高中物理 磁場（二）磁場章末復(fù)習(xí)之重難分析（一）.doc

磁場章末復(fù)習(xí)之重難分析（一）一、有關(guān)安培力問題的分析與計算 安培力是一種性質(zhì)力，既可以使通電導(dǎo)體靜止、運(yùn)動或轉(zhuǎn)動，又可以對通電導(dǎo)體做功，因此，有關(guān)安培力問題的分析與計算的基本思路和方法與力學(xué)問題一樣，先取研究對象進(jìn)行受力分析，判斷通電導(dǎo)體的運(yùn)動情況，然后根據(jù)題目中的條件由牛頓定律或動能定理等規(guī)律求解。具體求解應(yīng)從以下幾個方面著手分析。1安培力的大小 當(dāng)通電導(dǎo)體與磁場方向垂直時，filb；當(dāng)通電導(dǎo)體與磁場方向平行時，f0；當(dāng)通電導(dǎo)體和磁場方向的夾角為時，filbsin。 2安培力的方向 由左手定則判斷，安培力垂直于磁場的方向，也垂直于導(dǎo)線的方向，即安培力垂直于磁場和導(dǎo)線所決定的平面，但磁場與導(dǎo)線可以不垂直。 3解決安培力問題的一般步驟 先畫出通電導(dǎo)線所在處的磁感線的方向，用左手定則確定通電導(dǎo)線所受安培力的方向；根據(jù)受力分析確定通電導(dǎo)體所處的狀態(tài)或運(yùn)動過程；根據(jù)牛頓運(yùn)動定律或動能定理求解?！镜淅?】如圖所示，條形磁鐵放在水平粗糙桌面上，它的正中間上方固定一根長直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通過方向垂直紙面向里（即與條形磁鐵垂直）的電流和原來沒有電流通過時相比較，磁鐵受到的支持力n和摩擦力f將（）an減小，f=0bn減小，f 0cn增大，f=0dn增大，f 0【解析】磁鐵的磁感線在它的外部是從n極到s極，因為長直導(dǎo)線在磁鐵的中央上方，所以此處的磁感線是水平的，電流的方向垂直與紙面向里，根據(jù)左手定則，導(dǎo)線受磁鐵給的“安培力”方向豎直向上，長直導(dǎo)線是固定不動的，根據(jù)物體間力的作用是相互的，導(dǎo)線給磁鐵的反作用力方向就是豎直向下的；因此磁鐵對水平桌面的壓力除了重力之外還有通電導(dǎo)線的作用力，壓力是增大的；因為這兩個力的方向都是豎直向下的，所以磁鐵不會發(fā)生相對運(yùn)動，也就不會產(chǎn)生摩擦力。故選：c?！敬鸢浮縞 【典例2】電磁炮有很多優(yōu)點，備受各國軍事家的重視，如圖是導(dǎo)軌式電磁炮實驗裝置的示意圖。兩根平行長直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定，其間安放金屬滑塊(即實驗用彈丸)。滑塊可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。電源提供的強(qiáng)大電流從一根導(dǎo)軌流入，經(jīng)過滑塊，再從另一導(dǎo)軌流回電源，滑塊被導(dǎo)軌中的電流形成的磁場推動而發(fā)射。在發(fā)射過程中，滑塊所在位置始終可以簡化為勻強(qiáng)磁場，方向垂直于紙面，其強(qiáng)度與電流的關(guān)系為bki，如果兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距為l，滑塊的質(zhì)量為m，滑塊沿導(dǎo)軌滑行距離s后獲得的發(fā)射速度為v0。以下說法中正確的是()a若使電流和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向同時反向，滑塊的發(fā)射方向也將隨之反向b若將電源提供的電流加倍，則滑塊沿導(dǎo)軌滑行距離s后獲得的發(fā)射速度為2v c若使電源提供的電流加倍，則滑塊沿導(dǎo)軌滑行距離s后獲得的發(fā)射速度為4v d若使滑塊的質(zhì)量加倍，則滑塊沿導(dǎo)軌滑行距離s后獲得的發(fā)射速度為0.5v 【答案】b 【典例3】 如圖所示，光滑導(dǎo)軌與水平面成角，導(dǎo)軌寬l。勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為b。金屬桿長也為l ，質(zhì)量為m，水平放在導(dǎo)軌上。當(dāng)回路總電流為i1時，金屬桿正好能靜止。求：b至少多大？這時b的方向如何？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i2調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止？【解析】畫出金屬桿的截面圖。由三角形定則得，只有當(dāng)安培力方向沿導(dǎo)軌平面向上時安培力才最小，b也最小。根據(jù)左手定則，這時b應(yīng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，大小滿足：bi1l=mgsin， b=mgsin/i1l。當(dāng)b的方向改為豎直向上時，這時安培力的方向變?yōu)樗较蛴?，沿?dǎo)軌方向合力為零，得bi2lcos=mgsin，i2=i1/cos。（在解這類題時必須畫出截面圖，只有在截面圖上才能正確表示各力的準(zhǔn)確方向，從而弄清各矢量方向間的關(guān)系）?！敬鸢浮恳娊馕觥镜淅?】如圖所示，質(zhì)量為m的銅棒搭在u形導(dǎo)線框右端，棒