專題突破與題型專練 安培力的綜合應用,題型核心 探究,題型一:安培力作用下的平衡問題 1.安培力與以前各章節(jié)知識均能綜合到一起,其分析與解決問題的方法與力學方法相同,只不過是在分析受力時再加一個安培力即可. 2.把安培力等同于重力、彈力、摩擦力等性質力,對通電導體進行受力分析.由于安培力的方向與電流的方向、磁場的方向之間存在著較復雜的空間方位關系,所以要做到以下兩點:(1)牢記安培力方向既跟磁感應強度方向垂直又跟電流方向垂直;(2)善于選擇適當?shù)慕嵌葘⒖臻g圖形轉化為平面受力圖.,【例1】 (2018貴州遵義高二檢測)在傾角θ=30的斜面上,固定一金屬框,寬l=0.25 m,接入電動勢E=12 V、內(nèi)阻不計的電池.垂直框面放有一根質量m=0.2 kg的金屬棒ab,它與框架的動摩擦因數(shù)為μ= ,整個裝置放在磁感應強度B=0.8 T的垂直框面向上的勻強磁場中.當調節(jié)滑動變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)時,可使金屬棒靜止在框架上(框架與棒的電阻不計,最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力,g=10 m/s2).,,答案:1.6 Ω≤R≤4.8 Ω,安培力、摩擦力、閉合電路歐姆定律相結合問題的特點 (1)安培力的大小與電流有關,而電流的大小又與電壓、電阻有關,所以當電路中電阻發(fā)生變化時,導體所受安培力會發(fā)生變化,從而導致導體所受靜摩擦力發(fā)生變化,形成安培力作用下物體的臨界問題. (2)求解這類問題時,要把握靜摩擦力的大小和方向隨安培力變化而變化的特點,并能從動態(tài)分析中找到摩擦力轉折的臨界點(如最大值、零值、方向變化點等).,,方法總結,【針對訓練1】 (2018淮南高二質檢)(多選)如圖所示,有兩根長為L、質量為m的細導體棒a,b,a被水平放置在傾角為45的光滑斜面上,b被水平固定在與a在同一水平面的另一位置,且a,b平行,它們之間的距離為x,當兩細棒中均通以電流強度為I的同向電流時,a恰能在斜面上保持靜止,則下列關于b的電流在a處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度的說法正確的是( ),A.方向向上 B.大小為 C.要使a仍能保持靜止,而減小b在a處的磁感應強度,可使b上移 D.若使b下移,a將不能保持靜止,ACD,,題型二:安培力作用下的非平衡問題 【例2】 (2018山東濟南高二檢測)如圖所示,光滑的金屬軌道分水平段和圓弧段兩部分,O點為圓弧的圓心.兩金屬軌道之間的寬度為0.5 m,勻強磁場方向如圖,大小為0.5 T,質量為0.05 kg、長為0.5 m的金屬細桿置于金屬軌道上的M點.當在金屬細桿內(nèi)通以電流為2 A的恒定電流時,金屬細桿可以沿桿向右由靜止開始運動.已知MN=OP=1 m,則( ) A.金屬細桿開始運動的加速度為5 m/s2 B.金屬細桿運動到P點時的速度大小為5 m/s C.金屬細桿運動到P點時的向心加速度大小為10 m/s2 D.金屬細桿運動到P點時對每一條軌道的作用力大小為0.75 N,,?思路探究? (1)分析加速度、向心加速度的依據(jù)是什么? (2)對細桿從M→P的過程,如何求安培力的功?,(2)該題中安培力為恒力,則W安=F安(MN+OP).,,答案:D,注意的兩點問題 (1)弄清安培力是恒力還是變力,明確安培力做功的正負; (2)結合動能定理或能量守恒定律求解.,,誤區(qū)警示,【針對訓練2】 (2018武漢高二聯(lián)考)如圖所示,銅棒ab長l0=0.1 m,質量m= 0.06 kg,兩端與長為l=1 m的輕銅線相連,靜止于豎直平面內(nèi),整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度B=0.5 T,現(xiàn)接通電源,使銅棒中保持有恒定電流通過,銅棒發(fā)生擺動,已知最大偏轉角為37,則在向上擺動過程中(不計空氣阻力,g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8)( ) A.銅棒的機械能守恒 B.銅棒的機械能先增大后減小 C.銅棒中通電電流大小為9 A D.銅棒中通電電流大小為4 A,D,