2017-2018學(xué)年高中物理 第三章 磁場(chǎng) 第2講 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用——安培力學(xué)案 教科版選修3-1.doc

第2講 磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用安培力目標(biāo)定位1.知道安培力的定義，會(huì)用FILB計(jì)算B與I垂直情況下的安培力.2.熟練運(yùn)用左手定則判斷安培力 的方向.3.了解直流電動(dòng)機(jī)構(gòu)造和工作原理.4.體會(huì)控制變量法在科學(xué)研究中的作用一、安培力1定義：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力2安培力的大小實(shí)驗(yàn)探究(1)實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，導(dǎo)線不受力，即F0(2)精確實(shí)驗(yàn)表明：通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線作用力的大小與導(dǎo)線長(zhǎng)度和電流大小都成正比，即FIL，比例系數(shù)與導(dǎo)線所在位置的磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)，用符號(hào)B表示，則磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線作用力的公式為FILB3安培力的方向判定(1)左手定則：如圖1所示，伸出左手，四指并攏，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過(guò)手心，四指指向沿電流方向，則大拇指所指方向就是通電導(dǎo)線所受安培力的方向圖1(2)安培力方向垂直于電流方向和磁場(chǎng)方向所決定的平面深度思考(1)若導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力，該處一定無(wú)磁場(chǎng)嗎？(2)當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線不垂直時(shí)，還可用左手定則判斷安培力的方向嗎？答案(1)當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行時(shí)不受磁場(chǎng)力，由此可知，當(dāng)導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力作用時(shí)無(wú)法判定該處有無(wú)磁場(chǎng)(2)可以當(dāng)電流方向跟磁感線方向不垂直時(shí)，安培力的方向仍垂直于電流和磁場(chǎng)共同決定的平面，所以仍可用左手定則來(lái)判斷安培力的方向，只是磁感線斜著穿過(guò)手心例1 畫(huà)出下列各圖中磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的安培力的方向解析無(wú)論B、I是否垂直，安培力總是垂直于B與I決定的平面，且滿足左手定則答案如圖所示二、電動(dòng)機(jī)安培力的重要應(yīng)用利用磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用1電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置2電動(dòng)機(jī)分直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)3直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造原理：圖2如圖2所示，直流電動(dòng)機(jī)由磁場(chǎng)(磁體)、轉(zhuǎn)動(dòng)線圈、滑環(huán)、電刷及電源組成，滑環(huán)相當(dāng)于換向器當(dāng)線圈通電后，由于受安培力作用，線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)起來(lái)深度思考(1)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，通電線圈的四條邊是否都受到安培力作用？(2)把滑環(huán)設(shè)計(jì)成由兩個(gè)半圓環(huán)A、B組成，有什么作用？答案(1)與磁感線平行的兩個(gè)邊不受安培力作用(2)把滑環(huán)分成兩個(gè)半圓環(huán)A 與B，當(dāng)電流由A 流入時(shí)，則從B 流出；當(dāng)電流由B 流入時(shí)，則從A 流出因此，滑環(huán)在其中起了一個(gè)換向器的作用例2關(guān)于直流電動(dòng)機(jī)，下列敘述正確的是()A直流電動(dòng)機(jī)的原理是電流的磁效應(yīng)B直流電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C直流電動(dòng)機(jī)的換向器是由兩個(gè)彼此絕緣的銅制半環(huán)組成的D電源的正負(fù)極和磁場(chǎng)的方向同時(shí)改變，直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向也改變解析直流電動(dòng)機(jī)的原理是通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；直流電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