案例：下面为一道物理试题和某学生的解答过程。题目：如图所示，铜棒质量m=0．1 kg，静止放在相距L=8cm的水平导轨上，两者之间的动摩擦因数μ=0．5，现在铜棒中通以I=5A的电流，要使铜棒滑动，可在两导轨间加一垂直于铜棒的匀强磁场。

admin2018-06-30 29

问题案例：
下面为一道物理试题和某学生的解答过程。
题目：如图所示，铜棒质量m=0．1 kg，静止放在相距L=8cm的水平导轨上，两者之间的动摩擦因数μ=0．5，现在铜棒中通以I=5A的电流，要使铜棒滑动，可在两导轨间加一垂直于铜棒的匀强磁场。求所加匀强磁场的磁感应强度的最小值。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m／s²)

解：当安培力大小等于滑动摩擦力时，物体开始滑动，此时磁场的磁感应强度最小。
故BIL=μmg
解得B=1．25 T。
答：所加匀强磁场的磁感应强度的最小值为1．25 T。
问题：
(1)指出此道试题检测了学生所学哪些知识点?
(2)分析该题的错因并给出正确解题过程。
(3)针对作业的错误设计一个教学思路，帮助学生掌握正确分析和解决此类问题的方法。

选项

答案(1)本题考查的知识点为安培力的计算和共点力作用下物体的平衡。 (2)该生没有考虑磁场的方向，默认了磁场是垂直于导轨的，因此错误。正确解答过程：物体受力如右图所示： [*] 竖直方向有：mg=Fsinθ+F_N 水平方向有：Fcosθ=f=μF_N [*] (3)教学思路：首先帮助学生突破思维定势——磁场垂直于导轨平面，即安培力在水平方向。首先带领学生回顾力的平行四边形定则。提出问题，金属棒除了受安培力还受到哪些力?画出力的平行四边形示意图；深入引导，支持力与滑动摩擦力的合力方向和大小是否不变?重力的大小和方向是否不变?进行力的动态分析，找到最小的安培力，进而列式用数学方法求解最小值。

解析

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