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《高中物理总复习（二轮复习专题攻略）之力与运动：电磁学中的共点力平衡问题含解析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、电磁学中的共点力平衡问题【热点透析】【典例1】（2015・湖北模拟）如图所示，一条形磁铁静止在固定斜面上，上端为N极，下端为S极，其一条磁感线如图所示，垂直于纸而方向有两根完全相同的固定导线，它们与磁恢两端的连线都与斜而垂肓且长度和等（如图屮虚线所示）。开始两根导线未通电流，斜而对磁铁的弹力、摩擦力的人小分别为Fn、Ff,示来两根导线通以图示方向人小相同的电流示，磁铁仍然静止，则与未通电时相比（）A.Fn、Ff均变大B・Fn不变,Ff变小C.Fn变大，Ff不变D・Fn变小，Ff不变【解析】两根导线通以團示方向大小相同的电流后，导线受到垂直斜面向下
2、的安培力，由牛顿第三定律，磁铁受到垂直斜面向上的安培力，斜面对蹴铁的弹力减小，摩揀力不变，选项D正确。【答案】D【典例2]如图，匀强电场方向垂总于倾角为a的绝缘粗糙斜而向上，一质量为m的带正电荷的滑块静止于斜面上，关于该滑块的受力，下列分析正确的是（当地重力加速度为g）（）A.滑块可能只受重力、电场力、摩擦力共三个力的作用B.滑块所受摩擦力人小一定为/HgsinaC.滑块所受电场力大小可能为MgcosaD.滑块对斜而的压力小于〃7gcosa【解析】滑块在电场屮受垂肓于斜面方向的电场力作用，要使滑块静止，滑块一定受斜而的摩擦力作用,因而一定受斜面的
3、支持力作用,选项A、C均错。根据平衡条件知Ff=7wgsina,B正确.F卄qE=加geosa,所以FN=mgcosa_qE,即滑块对斜面的压力小于加geosa,D正确。【答案】BD【典例3】（2015浙江理综，24）小明同学设计了一个“电磁天平”，如图1所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂冇矩形线圈，两臂平衡。线圈的水平边长厶=0.1m,竖直边长H=0.3m，匝数为线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度Bo=1.0T,方向垂肓线圈平面向里.线圈屮通有可在0〜2.0A范围内调节的电流L挂盘放上待测物休后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体
4、的质量。（重力加速/••・B「■・4XXXXXXXX严XX图1图2度HXg=10m/s2)(1)为使电磁天平的量程达到0.5kg,线圈的匝数M至少为多少？(2)进一步探究电磁感应现象，另选2=100匝、形状相同的线圈，总电阻R=10Q,不接外电流，两臂平衡。如图2所示，保持Bo不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B随时问均匀变大，磁场区域宽度d=0.1m.当挂盘中放质量为0.01kg的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率石。【解析】〔1)题中"电磁天平77中的线圈受到安培力F=NiBoIL由天平平衡可知：mg-NiBoI
5、L代入数据解得：Ni=25匝(2)由电磁感应定律得：E=N2^=N2^Ld由欧姆定律得=r=
6、线圈受到的安培力Fz=N2BorLrfT天平平衡可得：nTg=N2BdABdL2代入数据可得治=0.1T/s【答案】(1)25匝(2)0.1T/sK方法总结11.静电力的确定方法(1)大小计算：利用库仑定律计算静电力大小时，不必将表示电性的」E、负号代入公式，只代入q】、q2的绝对值即可。(2)方向判断:利用同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引来判断。2.应用库仑定律的注意事项(1)使用库仑定律公式F=R警时，一般先代入q】、q2的绝对值求出库仑力的大小，
7、再根据同种电荷和互排斥、异种电荷相互吸引来判断库仑力的方向。(2)虽然库仑定律的条件是在真空小，但在空气小也可以用该公式进行计算。(3)单位必须用国际单位。(4)q.与q2的库仑力为相互作用力，大小相等、方向相反，并非电荷量越大的电荷受库仑力越大。1.应用左手定则的两个要点：(1)安培力的方向既垂直于电流的方向，又垂直于磁场的方向，所以应用左手定则时，必须使大拇指指向与四指指向、磁场方向均垂肓C(2)由于电流方向和磁场方向不一定垂直，所以磁场方向不一定垂直穿入手掌，可能与四指方向成某—夹角，但四指一定要指向电流方向。【洞察高考】【典例1】(201
8、5上饶市一模)长为L的通电导体放在倾角为0的光滑斜而上,并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为h时导体处于平衡状态，若B方向改为垂直斜面向上贝J电流为h时导体仍处于平衡状态，电流比值应为()A.cos0【解析】第一种情形，导体所受到的安培力水平向扛由平衡条件有5/xZcos0,解得丿】瓷彗第二种情形，导体所受到的安培力沿斜面向上，由平衡条件有帧=孤爾0解得应=鶴所以詈总。故选项B正确。【答案】B【典例2](2016江西南昌调研)水平面上冇U形导轨NMPQ,它们Z间的宽度为L,M和FZ间接入电源，现垂玄于导轨搁一•根质
9、最为加的金属棒"，棒与导轨的动摩擦因数为“(滑动摩擦力略小于最人静摩擦力)，通过棒的电流强度为人现加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大
