综合·融通(一) 安培力作用下导体的力学综合问题 (融会课—主题串知综合应用) 上节课学习了导体在磁场中受到的安培力的方向判断和大小计算，本节课学习安培力作用下导体的运动与平衡问题，初步掌握安培力作用下导体运动问题的判断方法及导体受力分析的方法。 主题(一) 安培力作用下导体的运动 [知能融会通] 判断通电导体在磁场中运动的五种方法 电流元法 分割为电流元安培力方向→整段导体所受合力方向→运动方向 特殊位置法 在特殊位置→安培力方向→运动方向 等效法 环形电流→小磁针通电螺线管→条形磁铁 结论法 同向电流互相吸引,反向电流互相排斥;两不平行的直线电流相互作用时,有转到平行位置且电流方向相同的趋势 转换研究对象法 定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题,可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律,确定磁体所受电流磁场的作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向 [典例] (2024·青岛高二检测)如图所示，两个完全相同且相互绝缘、正交的金属环A、B，可沿轴线OO′自由转动。现通以图示方向电流，沿OO′看去会发现( ) A．A环、B环均不转动 B．A环将逆时针转动，B环也逆时针转动，两环相对不动 C．A环将顺时针转动，B环也顺时针转动，两环相对不动 D．A环将顺时针转动，B环将逆时针转动，两者吸引靠拢至重合为止 听课记录： /方法技巧/ 判断安培力作用下通电导体的运动方向的思路 (1)首先应画出通电导体所在位置的磁感线方向。 (2)根据左手定则确定通电导体所受安培力的方向。 (3)由通电导体的受力情况判断通电导体的运动方向。 [题点全练清] 1.如图所示，将通电直导线AB用悬线悬挂在电磁铁的正上方，直导线可自由转动，则接通开关S后( ) A．A端向上运动，B端向下运动，悬线张力不变 B．A端向下运动，B端向上运动，悬线张力不变 C．A端向纸外运动，B端向纸内运动，悬线张力变小 D．A端向纸内运动，B端向纸外运动，悬线张力变大 2.一条形磁铁静止在倾角为θ的斜面上，若在磁铁中心位置垂直斜面上方固定一导体棒，在导体棒中通以方向如图所示的电流后，下列说法正确的是( ) A．磁铁与斜面间压力减小 B．磁铁与斜面间的摩擦力增大 C．磁铁仍然保持静止状态 D．磁铁将沿斜面做加速度逐渐减小的加速运动主题(二) 安培力作用下的平衡问题 [知能融会通] 1．分析思路 (1)选取研究对象，通常选通电导线或通电导体棒。 (2)将立体图转化为平面图，并在图上标注角度、电流方向、磁场方向。 (3)受力分析，其中安培力的方向用左手定则判断(F安⊥B、F安⊥I)。 (4)列平衡方程并求解。 2．两点注意 (1)首先画出通电导体所在处的磁感线的方向，再根据左手定则判断安培力方向。 (2)安培力大小与导体放置的角度有关，l为导体垂直于磁场方向的长度，即有效长度。 [典例] 质量为m＝0.02 kg的通电细杆ab置于倾角为θ＝37°的平行放置的导轨上，导轨间的距离d＝0.2 m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，磁感应强度B＝2 T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示。现调节滑动变阻器的触头，为使杆ab静止不动，求通过杆ab的电流I的大小范围。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2) 尝试解答： [变式拓展] 对应[典例]中的情境，若ab杆中的电流大小为0.2 A，且导轨是光滑的，其他条件不变，则要使ab杆静止，至少要施加一个多大的力？方向如何？ /方法技巧/ 立体转平面的常见画法 立体图 平面图 [题点全练清] 1.如图所示，两根相距为l平行放置的光滑导轨，与水平面的夹角为θ，导轨处于磁感应强度为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中，一根质量为m、电阻为r的通电金属杆ab位于导轨上，若ab恰好在导轨上处于 ... ...
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