磁场对通电导线的作用力(二)

主编:黄冈中学物理集体备课组

一、载流导线在安培力作用下的转动问题

方法:分析载流导线最初和最终两种情形的受力情况,从而确定载流导线的运动形式.

例1、蹄形磁铁上方的通电导线在安培力的作用下将怎样运动.

解析:

  导线左端向外、右端向里转动且同时向下运动.

例2、AB、CD导线互相垂直,通有图示电流,两导线有一小间距,AB固定,CD在安培力作用下怎样运动?

解答:

  通过上图的受力示意图可知:CD逆时针转动,同时靠近AB.

二、载流导线在磁场中的平衡问题

方法:1、选定研究对象

   2、受力分析

   3、根据平衡条件列方程

例3、如图所示,质量为m的通电细杆ab置于倾角为α的粗糙平行导轨上,细杆上有电流通过时,恰好静止在导轨上,乙图中给出了四种可能的磁场方向,其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是( )

答案:AC

例4、长为L,质量为m,电阻为R,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,由两根完全相同的轻弹簧悬挂在水平位置,伸长量为x0,S闭合后,伸长量为多大,设电源电动势为E,内阻不计,弹簧总电阻为R2.

 

解:

开关S断开时

mg=2kx0  ①

开关S闭合时

BIL+2kx=mg  ②

  ③

由①②③得

讨论:

当mg(R1+R2)>BLE,则x>0,弹簧是伸长的.

当mg(R1+R2)=BLE,则x=0,弹簧处于原长.

当mg(R1+R2)<BLE,则x<0,弹簧是压缩的.

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