第1講 磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用 講義

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1、第1講磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用 講義 第1講 磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用 見(jiàn)學(xué)生用書(shū)P143 微知識(shí)1磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度 1.磁場(chǎng) (1) 基本特性：磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有磁場(chǎng)力的作用。 (2) 方向：小磁針的N極所受磁場(chǎng)力的方向。 2 ?磁感應(yīng)強(qiáng)度 (1) 物理意義：描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向。 F (2) 大?。築=L通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng))。 (3) 方向：小磁針靜止時(shí)N極的指向。 (4)單位：特斯拉(T)。 3 ?勻強(qiáng)磁場(chǎng) (1)定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相等、方向處處相同的磁場(chǎng)稱(chēng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。 ⑵特點(diǎn)：勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感線是疏密程度相同的、方向相同的平行直線。 微

2、知識(shí)2磁感線 通電直導(dǎo)線和通電線圈周?chē)艌?chǎng)的方向 1 ?磁感線 (1)磁感線：在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些有方向的曲線，使曲線上各點(diǎn)的切線方向跟這點(diǎn)的 (2)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(chǎng)磁感線分布(如圖所示) 條形磁鐵 蹄形磁鐵 2 ?電流的磁場(chǎng) 微知識(shí)3安培力 1 ?安培力的大小 當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線方向成0角時(shí)，F(xiàn)=BILsinO，這是一般情況下的安 培力的表達(dá)式，以下是兩種特殊情況: ⑴磁場(chǎng)和電流垂直時(shí)：F=BIL。 (2)磁場(chǎng)和電流平行時(shí)：F=0。 2 ?安培力的方向 ⑴用左手定則判定：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同 一個(gè)平面內(nèi)。讓磁感線從掌心進(jìn)入，并

3、使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的 方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。 ⑵安培力的方向特點(diǎn)：FIB, F丄I,即F垂直于B和I決定的平面。 一、思維辨析(判斷正誤，正確的畫(huà)“"'，錯(cuò)誤的畫(huà)“X”。) 1磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，跟放在該點(diǎn)的試探電流元所受磁場(chǎng)力的方向一 2? 致。(X) 磁感線是客觀存在的，磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。(X) 3?通電導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中，若不受安培力，說(shuō)明該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。(X) 4?垂直磁場(chǎng)放置的線圈面積減小時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量可能增大。(V) 5?安培力可能做正功，也可能做負(fù)功。(V) 二、對(duì)點(diǎn)微練 1.(電流的磁場(chǎng)

4、及磁場(chǎng)的性質(zhì))下列關(guān)于小磁針在磁場(chǎng)中靜止時(shí)的指向，正確的是 () 解析 根據(jù)在磁體外部同名磁極相互排斥可知選項(xiàng)A錯(cuò)；應(yīng)用安培定則可知環(huán)形 電流中心線上的磁場(chǎng)方向由右向左，小磁針N極受到的磁場(chǎng)力向左，選項(xiàng)B錯(cuò)； 根據(jù)安培定則可知通電螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)向右，內(nèi)部小磁針N極受到的磁場(chǎng)力向右, 選項(xiàng)C對(duì)；根據(jù)安培定則可知通電直導(dǎo)線右邊磁場(chǎng)向里，小磁針N極應(yīng)向里，選 項(xiàng)D錯(cuò)。 答案C 2?(磁感應(yīng)強(qiáng)度及疊加)如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁 場(chǎng)中，水平放置一根長(zhǎng)直通電導(dǎo)線，電流的方向垂直紙面向里，以直導(dǎo)線為中心 的同一圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，連線ac和bd是相互垂直的兩條直

5、徑，且b、 d在同一豎直線上，貝y（） A?c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最小 B. b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大 C. b、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 D. a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 解析由安培定則知，通電導(dǎo)線在圓周上產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感線為順時(shí)針，大小恒 定（設(shè)為Br），通電導(dǎo)線的磁場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)疊加，c點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為IBr-BI, 其值最小，a點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Br+B,其值最大，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B 錯(cuò)誤；b、d兩點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。B2TB2,方向不同，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。 答案A A. 3?（磁感線）在磁場(chǎng)中某區(qū)域的磁感線如圖所示，貝胚 ） a、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，且

