2020中考物理复习初高中知识衔接分类汇编:专题07 安培力及洛伦兹力(解析版和原卷版)
【内容简介】1、小明在学习学习了通电导体在磁场中受力后,他想知道这个力的大小到底与那些因素有关。于是拿去请教了他的物理老师。老师告诉他在高中物理学中,通电导体在磁场中所受的力叫安培力,其大小在匀强磁场中表达式为: (其中B为磁感应强度,单位为特斯拉,符号用T表示。I为电流大小,单位安培。L为金属杆在磁场中的长度,单位为米)。如图是一个电路图的俯视图所示,电源电压U=6V且保证不变。金属杆长为0.5m,重0.5kg,电阻R为18Ω。匀强磁场磁感应强度大小为B=50T。闭合开关,电流表(理想电流表)示数为0.3A,金属导轨表面不光滑,滑动摩擦力为金属杆自重的0.1倍。(不考虑金属杆切割磁感线产生感应电流)(1)求电源内阻r的大小?(2)闭合开关后金属杆所受的安培力F的大小?(3)求金属杆受力后的加速度? 解析:(1)由题意可以知道 ;R=18Ω; ;可以推出 ;(2)流过金属棒的电流 =0.3A,根据 =50T 0.3A 0.5m=7.5N;(3)对金属棒进行受力分析,金属棒受向右的安培力 =7.5N,向左的摩擦力 ,根据 ; 答:(1)电源内阻为2Ω;(2)导体棒所受安培力 ;(3)导体棒的加速度a=14m/s22、如图所示,倾斜固定在水平面上的MN、PQ,是两根足够长的光滑金属轨道(不计电阻),M,P之间接触有一个电阻R,且有均匀磁场B垂直于导轨所在平面。将铜棒ab垂直导轨放置(之间接触良好),由静止释放金属铜棒ab在磁场中做切割磁感线运动,闭合电路中有感应电流形成,则通有电流的铜金属棒ab在磁场中受力的作用,物理学中把该力称为安培力F。不计空气阻力,铜金属棒ab的质量为0.8kg。则:(1)请计算该铜金属棒ab的重力大小;(2)关于安培力F的大小,当电流方向与磁场方向垂直时,安培力F=BIL。公式中表示的磁感应强度B=5T(T是磁感应强度的单位),铜棒ab在平行金属导轨之间的距离L=0.5m,当电流I=2A时,请计算安培力F的大小,请判断该闭合电路中铜棒ab中的电流方向;(3)关于安培力F的方向,可以利用下列所介绍的“左手定则”与“右手定则”相结合判断,请在主视图中金属棒b端位置画出该铜金属棒正在下滑过程中的受力分析图;(4)请说明从释放铜棒ab后,其速度大小的变化情况及原因。 左手定则:用于判定安培力的方向。判断方法:将左手的四指与大拇指伸直在同一平面,使其在空间内相互垂直。磁感线穿过手心,四指指电流定向,大拇指所指的方向就是受力的方向。右手定则L:用于判定导体棒切割磁场产生感应电流的方法。判断方法:将右手的四指与大拇指伸直在同一平面,使其在空间内相互垂直。磁感线穿过手心,大拇指所指的方向就是导体棒切割磁感线的方向,四指指的方向为感应电流方向。解析:(1)根据题意可以知道,金属棒ab的质量m=0.8kg,根据G=mg=8N;(2)根据题目可知L=0.5m、I=2A、B=5T,根据F=BIL=0.5m 2A 5T=5N;根据右手定则可知ab棒中的电流为a-b;(3)根据(2)题可知,金属棒ab中的电流是a-b,由左手定则可以知道,金属棒a-b所受的安培力是沿斜面向上的。具体如下图。
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资料审核:czwlzx
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