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1、電流表的工作原理·典型例題解析
【例1】 如圖16－29所示，一細導(dǎo)體桿彎成四個拐角均為直角的平面折線，其ab、cd段長度均為l1，其bc段長度為l2，彎桿位于豎直平面內(nèi)．Oa、dO′段由軸承支撐沿水平放置．整個彎桿置于勻強磁場中，磁場方向豎直向上，磁感應(yīng)強度為B．今在導(dǎo)體桿中沿abcd通以大小為I的電流，此時導(dǎo)體桿受到的磁場力對OO′軸的力矩大小等于________．
解析：導(dǎo)體桿在豎直平面內(nèi)通以I的電流時，ab、cd段電流方向磁場方向相同，不受磁場力作用．bc段受磁場力，此力對于OO′軸的力臂為l1．故Fm＝BIl2，M＝Fm×l1＝BIl1l2．
點撥：緊扣基本概念，認
2、真進行受力分析和圖景分析是做好基本題的關(guān)鍵．
【例2】 如圖16－30所示，將U形導(dǎo)軌以傾角θ斜放在勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B方向豎直向上．現(xiàn)將一光滑的金屬棒水平放在導(dǎo)軌上，且已知棒質(zhì)量為m，棒的電阻為R，導(dǎo)軌寬度為L，其電阻忽略不計，為使金屬棒靜止在導(dǎo)軌上，所加電源電動勢大小為多大？
解析：光滑金屬棒在磁場力Fm、重力mg、在導(dǎo)軌的支持力作用下靜止．由平衡條件，得Fm＝mgtanθ，F(xiàn)m＝BIL，I＝E/R
解之，得E＝mgRtanθ/BL．
點撥：將復(fù)雜的問題分解成幾個簡單的問題，正確把握每個簡單問題遵循的規(guī)律及相互間的銜接點，是解決綜合問題的基本方法之一．
【例3】在傾
3、角θ＝30°的斜面上，固定一金屬框，寬L＝0.25m，接入電動勢E＝12V，內(nèi)阻不計的電池．垂直框面放有一根質(zhì)量m＝0.2kg
度B＝0.8T，垂直框面向上的勻強磁場中，如圖16－32所示，試問如何調(diào)節(jié)滑動變阻器可使金屬棒靜止在框架上？(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，框架與棒的電阻不計，g＝10m/s2)
點撥：當(dāng)滑動變阻器R取值較大時，I較小，安培力F較小，金屬棒有下滑趨勢，當(dāng)滑動變阻器R取值較小時，I較大，安培力F較大，金屬棒有上滑趨勢．
【例4】如圖16－33所示，質(zhì)量為m，長度為l的均勻金屬棒MN，通過兩根細金屬絲懸掛在絕緣架PQ上，PQ又和充電電壓U、電容量為C的電容及
4、開關(guān)S相接，整個裝置處于磁感應(yīng)強度為B，方向豎直向上的勻強磁場中，先接通S，當(dāng)電容器在極短的時間內(nèi)放電結(jié)束時，立即斷開S，則金屬棒MN能擺起的最大高度為多大？
點撥：用動量定理和功能關(guān)系解決．h＝(BlCU)2/2m2g．
跟蹤反饋
1．畫出圖16－34中甲和乙電流之間的作用力的方向，若乙圖中，AB和CD在同一平面內(nèi)，則CD開始時的運動情況是．(垂直紙面向內(nèi)看)
2．在同一平面內(nèi)，兩個半徑不同的同心導(dǎo)體圓環(huán)中通以同向電流時
[ ]
A．兩環(huán)都有向內(nèi)收縮的趨勢
B．兩環(huán)都有向外擴張的趨勢
C．內(nèi)環(huán)有收縮的趨勢，外環(huán)有擴張的趨勢
D．外環(huán)有收縮的趨勢，內(nèi)環(huán)有擴張的趨勢
3．一根長直導(dǎo)線穿過載有恒定電流的金屬圓環(huán)的中心且垂直于環(huán)面，導(dǎo)線和環(huán)中的電流方向如圖16－35所示，則環(huán)受到的磁場力為
[ ]
A．沿環(huán)半徑向外
B．沿環(huán)半徑向內(nèi)
C．水平向左
D．等于零
4．如圖16－36所示，條形磁鐵在水平桌面上，在其N極上方放有一根固定的長直通電導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，則
[ ]
A．磁鐵對桌面的壓力減少
B．磁鐵不受桌面的摩擦力作用
C．磁鐵對桌面的壓力增大
D．磁鐵受到向左的摩擦力作用
參考答案
1．排斥，順時針轉(zhuǎn)動 2．D 3．D 4． C
高二物理 電流表的工作原理 典型例題解析