6、B>Bh a b B. a、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等 C?同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力大 D.同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力小 解析 磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，安培力的大小跟該處的磁感應(yīng) 強(qiáng)度的大小、I、L和導(dǎo)線放置的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的夾角有關(guān)，故C、D 項(xiàng)錯(cuò)誤；由a、b兩處磁感線的疏密程度可判斷出B>Bb，所以A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò) b 誤。 答案A 4.（安培力）將長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線彎成六分之一圓弧，固定于垂直紙面向外、大小為B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩端點(diǎn)A、C連線豎直，如圖所示。若給導(dǎo)線通以由A到C、大小 為I的恒定電流，則導(dǎo)線所受安培力

7、的大小和方向是（） A. ILB,水平向左 B. ILB,水平向右 C. 3ILB n ，水平向右 d.3ILB ，水平向左 3L 3JTB 解析 弧長(zhǎng)為L(zhǎng),圓心角為60°,則弦長(zhǎng)AC-—-，導(dǎo)線受到的安培力F=BIl=r 由左手定則可知，導(dǎo)線受到的安培力方向水平向左。 答案D 見(jiàn)學(xué)生用書(shū)P144 微考點(diǎn)1安培定則的應(yīng)用和磁場(chǎng)的疊加 核心I微講 1 ?安培定則的應(yīng)用：在運(yùn)用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流及通電螺線管的磁 場(chǎng)時(shí)應(yīng)分清“因”和“果”。 原因（電流方向） 結(jié)果（磁場(chǎng)方向） 直線電流的磁場(chǎng) 大拇指 四指 環(huán)形電流及通電 螺線管

8、的磁場(chǎng) 四指 大拇指 2?磁場(chǎng)的疊加：磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，合成與分解遵循平行四邊形定則。 典例1微探 【例1】 （多選）圓心為O、半徑為R的半圓的直徑兩端，各固定 根垂直圓平面 的長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b,兩導(dǎo)線中通有大小分別為2I0和I0且方向相同的電流。已知長(zhǎng)直 導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=k，其中k為常數(shù)、I為導(dǎo)線中電流、r為點(diǎn)到 導(dǎo)線的距離。則下列說(shuō)法正確的是（） A. 圓心O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由a指向b B? 在直徑ab上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0的點(diǎn)與b點(diǎn)距離為讐 C?在半圓上一定存在“磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行于直徑ab”的位置 D?在半圓上一定存在“磁感應(yīng)強(qiáng)

9、度方向沿半圓切線方向”的位置 【解題導(dǎo)思】 （1）通電直導(dǎo)線a、b在周?chē)臻g分別產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向是怎樣的? 答:通電直導(dǎo)線在周?chē)臻g產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于該點(diǎn)與a點(diǎn)或b點(diǎn)連線。 （2）兩根直導(dǎo)線在空間中產(chǎn)生的磁場(chǎng)的合成量遵循平行四邊形定則嗎? 答：遵循平行四邊形定則。 解析 長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b,兩導(dǎo)線中通有大小分別為2I0和I0方向相同的電流，則它們 在O處的磁場(chǎng)方向垂直ab向下，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)B=k，又電流是2I和I在 直徑上產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小相等，方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0的位置一定在Ob之間， 設(shè)此點(diǎn)到b的距離為兀，則有氐2舟殳=€，代入解得x=2R，故B項(xiàng)正確；在半 k?2I 圓

