第一章 课时2 磁场对通电导线的作用力(2)(课时学案)-2022-2023学年高二新教材物理选择性必修第二册【课时学案作业】人教版

第一章安培力与洛仑兹力 学习札记 课时2 磁场对通电导线的作用力(2) ⊙学习目标：通电导线在磁场中的平衡问题。 ⊙重点难点：通电导线在磁场中的平衡问题。 学习过程 一、基础知识疏理 ●知识点：通电导线在磁场中的平衡问题 研究通电导线在磁场中的平衡问题，关键是将立体图转化为平面图，并画出受力示 意图。转化时，一般视线应沿金属杆观察。 例1.如图所示，两条光滑的导轨平行地固定在倾角为0的斜 面上，间距为L。导轨所在的区域内有竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场。质量为m的通电金属杆ab置于导轨上，与导轨垂 直，恰好处于静止状态。已知重力加速度为g,求ab中电流的方向 和大小。 例2.如图所示，质量为m、长度为L、通有电流I的金属杆ab 被两条等长的细线悬挂在天花板上，并处于静止状态。现在此空 间施加一个与金属杆垂直的匀强磁场，发现金属杆向读者一侧移 动，金属杆重新静止时悬线与竖直方向成α角。已知重力加速度 为g,求磁场磁感应强度的最小值。 .95. 张永第课时学案作业·物理·选择性必修第二册 二、巩固练习 学习札记 1.如图所示，在磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，用两根 原长相同、劲度系数均为k=5N/m的弹簧悬挂一条长L=0.5m的 LMWWWWwWww 金属杆MN,当金属杆中没有电流通过时，弹簧伸长了xo=10cm。 (1)欲使两条弹簧不伸长，金属杆中的电流1是多大、什么方向？ (2)若金属杆中的电流是(1)中的2倍，方向与(1)中相反，求金属杆静止时每根弹 簧的伸长量。 2.如图所示，两条金属导轨平行地固定在同一水平面内，间 /B 距为0.5m,左端接一个电动势为1.5V、内电阻为0.22的电源。 60 电阻是2.82、质量是5×102kg的金属杆ab搭在导轨上，与导轨 垂直并接触良好。匀强磁场的磁感应强度为0.8T,与金属杆垂直，与水平面成60°。不计 导轨及连接用导线的电阻。电路接通后， (1)如果金属杆静止不动，求金属杆所受安培力的大小； (2)为使金属杆静止不动，金属杆与导轨间的动摩擦因数应该满足什么条件？取最 大静摩擦力等于滑动摩擦力。 ·96·