2019屆一輪復(fù)習(xí)魯科版-安培力作用下導(dǎo)體的平衡問題-課件(19張)

2019屆一輪復(fù)習(xí)魯科版------安培力作用下導(dǎo)體的平衡問題----課件(19張)第一頁，共20頁。熱點突破：安培力作用下導(dǎo)體的平衡問題1.熱點透析2.典例剖析3.規(guī)律方法4.跟蹤訓(xùn)練第八章磁場5.真題演練第一頁第二頁，共20頁。一、熱點透析1.熱點透析第二頁第三頁，共20頁。解題提示通電導(dǎo)線在磁場中平衡問題的分析思路(1)選定研究對象．(2)變?nèi)S為二維，如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等，并畫出平面受力分析圖，其中安培力的方向要注意F安⊥B、F安⊥I.(3)列平衡方程.通電導(dǎo)體棒在磁場中的平衡問題是一種常見的力學(xué)綜合模型，該模型一般由傾斜導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒、電源和電阻等組成。這類題目的難點是題圖具有立體性，各力的方向不易確定。第三頁第四頁，共20頁。如圖所示第四頁第五頁，共20頁。二、典例剖析2.典例剖析第五頁第六頁，共20頁。【例3】(名師改編)如圖示，在傾角為θ＝37°的斜面上，固定一寬為L＝1.0m的平行金屬導(dǎo)軌?，F(xiàn)在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量m＝0.4kg、電阻R0＝2.0Ω、長為1.0m的金屬棒ab，它與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5。整個裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B＝2T的勻強磁場中。導(dǎo)軌所接電源的電動勢為E＝12V，內(nèi)阻r＝1.0Ω，若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，滑動變阻器的阻值符合要求，其他電阻不計，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8?，F(xiàn)要保持金屬棒ab在導(dǎo)軌上靜止不動，求：(1)金屬棒所受安培力的取值范圍；(2)滑動變阻器接入電路中的阻值范圍。轉(zhuǎn)解析第六頁第七頁，共20頁。轉(zhuǎn)原題第七頁第八頁，共20頁?！緜溥x】水平面上有U形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為L，M和P之間接入電源，現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m的金屬棒ab，棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ(滑動摩擦力略小于最大靜摩擦力)，通過棒的電流強度為I，并加一個范圍較大的勻強磁場，磁感應(yīng)強為θ，如圖示，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g，則金屬棒所度大小為B，方向垂直于金屬棒ab，與垂直導(dǎo)軌平面的方向夾角受的摩擦力大小為(

)A．BILsinθB．BILcosθC．μ(mg－BILsinθ)D．μ(mg＋BILcosθ)解析金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，其合力為零，對其進行受力分析，如圖所示，在水平方向有BILcosθ－Ff＝0，F(xiàn)f＝BILcosθ，選項B正確，選項A、C、D錯誤。答案

B解析顯隱分析棒的受力情況第八頁第九頁，共20頁。三、規(guī)律方法3.規(guī)律方法第九頁第十頁，共20頁。規(guī)律方法求解安培力作用下導(dǎo)體棒平衡問題的思路與關(guān)鍵1.基本思路2．求解關(guān)鍵(1)電磁問題力學(xué)化(2)立體圖形平面化第十頁第十一頁，共20頁。θ【變式訓(xùn)練4】(2012·天津理綜,2)如圖示,金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細線水平懸掛,處于豎直向上的勻強磁場中,棒中通以由M向N的電流,平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為θ.如果僅改變下列某一個條件,θ角的相應(yīng)變化情況是(

).A．棒中的電流變大，θ角變大B．兩懸線等長變短，θ角變小C．金屬棒質(zhì)量變大，θ角變大D．磁感應(yīng)強度變大，θ角變小

mgBIlFTF審題設(shè)疑1.分析通電導(dǎo)體MN的受力情況.2.MN與其受力情況形成立體圖，畫受力圖時要畫MN的截面受力圖.3.分析各選項時，依據(jù)MN處于平衡狀態(tài)，所受各力的合力為零.解析顯隱第十一頁第十二頁，共20頁。四、跟蹤訓(xùn)練4.跟蹤訓(xùn)練第十二頁第十三頁，共20頁?！靖櫽?xùn)練】如圖所示,光滑的平行導(dǎo)軌與電源連接后,與水平方向成θ角傾斜放置,導(dǎo)軌上放一個質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒．當(dāng)S閉合后,在棒所在區(qū)域內(nèi)加一個合適的勻強磁場,可以使導(dǎo)體棒靜止平衡,下面四個圖中分別加了不同方向的磁場,其中一定不能平衡的是(

).解析

四種情況的受力分別如圖所示，A、C有可能平衡，D中如果重力與安培力剛好大小相等，則導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間沒有壓力，也可以平衡，B中合外力不可能為零，一定不能平衡．答案B

解析顯隱mgFFNFmgFNmgFFNmgF第十三頁第十四頁，共20頁?！靖櫽?xùn)練】如圖所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面間的夾角為θ.整個裝置處于沿豎直方向的勻強磁場中.金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，當(dāng)金屬桿ab中通有從a到b的恒定電流I時，金屬桿ab剛好靜止.則(

)A.磁場方向豎直向上B.磁場方向豎直向下C.金屬桿ab受安培力的方向平行導(dǎo)軌向上D.金屬桿ab受安培力的方向平行導(dǎo)軌向下解析：解析：金屬桿受力分析如圖所示，當(dāng)磁場方向豎直向上時，由左手定則可知安培力水平向右，金屬桿ab受力可以平衡，A正確；若磁場方向豎直向下，由左手定則可知安培力水平向左，則金屬桿ab受力無法平衡，B、C、D錯誤.答案：A解析顯隱ab桿的受力情況怎樣？第十四頁第十五頁，共20頁?！靖櫽?xùn)練】如圖示，一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN兩端分別放在兩個固定的光滑圓形導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌平行且間距為L，導(dǎo)軌處在豎直向上的勻強磁場中，當(dāng)導(dǎo)體棒中通一自右向左的電流I時，導(dǎo)體棒靜止在與豎直方向成37°角的導(dǎo)軌上．取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)磁場的磁感應(yīng)強度