，B正確；直流電動(dòng)機(jī)的換向器是由兩個(gè)彼此絕緣的銅制半環(huán)組成的，C正確；電源的正負(fù)極和磁場(chǎng)的方向同時(shí)改變，直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，故D錯(cuò)誤答案BC三、安培力作用下物體運(yùn)動(dòng)方向的判斷方法1電流元法即把整段通電導(dǎo)體等效為多段直線電流元，運(yùn)用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷出整段通電導(dǎo)體所受合力的方向2特殊位置法把通電導(dǎo)體或磁鐵放置到一個(gè)便于分析的特殊位置后再判斷所受安培力方向，從而確定運(yùn)動(dòng)方向3等效法環(huán)形導(dǎo)線和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵條形磁鐵也可等效成環(huán)形導(dǎo)線或通電螺線管通電螺線管也可以等效成很多匝的環(huán)形導(dǎo)線來(lái)分析4利用結(jié)論法(1)兩電流相互平行時(shí)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流相互吸引，反向電流相互排斥；(填“吸引”或“排斥”)(2)兩電流不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且電流方向相同(填“相同”或“相反”)的趨勢(shì)5轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法因?yàn)殡娏髦g、電流與磁體之間的相互作用滿足牛頓第三定律定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用的受力和運(yùn)動(dòng)時(shí)，可先分析電流在磁體的磁場(chǎng)中受到的安培力，然后由牛頓第三定律，再確定磁體所受電流的作用力例3如圖3所示，兩條導(dǎo)線相互垂直，但相隔一段距離其中AB固定，CD能自由活動(dòng)，當(dāng)電流按圖示方向通入兩條導(dǎo)線時(shí)，導(dǎo)線CD將(從紙外向紙里看)()圖3A順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)靠近導(dǎo)線ABB逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)離開(kāi)導(dǎo)線ABC順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)離開(kāi)導(dǎo)線ABD逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)靠近導(dǎo)線AB解析(1)根據(jù)電流元分析法，把導(dǎo)線CD等效成CO、OD兩段導(dǎo)線由安培定則畫(huà)出CO、OD所在位置由AB導(dǎo)線中電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，由左手定則可判斷CO、OD受力如圖甲所示，可見(jiàn)導(dǎo)線CD逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(2)由特殊位置分析法，讓CD逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90，如圖乙所示，并畫(huà)出CD此時(shí)位置AB導(dǎo)線中電流所產(chǎn)生的磁感線分布，據(jù)左手定則可判斷CD受力垂直于紙面向里，可見(jiàn)導(dǎo)線CD靠近導(dǎo)線AB，故D選項(xiàng)正確答案D不管是通電導(dǎo)體還是磁體，對(duì)另一通電導(dǎo)體的作用都是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的因此必須先畫(huà)出導(dǎo)體所在位置的磁感線方向，然后用左手定則判斷導(dǎo)體所受安培力的方向進(jìn)而再判斷將要發(fā)生的運(yùn)動(dòng)例4如圖4所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過(guò)線圈的圓心且垂直線圈平面當(dāng)線圈內(nèi)通以圖示方向的電流(從右向左看沿逆時(shí)針?lè)较?后，線圈的運(yùn)動(dòng)情況是()圖4A線圈向左運(yùn)動(dòng)B線圈向右運(yùn)動(dòng)C從上往下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D從上往下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)解析將環(huán)形電流等效成小磁針，如圖所示，根據(jù)異名磁極相吸引知，線圈將向左運(yùn)動(dòng)，選A.也可將左側(cè)條形磁鐵等效成環(huán)形電流，根據(jù)結(jié)論“同向電流相吸引，異向電流相排斥”也可判斷出線圈向左運(yùn)動(dòng)，選A.