10、上任取一點(diǎn)c,電流a在c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1= 0,電流b在c點(diǎn)的磁感應(yīng) 1 ri ki b 2r 強(qiáng)度為B2= 0,設(shè)該處磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與ac的夾有為么，則tana= 1= 2, 2 r2 B2 ri 設(shè)ac與ab的夾角為〃，則tanfl=r2，所以tan?=2tan^,故B的方向不可能與ab ri 平行，一定存在B方向沿半圓切線方向的位置，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。 答案BD 求解有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的三個(gè)關(guān)鍵 (1) 磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定。 (2) 合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各磁體(或通電導(dǎo)體)在該點(diǎn)產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和(用平行 四邊形定則解答)。 (3) 牢記判斷電流的磁場(chǎng)

11、的方法一一安培定則，并能熟練應(yīng)用，建立磁場(chǎng)的立體分 布模型。 題組I微練 1?如圖，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中 通有大小相等、方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)， c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處 的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是() A?O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 B. a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反 C?c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同 D. a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同 解析 由安培定則可知，兩導(dǎo)線在0點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)均豎直向下，合磁感應(yīng)強(qiáng)度一 定不為零，選項(xiàng)

12、A錯(cuò)；由安培定則，兩導(dǎo)線在a、b兩處產(chǎn)生磁場(chǎng)方向均豎直向下， 由于對(duì)稱(chēng)性，電流M在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于電流N在b處產(chǎn)生磁場(chǎng)的 磁感應(yīng)強(qiáng)度，同時(shí)電流M在b處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于電流N在a處產(chǎn)生磁 場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，所以a、b兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等方向相同，選項(xiàng)B錯(cuò)；根據(jù) 安培定則，兩導(dǎo)線在c、d兩處產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直d兩點(diǎn)與導(dǎo)線連線方向向下，且 產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，由平行四邊形定則可知，c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng) 度大小相等，方向相同，選項(xiàng)C正確；a、c兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均豎直向下， 選項(xiàng)D錯(cuò)。 答案C 2?（多選）3條在同一平面（紙面）內(nèi)的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線搭成一等邊三角形。在導(dǎo)線中

13、通 過(guò)的電流均為7,電流方向如圖所示。a、b和c三點(diǎn)分別位于三角形的3個(gè)頂角的 平分線上，且到相應(yīng)頂點(diǎn)的距離相等。將a、b和c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別記為 B］、B2和B3。下列說(shuō)法正確的是（） A. B]=B2VB3 B? B1=b2=B3 C. a和b處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，c處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里 D. a處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，b和c處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里 解析 本題要明確3條導(dǎo)線中的電流在a、b、c三點(diǎn)各自產(chǎn)生的磁場(chǎng)的分布情況， 要充分利用對(duì)稱(chēng)性進(jìn)行矢量合成。對(duì)于a點(diǎn)，由右手螺旋定則可知，兩傾斜導(dǎo)線 在此處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，水平導(dǎo)線在此點(diǎn)產(chǎn)生的磁

14、場(chǎng)方向 向外；對(duì)于b點(diǎn)，斜向右上方的導(dǎo)線與水平導(dǎo)線在此點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相 等、方向相反，斜向左上方的導(dǎo)線在此點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向外；對(duì)于c點(diǎn)，水平導(dǎo) 線在此點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向里，斜向左上方和斜向右上方的導(dǎo)線在此點(diǎn)產(chǎn)生的磁 場(chǎng)方向也向里，則c點(diǎn)合磁場(chǎng)方向向里，且有B3>B1=B2。綜上可知A、C項(xiàng)正 確。 答案AC 微考點(diǎn)2與安培力有關(guān)的力學(xué)問(wèn)題 核心I微講 1與安培力有關(guān)的力學(xué)問(wèn)題與其他力學(xué)問(wèn)題一樣，受力分析是關(guān)鍵。利用左手定 則正確分析安培力的方向，用安培力公式正確求解其大小，根據(jù)平衡條件或牛頓 第二定律列方程求解。 2 ?將三維圖轉(zhuǎn)換為二維平面圖，即通過(guò)畫(huà)俯視圖、剖面圖、側(cè)視

