文档介绍：电磁场综合
1、安培力
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1、如图所示，在两根劲度系数都为k的相同的轻质弹簧下悬挂有一根导体棒ab，导体棒置于水平方向的匀强磁场中，且与磁场垂直．磁场方向垂直纸面向里，当导体棒中通以自左向右的恒定电流时，两弹簧各伸长了ΔL1；若只将电流反向而保持其他条件不变，则两弹簧各伸长了ΔL2，求：
(1)导体棒通电后受到的磁场力的大小?
(2)若导体棒中无电流，则每根弹簧的伸长量为多少?
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2、如图所示，宽为L的金属框架和水平面夹角为α，并处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于框架平面．导体棒ab的质量为m，长度为d置于金属框架上时将向下匀加速滑动，导体棒与框架之间的最大静摩擦力为f．为使导体棒静止在框架上，将电动势为E，内阻不计的电源接入电路，若框架与导体棒的电阻不计，求需要接入的滑动变阻器R的阻值范围．
α
M
N
α
a
b
R
B
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3、在倾角为α的光滑斜面上，置一通有电流I，长L质量为m的导体棒，如图所示，试问：
⑴欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．
⑵欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向．
⑶分析棒有可能静止在斜面上且要求B垂直L，应加外磁场的方向范围．
α
I
y
B2
α
x
F1
B1
F2
N
mg
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分析与解：此题属于电磁学和静力学综合题，研究对象为通电导体棒，所受力为重力mg，弹力FN，安培里F，属于三个共点力的平衡问题，要使棒静止在斜面上，当安培力等于重力沿斜面向下分力mgsinα且B垂直l时，B值最小．要使棒对斜面无压力，则棒不受斜面的支持力，此时应有安培力与重力相平衡，导体棒只受两个力作用．
⑴因BIl＝mgsinα，所以B＝mgsinα/Il．由左手定则知，B的方向垂直斜面向上．
⑵mg＝BIl，B＝mg/Il．由左手定则知，B的方向应水平向左．
⑶此问题讨论的只是问题的可能性，并没有具体研究满足平衡的定量关系，为讨论问题方便建立如图11-2-3所示的直角坐标系．欲使棒有可能平衡，安培力F的方向须限定在图上F1和F2之间．由图不难看出，F的方向应包括F2的方向，但不能包括F1的方向，根据左手定则，B与＋x的夹角θ满足α<θ≤π．
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4、如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨，相距为L，导轨所在平面距地面高度为h，导轨左端与电源相连，右端放有质量为m的静止的金属棒，竖直向上的匀强磁场的磁感应强度为B，当电键闭合后，金属棒无转动地做平抛运动，：电路接通的瞬间，通过金属棒的电荷量为多少？
磁场中的电荷量：
注意两个推论的应用
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5、如图所示，金属棒ab的质量m等于5g，放在相距L为1m的光滑金属导轨上，磁感应强度B=，方向竖直向上，电容器的电容C=200μF，电源电动势E=16V，导轨距地面高度h=，当单刀双掷开关先掷向1后，再掷向2，金属棒被抛到水平距离s=，问电容器两端的电压还有多大？
8V
h
s
a
b
1
2
S
c
磁场中的电荷量：
注意两个推论的应用
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电磁场综合
2、带电粒子在复合场中的运动
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磁场综合(步骤3个:找圆心4、画轨迹、求半径 )
1、常见问题：
⑴几何 ⑵多解 ⑶边界 ⑷临界
2、方程4：
⑴半径 ⑵力 ⑶时间角度 ⑷平衡
3、推论3：
⑴r ⑵T ⑶t
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1、几何：
注意圆周运动中有关对称规律：
如从同一边界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等；在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出。
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