答案A四、安培力作用下的受力分析問(wèn)題例5質(zhì)量為m的金屬細(xì)桿置于傾角為的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度為d，桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，有電流通過(guò)桿，桿恰好靜止于導(dǎo)軌上，在如圖所示的A、B、C、D四個(gè)選項(xiàng)中，桿與導(dǎo)軌的摩擦力一定不為零的是()解析選項(xiàng)A中，通電細(xì)桿可能受重力、安培力、導(dǎo)軌的彈力作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，所以桿與導(dǎo)軌間的摩擦力可能為零當(dāng)安培力變大或變小時(shí)，細(xì)桿有上滑或下滑的趨勢(shì)，于是有靜摩擦力產(chǎn)生選項(xiàng)B中，通電細(xì)桿可能受重力、安培力作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，所以桿與導(dǎo)軌間的摩擦力可能為零當(dāng)安培力減小時(shí)，細(xì)桿受到導(dǎo)軌的彈力和沿導(dǎo)軌向上的靜摩擦力，也可能處于靜止?fàn)顟B(tài)選項(xiàng)C和D中，通電細(xì)桿受重力、安培力、導(dǎo)軌彈力作用具有下滑趨勢(shì)，故一定受到沿導(dǎo)軌向上的靜摩擦力，如圖所示，所以桿與導(dǎo)軌間的摩擦力一定不為零答案CD對(duì)通電導(dǎo)線進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件判斷摩擦力是否存在彈力與摩擦力是被動(dòng)力，其是否存在和大小隨其他力的變化而變化.1(安培力的方向)如圖5所示，其中A、B圖已知電流方向及其所受安培力的方向，試判斷并在圖中標(biāo)出磁場(chǎng)方向C、D圖已知磁場(chǎng)方向及其對(duì)電流作用力的方向，試判斷電流方向并在圖中標(biāo)出圖5答案A圖磁場(chǎng)方向垂直紙面向外；B圖磁場(chǎng)方向在紙面內(nèi)垂直F向下；C、D圖電流方向均垂直于紙面向里(圖略)2(磁電式電流表)(多選)如圖6甲所示是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)圖，圖乙所示是磁極間的磁場(chǎng)分布圖，以下選項(xiàng)中正確的是()圖6A指針?lè)€(wěn)定后，線圈受到的螺旋彈簧的力矩方向與線圈受到的磁力矩方向是相反的B通電線圈中的電流越大，電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大C在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍內(nèi)，各處的磁場(chǎng)都是勻強(qiáng)磁場(chǎng)D在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍內(nèi)，線圈所受磁力矩與電流有關(guān)，而與所處位置無(wú)關(guān)答案ABD解析當(dāng)阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩增大到與安培力產(chǎn)生的使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩平衡時(shí)，線圈停止轉(zhuǎn)動(dòng)，即兩力矩大小相等、方向相反，故A正確；磁電式電流表蹄形磁鐵與鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻輻射分布的，不管線圈轉(zhuǎn)動(dòng)什么角度，它的平面都跟磁感線平行，均勻輻射分布的磁場(chǎng)特點(diǎn)是大小相等、方向不同，故C錯(cuò)誤，D正確；電流越大，電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大，故B正確3(電動(dòng)機(jī)的原理)如圖7所示是直流電動(dòng)機(jī)的模型，閉合開(kāi)關(guān)后線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)要線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，下列方法中可行的是()圖7A只改變電流方向B只改變電流大小C換用磁性更強(qiáng)的磁鐵D對(duì)換磁極同時(shí)改變電流方向答案A解析直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與線圈中的電流方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)，若使通入直流電動(dòng)機(jī)的電流方向改變或磁場(chǎng)的方向改變，它的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)⒏淖兊侨绻瑫r(shí)改變電流的方向和磁場(chǎng)的方向，線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)⒉蛔?(安培力作用下的物體運(yùn)動(dòng)方向判斷)一直導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放置在螺線管的上方，如圖8所示，如果直導(dǎo)線可以自由地運(yùn)動(dòng)且通以方向?yàn)橛蒩到b的電流，則導(dǎo)線ab受安培力作用后的運(yùn)動(dòng)情況為()圖8A從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管B從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管C從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管D從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管答案D解析先由安培定則判斷通電螺線管的南北兩極，找出導