15、圖等，將立體圖 轉(zhuǎn)換為平面受力圖。 典例I微探 【例2】 質(zhì)量為m=0?02 kg的通電細(xì)桿ab置于傾角為0=37啲平行放置的導(dǎo)軌 上，導(dǎo)軌的寬度d=0?2 m,桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)“=0?4，磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下，如圖所示?，F(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸頭, 試求出為使桿ab靜止不動(dòng)，通過(guò)ab桿的電流范圍。(g取10 m/s2) 【解題導(dǎo)思】 (1) ab桿受到的最大靜摩擦力沿斜面向上時(shí),通過(guò)ab桿的電流是有最大值還是最小 值？ 答:最小值。… (2) ab桿受到的最大靜摩擦力沿斜面向下時(shí),通過(guò)ab桿的電流是有最大值還是最小 值？ 答：最大值

16、?！? 解析 桿ab中的電流從a到b,所受的安培力方向平行于導(dǎo)軌向上。當(dāng)電流較大 時(shí)，導(dǎo)體有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所受靜摩擦力向下；當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大時(shí)，磁場(chǎng) 力為最大值只，此時(shí)通過(guò)ab的電流最大為I ;同理，當(dāng)電流最小時(shí)，應(yīng)該是導(dǎo) 1 max 體受向上的最大靜摩擦力，此時(shí)的安培力為F，電流為Imino正確地畫(huà)出兩種情況 下的受力圖，由平衡條件列方程求解。 根據(jù)圖甲受力圖列式如下： F1—mgsin0—f1=0, N_mgcosO=0, f1=嗎 F1=BImaxdo 解上述方程得心=0?46 a 根據(jù)乙受力圖列式如下： F2 +f2—mgsinO=0, N—mgcosO=0,

17、E=陽(yáng),巧=%必 解上述方程得I . =0.14 A。 min 故通過(guò)ab桿的電流范圍是 0. 14 AWIW0.46 A。 答案 0.14 AWIW0.46 A 題組1微練 m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)體棒放置于四分之一光滑圓弧軌道上，整個(gè)裝置處于豎直向上、 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，直導(dǎo)體棒中通有恒定電流，平衡時(shí)導(dǎo)體棒與圓弧 圓心的連線與豎直方向成60。角，其截面圖如圖所示。則下列關(guān)于導(dǎo)體棒中的電流 的分析正確的是（） A. 導(dǎo)體棒中電流垂直紙面向外，大小為 B. 導(dǎo)體棒中電流垂直紙面向外，大小為 C?導(dǎo)體棒中電流垂直紙面向里，大小為 D.導(dǎo)體棒中電流垂直紙面向里，大小為 解析

18、導(dǎo)體棒受到豎直向下的重力、斜向上的彈力，要使導(dǎo)體棒平衡，應(yīng)使其受 水平向右的安培力，重力和安培力的合力大小與彈力大小相等，方向相反，由平 衡條件有 仙60。=黑呂=\：3,得導(dǎo)體棒中電流I=，再由左手定則可知，導(dǎo)體 棒中電流的方向應(yīng)垂直紙面向里，故只有選項(xiàng)C正確。 答案C 4?如圖所示，一水平導(dǎo)軌處于與水平方向成45。角斜向左上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一根 通有恒定電流的金屬棒，由于受到安培力作用而在粗糙的導(dǎo)軌上向右做勻速運(yùn)動(dòng)。 現(xiàn)將磁場(chǎng)方向沿順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)至豎直向上，在此過(guò)程中，金屬棒始終保持勻速 運(yùn)動(dòng)，已知棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為“，貝y（） A?金屬棒所受摩擦力一直在減小 B?導(dǎo)軌對(duì)金

