高中物理 磁场（二）磁场章末复习之重难分析（一）1

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1、磁场章末复习之重难分析（一）一、有关安培力问题的分析与计算安培力是一种性质力，既可以使通电导体静止、运动或转动，又可以对通电导体做功，因此，有关安培力问题的分析与计算的基本思路和方法与力学问题一样，先取研究对象进行受力分析，判断通电导体的运动情况，然后根据题目中的条件由牛顿定律或动能定理等规律求解。具体求解应从以下几个方面着手分析。1．安培力的大小当通电导体与磁场方向垂直时，F＝ILB；当通电导体与磁场方向平行时，F＝0；当通电导体和磁场方向的夹角为θ时，F＝ILBsinθ。2．安培力的方向由左手定则判断，安培力垂直于磁场的方向，也垂直于导线的方向，即

2、安培力垂直于磁场和导线所决定的平面，但磁场与导线可以不垂直。3．解决安培力问题的一般步骤先画出通电导线所在处的磁感线的方向，用左手定则确定通电导线所受安培力的方向；根据受力分析确定通电导体所处的状态或运动过程；根据牛顿运动定律或动能定理求解。【典例1】如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的正中间上方固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流和原来没有电流通过时相比较，磁铁受到的支持力N和摩擦力f将（    ）A．N减小，f=0B．N减小，f≠0C．N增大，f=0D．N增大，f≠0【解析】磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S

3、极，因为长直导线在磁铁的中央上方，所以此处的磁感线是水平的，电流的方向垂直与纸面向里，根据左手定则，导线受磁铁给的“安培力”方向竖直向上，长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是竖直向下的；因此磁铁对水平桌面的压力除了重力之外还有通电导线的作用力，压力是增大的；因为这两个力的方向都是竖直向下的，所以磁铁不会发生相对运动，也就不会产生摩擦力。故选：C。【答案】C【典例23】电磁炮有很多优点，备受各国军事家的重视，如图是导轨式电磁炮实验装置的示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块(即实验用弹丸)。

4、滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源，滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B＝kI，如果两导轨内侧间距为l，滑块的质量为m，滑块沿导轨滑行距离s后获得的发射速度为v0。以下说法中正确的是(　　)A．若使电流和磁感应强度的方向同时反向，滑块的发射方向也将随之反向B．若将电源提供的电流加倍，则滑块沿导轨滑行距离s后获得的发射速度为2vC．若使电源提供的电流加倍，则滑块沿导轨滑行距离s后获得的

5、发射速度为4vD．若使滑块的质量加倍，则滑块沿导轨滑行距离s后获得的发射速度为0.5v【答案】B【典例3】如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L。匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L，质量为m，水平放在导轨上。当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止。求：⑴B至少多大？这时B的方向如何？⑵若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止？【解析】画出金属杆的截面图。3由三角形定则得，只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小，B也最小。根据左手定则，这时B应垂直于导轨平面向上，大小满足：BI1L=mgsi

6、nα，B=mgsinα/I1L。当B的方向改为竖直向上时，这时安培力的方向变为水平向右，沿导轨方向合力为零，得BI2Lcosα=mgsinα，I2=I1/cosα。（在解这类题时必须画出截面图，只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向，从而弄清各矢量方向间的关系）。【答案】见解析【典例4】如图所示，质量为m的铜棒搭在U形导线框右端，棒长和框宽均为L，磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向下。电键闭合后，在磁场力作用下铜棒被平抛出去，下落h后的水平位移为s。求闭合电键后通过铜棒的电荷量Q。【答案】3