(dǎo)線左、右兩端磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，并用左手定則判斷這兩端受到的安培力的方向，如圖(a)所示可以判斷導(dǎo)線受安培力后從上向下看按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，再分析此時(shí)導(dǎo)線位置的磁場(chǎng)方向，再次用左手定則判斷導(dǎo)線受安培力的方向，如圖(b)所示，導(dǎo)線還要靠近螺線管，所以D正確，A、B、C錯(cuò)誤(a)(b)題組一安培力的方向1下面的四個(gè)圖顯示了磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用力，其中正確的是()答案C2一根容易形變的彈性導(dǎo)線，兩端固定導(dǎo)線中通有電流，方向如圖中箭頭所示當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線呈直線狀態(tài)；當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個(gè)圖示中正確的是()答案D解析A圖中I與B平行應(yīng)不受安培力，故A錯(cuò)誤；由左手定則知B、C錯(cuò)誤，D正確3如圖1所示，電磁炮是由電源、金屬軌道、炮彈和電磁鐵組成當(dāng)電源接通后，磁場(chǎng)對(duì)流過(guò)炮彈的電流產(chǎn)生力的作用，使炮彈獲得極大的發(fā)射速度下列各俯視圖中正確表示磁場(chǎng)B方向的是()圖1答案B4(多選)通電矩形導(dǎo)線框abcd與無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，電流方向如圖2所示，ab邊與MN平行關(guān)于MN的磁場(chǎng)對(duì)線框的作用，下列敘述正確的是()圖2A線框有兩條邊所受的安培力方向相同B線框有兩條邊所受的安培力大小相同C線框所受安培力的合力向左D線框?qū)⒗@MN轉(zhuǎn)動(dòng)答案BC解析通電矩形導(dǎo)線框abcd在無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線形成的磁場(chǎng)中，受到安培力的作用，對(duì)于ad邊和bc邊，所在的磁場(chǎng)相同，但電流方向相反，所以ad邊、bc邊受安培力大小相同，方向相反，即ad邊和bc邊受合力為零而對(duì)于ab和cd兩條邊，由于在磁場(chǎng)中，離長(zhǎng)直導(dǎo)線的位置不同，ab邊近且由左手定則判斷受力向左，cd邊遠(yuǎn)且由左手定則判斷受力向右，所以ab邊、cd邊所受安培力的合力方向向左，故B、C選項(xiàng)正確5.如圖3所示，A為一水平放置的橡膠圓盤(pán)，帶有大量均勻分布的負(fù)電荷，在圓盤(pán)正上方水平放置一通電直導(dǎo)線，電流方向如圖所示當(dāng)圓盤(pán)沿圖中所示方向高速繞中心軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通電直導(dǎo)線所受安培力的方向是()圖3A豎直向上 B豎直向下C水平向里 D水平向外答案C解析根據(jù)圓盤(pán)帶電性質(zhì)和旋轉(zhuǎn)方向，可知圓盤(pán)上方磁場(chǎng)向上，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線受力水平向里6如圖所示，A中導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中、與豎直方向和水平方向都有一夾角，B中導(dǎo)線放在條形磁鐵正中間的上方，水平放置，C中導(dǎo)線和矩形線框的兩個(gè)邊平行，D中導(dǎo)線垂直紙面、在通電螺線管的正上方，各圖中導(dǎo)線受到的安培力豎直向上的是()答案D解析根據(jù)左手定則可知A中導(dǎo)線受到的安培力斜向左下，B中導(dǎo)線受到的安培力豎直向下，選項(xiàng)A、B錯(cuò)；C中導(dǎo)線處的磁場(chǎng)垂直紙面向外，導(dǎo)線受到的安培力水平向右，選項(xiàng)C錯(cuò)；根據(jù)安培定則可知D中螺線管右端為N極，導(dǎo)線處在水平向左的磁場(chǎng)中，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線受到的安培力豎直向上，選項(xiàng)D正確題組二安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)7.如圖4所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過(guò)線圈的圓心且垂直線圈平面當(dāng)線圈內(nèi)通以圖中方向的電流后，線圈的運(yùn)動(dòng)情況是()圖4A線圈向左運(yùn)動(dòng)B線圈向右運(yùn)動(dòng)C從上往下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D從上往下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)答案A解析解法一：電流元法甲首先將圓形線圈分成很多小段，每一段可看做一直線電流元，取其中上、下兩小段分析，其截面圖和受安培力情況如圖甲所示根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，線圈所受安培力的合力水平向左，故線圈向左運(yùn)動(dòng)只有選項(xiàng)A正確解法二：等效法將環(huán)形電流等效成小磁針，如乙圖乙所示，根據(jù)異名磁極相吸引知，線圈將向左運(yùn)動(dòng)，選A.