磁场力的计算
m R B
θ
I
例题6、图中相距1 m的两水平长轨道上有 一质量为1 kg的铜棒,整个装置处于一竖直 方向的匀强磁场内,并由一轨道输送5 A的 稳恒电流到另一轨道,若铜棒跟轨道间的动 摩擦因数为0.06,为使铜棒向右作匀速运动, 则匀强磁场的方向如何?其磁感应强度多大?
作业:
P73 《同步课课练》A卷
B
二、综合力学知识应用
×
×
×
mRL
× × × θ 例1、一导体棒长为L=60 cm,质量为m=0.01 kg,用两根 细绳悬挂于天花板上,导体棒水平,两绳竖直,棒所在处有水 平向里的匀强磁场,磁感应强度为B=0.4 T,求:(1)细绳 无拉力时导体棒中的电流大小和方向,(2)当电流为向右0.2 A时每根细绳张力为F1,当电流为向左0.2 A时,每根细绳张 力为F2,求F2/F1。 例2 、长为L=0.1 m,质量为m=10 g,电阻为R=0.3 Ω的 导体棒,放在倾角为θ=30°、间距也为L的两根平行光滑导电 导轨上,导轨电阻不计,下端接有电源电压U=3 V的电源,空 间有一垂直于斜面向下的匀强磁场,为使导体棒能静止在导轨 上,其磁感应强度多大?若磁场方向是竖直向下的,则磁感应 强度又为多大?
5 m / s2,那么,电源内阻多大
?
例题5、在图中,两根与水平面夹37°角的平行金属导轨与 滑动变阻器R、电源相串联,电源电压为6 V,金属棒电阻 为1 Ω,质量为100 g的金属棒垂直导轨搁置,若导轨间距 为0.5 m,垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1 T, 两导轨对棒的最大静摩擦力为0.4 N,不计导轨的电阻,试 求:金属棒能静止在导轨上时,滑线变阻器应取的阻值范围。
• • • 例题4、质量为0.2 kg的铜棒长70 cm,搁在两条水平放置 的平行光滑金属导轨上,导轨间距为50 cm,已知匀强磁场 的磁感应强度为0.8 T,方向如图,两导轨所串联的电源的 电压为1.5 V,电阻R=0.5 Ω,其它电阻不计,试求:(1) 要铜棒不动,应施多大的外力?方向如何?(2)如果撤去 外力,铜棒开始运动瞬间的加速度大小和方向,(3)如果 因为电源存在内阻,使铜棒在撤去外力时的瞬时加速度只有
磁场力的计算
复习
(1)比较下列各图中线圈A、B、C中磁通 量哪个较大?
(1) S A N B (2) S (5) S A (6) B C A BC I A B N (7) B不 (3) A S A I B N (4)A S B N
N
(2)如图,两通以相等电流的直导线互相 垂直放置,把纸平面分成四个象限,哪个象 A 限有较大的向外的磁通量?
例题3、长为L的通电导线被两条绝缘细线悬 挂于OO’点上,已知导线质量为m,通过的 电流为I,方向如图,现使通电导线处在匀 强磁场中,下列两种情况下,使导线止时细 线与竖直方向成θ角,求磁感应强度的大小, (1)磁场方向竖直向上,(2)磁场方向水 平向左。
O’ O
θ
I
R
• • •
• • •
•பைடு நூலகம்• •
I I B I
(3)线圈B置于通量线圈A上,且一半面积 位于线圈A外,则线圈B中的磁通量是向里 的还是向外的?
说明什么? 磁通量虽然是标量,单有正负。(有指向)
(4)如图线圈放在匀强磁场中,有一个面 积为S的线圈,求:(1)从图示位置转过 180°的过程中磁通量的改变量,(2)从图 示位置转过30°的过程中磁通量的改变量, (3)磁通量与转过的角度间的关系,磁通 量最大和最小的位置
S B
左手定则内容如何? 讨论下列各图中电流的受力方向 (实心导 线) 进去
( 1 ) I1
F2 F1 (2)
I S 出来N
I2
N
( 3) S
N
进去
I
出来
(4) B
( 5) F
I
B
I F S N
F
新授
(一)磁场力的大小 (磁场对电流的作用力) (1)I⊥B时,由B的定义式B=F/IL 知:F=BIL (2)I//B时 Bx Θ By 可知 F=0 B (3)I和B有一夹角θ 时,可将B分解。 得:F=BIL sin θ。 方向:垂直纸面向里