19、屬棒的支持力先變小后變大 C?磁感應(yīng)強(qiáng)度先變小后變大 D?金屬棒所受安培力恒定不變 解析 金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，受力如圖甲，則有N+F sin0=mg, F cosO=f=^N, 安 安 F安=紘，聯(lián)立解得f凝（* 1 其中 tana=-,即 90°>a>45°,因 0 是從45°減小到0,所以B先變小后變大，金屬棒所受安培力也先變小后變大，C 項(xiàng)對(duì)，D項(xiàng)錯(cuò)；將N與f合成一個(gè)力F,則F與水平方向的夾角是一定值，金屬 棒受力如圖乙，F(xiàn)順時(shí)針變化，力F —直在增大，所以金屬棒所受摩擦力及導(dǎo)軌 安 對(duì)金屬棒的支持力一直在增大，A、B項(xiàng)錯(cuò)。 甲 乙 答案C 見(jiàn)學(xué)生用書(shū)P145

20、通電導(dǎo)體在安培力作用下運(yùn)動(dòng)情況的判斷 甥4素能培養(yǎng) 1. 電流元分析法 即把整段電流分為多段直線電流元，先用左手定則判斷出每個(gè)電流元所受安培力 的方向，再判斷整段電流所受合力的方向，從而確定其運(yùn)動(dòng)方向。 2. 等效法 環(huán)形電流可等效為小磁針，也可等效為條形磁鐵，通電螺線管可等效為多個(gè)環(huán)形 電流或條形磁鐵。 3. 特殊位置法 將通電導(dǎo)體轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置后判斷其安培力方向，從而確定運(yùn)動(dòng)方 向。 4. 利用電流相互作用的結(jié)論分析 兩電流相互平行時(shí)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流互相吸引，反向電流互相排斥；兩電流 不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且電流方向相同并靠近的趨勢(shì)。 5?轉(zhuǎn)換研究

21、對(duì)象法 電流與電流間、磁體與電流間的相互作用均滿(mǎn)足牛頓第三定律，因此定性分析時(shí) 可以靈活地轉(zhuǎn)換研究對(duì)象。 希 經(jīng)典考題 如圖所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵兩極的 正上方，導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電流I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是（從 上往下看）（） A?順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降 B.順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升 C?逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降 D.逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升 解析（1）電流元法 如圖所示，把直流電流等效為AO\ 09、OB三段（OO段極短）電流元，由于OO 段電流方向與該處磁場(chǎng)方向平行，所以不受安培力作用；AO,段電流元所在處的磁 場(chǎng)方向傾斜向上，根

22、據(jù)左手定則可知其所受安培力方向垂直于紙面向外；OB段電 流元所在處的磁場(chǎng)方向傾斜向下，同理可知其所受安培力方向垂直于紙面向里。 綜上可知導(dǎo)線將以O(shè)O,段為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視）。 （2）特殊位置法 把導(dǎo)線轉(zhuǎn)過(guò)90。的特殊位置來(lái)分析，根據(jù)左手定則判得安培力方向向下，故導(dǎo)線在 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)。綜上所述，選項(xiàng)A正確。 答案A 栄＞ 對(duì)法對(duì)題 1 ?一直導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放置在螺線管的上方，如圖所示，如果直導(dǎo) 線可以自由地運(yùn)動(dòng)且通以方向?yàn)橛蒩到b的電流，則導(dǎo)線ab受磁場(chǎng)力后的運(yùn)動(dòng)情 況為（） A.從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管 B?從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管 C?

23、從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管 D.從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管 解析 本題考查安培定則以及左手定則，意在考查學(xué)生對(duì)安培定則以及左手定則 的應(yīng)用和理解。先由安培定則判斷通電螺線管的南、北兩極，找出導(dǎo)線左、右兩 端磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，并用左手定則判斷這兩端受到的安培力的方向，如圖甲所 示?？梢耘袛鄬?dǎo)線受磁場(chǎng)力后從上向下看逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。分析此時(shí)導(dǎo)線位置的 磁場(chǎng)方向，再次用左手定則判斷導(dǎo)線受磁場(chǎng)力的方向，如圖乙所示，導(dǎo)線還要靠 近螺線管，所以D項(xiàng)正確，A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案D ab與線圈所在的平面垂直且隔有一小段距離，其中直導(dǎo)線固定，線圈可自由運(yùn)動(dòng), 當(dāng)通過(guò)如圖所示的電流方向時(shí)（同

