高三物理磁场对电流的作用力复习

高三物理磁场对电流的作用力复习内容摘要：

.当调节滑动变阻器 R的阻值在什么范围内时 ,可使金属棒静止在框架上 ?框架与棒的电阻不计 ,g取 10 m/s2. 图 6 63思维导图 解析 （ 1）当变阻器 R取值较 大时 ,I 较小 ,安培力 F较小 ,在 金属棒重力分力 mgsin θ 作 用下 ,使棒有沿框架下滑趋势 , 框架对棒的摩擦力 F1沿框面向上 ,如右图所示 .金属棒刚好不下滑时满足平衡条件 . B L+μ mgcosθ mgsinθ =0 得 R= = Ω= Ω RE)c os(s in  mgB E L)236(（ 2）当变阻器 R取值较小时 ,I较大 ,安培力 F较大 ,会使金属棒产生沿框面上滑趋势 .因此 ,框架对棒的摩擦力 F2沿框面向下 ,如右图所示 .金属棒刚好不上滑时满足平衡条件 . B Lμ mgcosθ mgsinθ =0 得 R= = Ω= Ω 所以滑动变阻器 R的取值范围为 Ω≤ R≤ Ω. 答案 Ω≤ R≤ Ω RE)cos( s in  mgBE L)236(规律总结 解决安培力与力学综合问题的关键 : （ 1）首先正确画出通电导体受力的平面图（或侧视图） ,注意电流方向和磁场方向的正确画出 . （ 2）受力分析时安培力的方向必须用左手定则正确判定 ,注意安培力方向既跟磁感应强度的方向垂直又和电流方向垂直 . 变式练习 2 如图 7所示 , 通电细 杆 ab质量为 m,置于倾角为 θ 的导 轨上 ,导轨和杆间不光滑 .通有电 流时 ,杆静止在导轨上 .下图是四 个侧视图 ,标出了四种匀强磁场的 方向 ,其中摩擦力可能为零的是（ ） 图 7 解析 因为杆静止在导轨上 ,所受合力为零 ,如果杆和导轨无挤压或者杆相对于导轨无滑动的趋势 ,则摩擦力为零 .根据左手定则 ,四指指向电流方向 ,磁感线垂直穿过手心 ,则大拇指指向为安培力的方向 ,所以 A中 F水平向右 ,B中 F竖直向上 ,C中 F竖直向下 ,D中 F水平向左 ,A、 B满足题意 . 答案 AB 题型 3 “ 导体棒”模型 【 例 3】 如图 8所示是一个 可以用来测量磁感应强度 的装置 ,一长方体绝缘容器 内部高为 L,厚为 d,左右两管 等高处装有两根完全相同 的开口向上的管子 a、 b,上、 下两侧装有电极 C（正极）和 D（负极） ,并经开关 S与电源连接 .容器中注满能导电的液体 ,液体的密度为 ,磁场方向垂直纸面向里 .当开关断开时 ,竖直管子 a、 b中 图 8 的液面高度相同。 开关 S闭合后 ,a、 b管中液面将出现高度差 .若闭合开关 S后 ,a、 b管中液面将出现高度差为 h,电路中电流表的读数为 I,求磁感应强度 B的大小 . 解析 开关 S闭合后 ,导电液体中有电流由 C流向 D,根据左手定则可知导电液体要受到向右的安培力 F的作用 ,在液体中产生附加压强 p,这样 a、 b管中液面将出现高度差 .设液体中产生附加压强为 p,则 : p= ① p=ρ gh ② F=BIL ③ S=Ld ④。