高考物理 安培力作用下物体的运动、平衡问题复习练习(含解析)-人教版高三全册物理试题.doc
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1、安培力作用下物体的运动、平衡问题高考频度:难易程度:如图所示,一水平导轨处于与水平方向成45角斜向左上方的匀强磁场中,一根通有恒定电流的金属棒,由于受到安培力作用而在粗糙的导轨上向右做匀速运动。现将磁场方向沿顺时针缓慢转动至竖直向上,在此过程中,金属棒始终保持匀速运动,已知棒与导轨间动摩擦因数1,则磁感应强度B的大小变化情况是A不变 B一直减小C一直增大 D先变小后变大【参考答案】D【试题解析】分析金属棒的受力如图所示。由平衡条件有BILsin =Ff,Ff=FN=(mg+BILcos ),可解得B=,其中=arctan ,因为从45变化到90。所以当+=90时,B最小,此过程中B应先减小后增
2、大,D正确。【知识补给】准确理解安培力(1)安培力F=BILsin ,其大小取决于磁感应强度、电流强度、导体长度及磁场方向与直导体之间的夹角,此公式一般只适用于匀强磁场。(2)安培力的方向用左手定则判定。通电导线在磁场中的运动状态的判定方法要判定通电导线在安培力作用下的运动状态,首先必须清楚导线所在位置的磁场分布情况,然后才能结合左手定则判定导线的受力情况,进而确定导线的运动方向。电流元法把整段弯曲的导线分为多段直线电流元,先用左手定则判定每段电流元受力的方向,然后判断整段导线所受合力的方向,从而确定导线的运动方向特殊位置法转动通电导线到某个便于分析的特殊位置,然后判断其所受安培力的方向,从而
3、确定其运动方向 等效法环形电流等效成小磁针,通电螺线管可等效为条形磁铁或多个环形电流,反过来等效也成立结论法两平行直线电流在相互作用过程中,无转动趋势,同向电流互相吸引,反相电流互相排斥;两部平行的直线电流互相作用时,有转到平行电流方向的趋势对于放在匀强磁场中的通电线圈,下列说法中正确的是A线圈平面平行于磁感线时,所受合力为零,合力矩最大B线圈平面平行于磁感线时,所受合力最大,合力矩为零C线圈平面垂直磁感线时,所受合力为零,合力矩为零D线圈平面垂直磁感线时,所受合力为零,合力矩最大如图所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN垂直纸面向外运动,可
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