24、時(shí)通電），從左向右看，線圈將（ A?不動(dòng) B?順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向右平移 C?順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向左平移 D.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向右平移 解析用安培定則判斷線圈所處的B的方向，由左手定則及特殊位置法判定運(yùn)動(dòng) 情況。 答案C 見(jiàn)學(xué)生用書(shū)P146 1 ?在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線 中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，則過(guò)c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向 （） A?與ab邊平行，豎直向上 B.與ab邊平行，豎直向下 C. 與ab邊垂直，指向左邊 D.與ab邊垂直，指向右邊 解析 根據(jù)安培定則，a、b在c處所激發(fā)的磁場(chǎng)方向分別如圖中Ba、Bb

25、所示，應(yīng) 用平行四邊形定則可知c導(dǎo)線所在處的合磁場(chǎng)方向如圖所示。根據(jù)左手定則可知安 培力F宀的方向與a、b連線垂直，指向左邊。 安 答案C 2?（多選）如圖所示的裝置可演示磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用。電磁鐵上下兩磁極之間 某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，L是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿。當(dāng) 電磁鐵線圈兩端a、b,導(dǎo)軌兩端伙于，分別接到兩個(gè)不同的直流電源上時(shí)，L便 在導(dǎo)軌上滑動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（） A.若a接正極，b接負(fù)極，e接正極，于接負(fù)極，則L向右滑動(dòng) B?若a接正極，b接負(fù)極，e接負(fù)極，/接正極，則L向右滑動(dòng) C?若a接負(fù)極，b接正極，e接正極，才接負(fù)極，則L向左滑動(dòng) D

26、. 若a接負(fù)極，b接正極，e接負(fù)極，于接正極，則L向左滑動(dòng) 解析 若a接正極，b接負(fù)極，電磁鐵磁極間磁場(chǎng)方向向上，e接正極，才接負(fù)極, 由左手定則判定金屬桿受安培力向左，則L向左滑動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤，同理判定B、D 項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案BD 3 ?如圖所示，用天平測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。下列各選項(xiàng)所示的載流線圈匝 數(shù)相同，邊長(zhǎng)MN相等，將它們分別掛在天平的右臂下方。線圈中通有大小相同 的電流，天平處于平衡狀態(tài)。若磁場(chǎng)發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是（） 解析 由題圖可知，回路A中線圈在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度L最長(zhǎng)，由F=“〃7L可知, 磁場(chǎng)發(fā)生相同微小變化的前提下，回路A中安培力的變化量最大

27、，最容易失去平 衡，A項(xiàng)正確。 答案A 4?（多選）如圖所示為電磁軌道炮的工作原理圖。待發(fā)射彈體與軌道保持良好接觸, 并可在兩平行軌道之間無(wú)摩擦滑動(dòng)。電流從一條軌道流入，通過(guò)彈體后從另一條 軌道流回。軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道平面的磁場(chǎng)（可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)），磁 感應(yīng)強(qiáng)度的大小與電流i成正比。通電的彈體在安培力的作用下離開(kāi)軌道，貝g下列 說(shuō)法正確的是（） A.彈體向左高速射出 B?I為原來(lái)的2倍，彈體射出的速度也為原來(lái)的2倍 C?彈體的質(zhì)量為原來(lái)的2倍，射出的速度也為原來(lái)的2倍 D.軌道長(zhǎng)度L為原來(lái)的4倍，彈體射出的速度為原來(lái)的2倍 解析 根據(jù)安培定則可知，彈體處的磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向里，再利用左手 定則可知，彈體受到的安培力水平向右，所以彈體向右高速射出，選項(xiàng)A錯(cuò)誤； 設(shè)B=kI（其中k為比例系數(shù)），軌道間距為I,彈體的質(zhì)量為m,射出時(shí)的速度為v, 則安培RF=BIl=kl2l,根據(jù) 1 !2klL 動(dòng)能定理有FL=2mv2,聯(lián)立可得v=I\jm，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，B、D項(xiàng)正確。 答案BD