方向如图.将产生力矩．ad.bc边所受安培力的大小均为F＝IBl2.产生的力矩分别为:Mad=Flaocosθ.Mbc=Flbccosθ．两个力矩的方向相同(困10-17中均为顺时针力矩).合力矩M=Mad+Mbc＝F(lao+lbc)cosθ＝IBScosθ.将θ＝600代入.得M=½IBS． 答案:B 说明:由此题也导出了单匝通电线圈在磁场所受磁力矩的公式M=IBScosθ．若为N匝线圈.则M＝NIBScosθ．式中S为线圈包围面积.θ为线圈平面与磁场方向的夹角．显然.当θ=00时.即线圈平面与磁场方向平行时.线圈所受磁力矩最大Mmax＝NBIS.当θ＝900.即线圈平面与磁场方向垂直时.线圈所受磁力矩为零．公式也不限于矩形线圈.对称转轴的情况.对任意形状的线圈．任一垂直于磁场的转轴位置都适用． [例9]通电长导线中电流I0的方向如图所示.边长为2L的正方形载流线圈abcd中的电流强度为I.方向由a→b→c→d．线圈的ab边.cd边以及过ad.bc边中点的轴线OO/都与长导线平行．当线圈处于图示的位置时.ab边与直导线间的距离ala等于2L.且ala与ad垂直．已知长导线中电流的磁场在ab处的磁感强度为B1.在cd处的磁感强度为B2.则载流线圈处于此位置受到的磁力矩的大小为 ． 解析:ad.bc边所受的磁场力和转轴OO/平行.其力矩为零.ab.cd边受力的方向如图10-21所示.大小分别为F1＝B1I·2L.F2= B2I·2L.F1.F2对转轴OO/的力臂分别为L和L .则两力对转轴的力矩为M=M1+M2=FlL+F2L= IL2(2B1+B2)． 答案:IL2(2B1+B2) 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    （2013?普陀区一模）如图所示，两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M和N，通有同向等值电流；沿纸面与直导线M、N等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab，则通电导线ab在安培力作用下运动的情况是（　　）

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    关于曲线运动，下列叙述中正确的是（　　）

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    （10分）在粗糙水平面上有一质量为m=10kg的物体，物体与水平面的动摩擦因数为μ=0.2。现在对物体施加一个斜向下，与水平面成=37°的推力F ，F=100N，物体由静止开始向右运动。作用5s后撤去外力F。g取10m/s2。（其中sin37°=0.6，,cos37°=0.8）求：

    （1）力作用下物体的加速度为多少？

    （2）撤去外力F时物体的速度大小

    （3）物体在水平面上发生的总位移

     

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    (7分)以下是小丽同学在“探究共点力作用下物体的平衡条件”实验中的操作步骤。

    请完成步骤中的填空:

    A.将一方形薄木板平放在桌面上，在板面上用图钉固定好白纸，将三个弹簧测力计的挂钩用细线系在小铁环上，如图甲所示

    B.先将其中两个测力计固定在图板上，再沿某一方向拉着第三个测力计。当铁环      时，分别记下测力计的示数F1、F2、F3和              ，并作出各个力的图示

    C.按               作出F1、F2的合力F12，如图乙所示。比较F12和            ，由此，找出三个力F1、F2、的关系。

     

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    利用传感器和计算机可以研究快速变化的力作用下物体的运动规律或物体受力的特点等情况。例如在一次实验时，把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落。用这种方法获得了弹性绳的拉力随时间变化的图线如图乙所示。则根据图线所提供的信息，作出以下判断，其中正确的是(    )

        

    A．t1、t2时刻小球速度最大                   B．t2、t5时刻小球的动能最小

    C．t3与t6时刻小球动量大小可能相等       D．小球在运动过程中机械能守恒

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