高三物理一轮复习精品学案：磁场及其对电流的作用

高三物理一轮复习

4 (多选)如图12所示，台秤上放一光滑平板，

其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向如图所示的电流后，台秤读数为F2，则以下说法正确的是( )

图12

A．弹簧长度将变长 B．弹簧长度将变短 C．F1>F2 D．F1

答案 BC

解析 如图甲所示，导体棒处的磁场方向指向右上方，根据左手定则可知，导体棒受到的安

25

高三物理一轮复习

培力方向垂直于磁场方向指向右下方，根据牛顿第三定律，对条形磁铁受力分析，如图乙所示，所以台秤对条形磁铁的支持力减小，即台秤示数F1>F2，在水平方向上，由于F′有水平向左的分力，条形磁铁压缩弹簧，所以弹簧长度变短．

命题点三 安培力作用下的平衡问题

通电导体棒在磁场中的平衡问题是一种常见的力电综合模型，该模型一般由倾斜导轨、导体棒、电源和电阻等组成．这类题目的难点是题图具有立体性，各力的方向不易确定．因此解题时一定要先把立体图转化为平面图，通过受力分析建立各力的平衡关系，如图13所示．

26

13

27

例

高三物理一轮复习

图 高三物理一轮复习

4 (2018·天津市部分区上学期期末)如图14

甲所示，固定的两光滑导体圆环相距1m．在两圆环上放一导体棒，圆环通过导线与电源相连，电源的电动势为3V，内阻为0.2Ω.导体棒质量为60g，接入电路的电阻为1.3Ω，圆环电阻不计，匀强磁场竖直向上．开关S闭合后，棒可以静止在圆环上某位置，该位置对应的半径与水平方向的夹角为θ＝37°，如图乙所示，(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：

图14

(1)棒静止时受到的安培力的大小； (2)匀强磁场的磁感应强度的大小．

答案 (1)0.8N (2)0.4T

解析 (1)对导体棒进行受力分析，如图所示

28