4、有一个圆形线框面积为S,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,⑴为使通过此线框的磁通量最大,线框应如何放置?磁通量的最大值是多少?⑵为使通过此线框的磁通量最小,线框应如何放置,磁通量的最小值是多少?

§4磁场对通电导线的作用力

[典型例题]

[例1]如图所示,有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方,导线可以自由移动,当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流是时,有关直导线运动情况的说法中正确的是(从上往下看)(C)

A、顺时针方向转动,同时下降    B、顺时针方向转动,同时上升

C、逆时针方向转动,同时下降    D、逆时针方向转动,同时上升

[解析]用安培定则判断通电蹄形电磁铁的极性,通电直导线在蹄形磁铁的磁场中,它的受力情况用电流无法进行判断,如图所示把直线电流等效为AO、OO/、O/B三段,其中OO/为极短的电流元。画出电磁铁的磁感线,可知OO/段电流元不受安培力的作用,AO段受垂直于纸面向外的安培力,O/B段受一垂直于纸面向里的安培力,故从上往下看,导线以OO/段为轴逆时针转动。再用特殊位置法,假设导线转过90°,如图所示,则导线受力的受力方向应竖直向下。实际上导线的运动应是上述两种运动的合成。

[答案]C

[例2]一根均匀粗导线的两端用柔软导线拉入电路,用用两根弹簧测力计悬挂起来,使导线MN保持水平,如图所示,在导线MN处加水平向里的磁场,并通以自M向N的电流,弹簧测力计的示数为F,若要使弹簧测力计示数增大,可以采用的做法是(ACD)

A、只减小电流           B、只增加电流

C、只改变电流方向         D、只改变磁场方向

[解析]对通电导体进行受力分析,由左手定则,确定安培力F安方向向上,如图所示,设弹簧测力计的示数为T,则有T+F安=mg 即T=mg-F安,要使T增大,方法1、可使F安减小,F安=BIL可知,通过减小I,可达到目的。方法2、可使F安反向,可通过改变电流方向或改变磁场方向来实现。

[答案]A、C、D

[例3]如图所示,在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连一电源,在相距1m的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab,棒上通以3A的电流,磁场方向竖直向上,这时棒恰好静止。求:(1)匀强磁场的磁感应强度B;(2)ab棒对导轨的压力。

T   6N

[解析]先将原图改画为侧视图,对导体棒受力分析,如图所示,导体棒恰好能静止,应有

Nx=F安

Ny=G

因为tan60°= 所以F安= tan60°Ny=G

又F安=BIL

所以B=

导体棒对轨道的压力与轨道对棒的支持力N大小相等。

N==

[基础练习]

 0  262446  262454  262460  262464  262470  262472  262476  262482  262484  262490  262496  262500  262502  262506  262512  262514  262520  262524  262526  262530  262532  262536  262538  262540  262541  262542  262544  262545  262546  262548  262550  262554  262556  262560  262562  262566  262572  262574  262580  262584  262586  262590  262596  262602  262604  262610  262614  262616  262622  262626  262632  262640  447090 

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