高中物理知识全解 2.5 磁场中的力与运动

《高中物理知识全解 2.5 磁场中的力与运动》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高中物理知识全解2.5磁场中的力与运动注意：左手生力，右手生电生磁。一：安培力（磁场对充电导线的作用）①大小②方向方向：安培左手定则注意：安培力的大小和方向由多方因素所决定。【特别是磁场B的变化对安培力大小的影响极易忽略】1、安培力的大小与磁场B的大小、电流I的大小、导线的长度及与的夹角均有关。2、安培力的方向与磁场B的方向及电流I的方向均有关；而电流的方向还与正、负电荷定向移动的方向有关。【例题】如下图所示，金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上，棒ab与框架接触良好．从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止，

2、在磁场均匀增加的过程中，关于ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是()A．摩擦力大小不变，方向向右B．摩擦力变大，方向向右C．摩擦力变大，方向向左D．摩擦力变小，方向向左【例题】电磁轨道炮工作原理如下图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是（）A.只将轨道长度L变为原来的2倍B.只将电流I增加至

3、原来的2倍C.只将弹体质量减至原来的一半D.将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变解析：出射速度增加到原来的2倍，则加速度要增加到原来的4倍，设，则：，故BD正确。【例题】如右图所示，两光滑的导轨（假设导轨无限长）水平放置，其间有一竖直向下的匀强磁场，在两导轨间垂直于导轨水平放置两根导体棒A和B，开始时A和B都静止，现给A施加一个水平向右的力使其向右运动，试分析此后A和B受到的安培力方向？解：由楞次定律可知闭合回路产生逆时针的电流，由左手定则可知导体棒A受到的安培力水平向左，导体棒B受到的安培力水平向右。【例题】t＝0时，磁场在xOy平面

4、内的分布如下图所示，其磁感应强度的大小均为B0，方向垂直于xOy平面，相邻磁场区域的磁场方向相反，每个同向磁场区域的宽度均为L0，整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动．若在磁场所在区间内放置一由n匝线圈组成的矩形线框abcd，线框的bc边平行于x轴．bc＝LB、ab＝L，LB略大于L0，总电阻为R，线框始终保持静止．求：(1)线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小；(2)线框所受安培力的大小和方向．【例题】如下图所示，两条足够长的平行长直金属细导轨KL、PQ固定于同一水平面内，它们之间的距离为L，电阻可忽略不计，ab和cd是两根质量皆为m的金属细杆，杆与导轨

5、垂直，且与导轨良好接触，并可沿导轨无摩擦地滑动。两杆的电阻皆为R，杆cd的中点系一轻绳，绳的另一端绕过轻的定滑轮悬挂一质量为M的物体，滑轮与转轴之间的摩擦不计，滑轮与杆cd之间的轻绳处于水平伸直状态并与导轨平行．导轨和金属细杆都处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面向上，磁感应强度的大小为B。现两杆及悬挂物都从静止开始运动．求：(1)当ab杆及cd杆的速度分别达到v1和v2时，两杆加速度的大小各为多少？(2)最终ab杆及cd杆的速度差为多少(两杆仍在导轨上运动)?解得=领悟：上题中绳子对cd杆的拉力并非M的自身重力，此细节很重要极易失分。注意：由安培左手定则

6、可知：F与B，I必定垂直（即F一定垂直于B和I所构成的平面），而B与I不一定垂直。例：磁场中某点B的方向跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向垂直。【例题】如下图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度，位于纸面内的细直导线，长L=1m，通有I=1A的恒定电流.当导线与成60°夹角时，发现其受到的安培力为零，则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度的取值范围？【例题】水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)．现垂直于导轨搁一根质量为m，电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度

7、大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方，如下图一所示，问：(1)当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？(2)若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？则有FA＝mg，所以Bmin＝，根据左手定则判定磁场方向水平向右．【例题】如下图所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架，ab、cd边均与ad边成60°角，ab＝bc＝cd＝L，长度为L的电阻丝电阻为r，框架与一电动势为E，内阻为r的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到的安培力的合力大小为()A．0B、C.D.【例题】电磁炮

8、是利用磁场对电流的作用力