也可將左側(cè)條形磁鐵等效成環(huán)形電流，根據(jù)結(jié)論“同向電流相吸引，異向電流相排斥”也可判斷出線圈向左運(yùn)動(dòng)，選A.8.把一根柔軟的螺旋形彈簧豎直懸掛起來(lái)，使它的下端剛好跟杯里的水銀面相接觸，并使它組成如圖5所示的電路圖當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通后，將看到的現(xiàn)象是()圖5A彈簧向上收縮B彈簧被拉長(zhǎng)C彈簧上下跳動(dòng)D彈簧仍靜止不動(dòng)答案C解析因?yàn)橥姾?，線圈中每一圈之間的電流是同向的，互相吸引，線圈就縮短，電路就斷開(kāi)，一斷開(kāi)電流消失，線圈就又落下接通電路如此通斷通斷，就上下跳動(dòng)9.通有電流的導(dǎo)線L1、L2處在同一平面(紙面)內(nèi)，L1是固定的，L2可繞垂直紙面的固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)(O為L(zhǎng)2的中心)，各自的電流方向如圖6所示下列哪種情況將會(huì)發(fā)生()圖6A因L2不受安培力的作用，故L2不動(dòng)B因L2上、下兩部分所受的安培力平衡，故L2不動(dòng)CL2繞軸O按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)DL2繞軸O按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)答案D解析由右手螺旋定則可知導(dǎo)線L1上方磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?，且離導(dǎo)線L1的距離越遠(yuǎn)的地方，磁場(chǎng)越弱，導(dǎo)線L2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右，由于O點(diǎn)下方的磁場(chǎng)較強(qiáng)，則安培力較大，因此L2繞軸O按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，D選項(xiàng)對(duì)10.如圖7所示，把一通電直導(dǎo)線放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)導(dǎo)線中通有如圖所示方向的電流I時(shí)，導(dǎo)線將(從上往下看)()圖7A順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)B順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)C逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)D逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)答案C解析將導(dǎo)線AB從N、S極的中間O分成兩段，AO、BO段所在處的磁場(chǎng)方向如圖甲所示由左手定則可得AO段受安培力的方向垂直紙面向外，BO段受安培力的方向垂直紙面向里，從上向下看，導(dǎo)線AB將繞O點(diǎn)沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng) 甲 乙再根據(jù)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過(guò)90時(shí)的特殊位置判斷其上下運(yùn)動(dòng)情況如圖乙所示，導(dǎo)線AB此時(shí)受安培力方向豎直向下，導(dǎo)線將向下運(yùn)動(dòng)由上述兩個(gè)特殊位置的判斷可知，當(dāng)導(dǎo)線不在上述的特殊位置時(shí)，所受安培力使AB逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還要向下運(yùn)動(dòng)題組三安培力作用下的受力分析問(wèn)題11兩個(gè)傾角均為的光滑斜面上，各放有一根相同的金屬棒，分別通有電流I1和I2，兩種情況下B的大小相同，方向如圖8甲、乙所示，兩金屬棒均處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩種情況下電流之比I1I2為多少？圖8答案1cos 解析甲圖中金屬棒受力分析如圖所示BI1Lmgtan 乙圖中金屬棒受力分析如圖所示BI2Lmgsin 由得：.12.用兩個(gè)一樣的彈簧吊著一根銅棒，銅棒所在虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，棒中通以自左向右的電流(如圖9所示)，當(dāng)棒靜止時(shí)，兩彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)均為F1；若將棒中的電流方向反向(大小保持不變)，當(dāng)棒靜止時(shí)，兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)均為F2，且F2F1，根據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)，試求：圖9(1)磁場(chǎng)的方向；(2)安培力的大小(用F1、F2表示)；(3)銅棒的重力答案見(jiàn)解析解析(1)由F2F1，可以確定磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?2)(3)設(shè)銅棒的重力為G，安培力的大小為F，則由平衡條件得：2F1GF，2F2GF，根據(jù)這兩個(gè)方程，解得銅棒的重力GF1F2安培力的大小FF2F1.