高考總復(fù)習(xí)理課件27 磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用

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1、內(nèi)容要求磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線、 磁通量通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)的方向安培力、安培力的方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的安培力洛倫茲力、洛倫茲力的方向洛倫茲力的公式帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)質(zhì)譜儀和回旋加速器由上表對(duì)近幾年高考試題分析不難看出，帶電粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)以及復(fù)合場(chǎng)問(wèn)題綜合性較強(qiáng)，覆蓋考點(diǎn)較多，在現(xiàn)今的理綜試題中是一個(gè)熱點(diǎn)，因此在今后的高考無(wú)論是物理單科還是綜合考試，與洛倫茲力、電場(chǎng)力、重力有關(guān)的力電綜合題型為考試內(nèi)容的出題的幾率都會(huì)很高，且以大型綜合題為主高考命題中，采用本章的基礎(chǔ)知識(shí)與科學(xué)技術(shù)成果相結(jié)合，物理模型與生產(chǎn)生活實(shí)際相結(jié)合，是近年來(lái)命題的新思路磁場(chǎng)這一章在電磁學(xué)乃至整個(gè)高中物理階段都占

2、據(jù)著相當(dāng)重要的地位，它是學(xué)好下一章電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)，在復(fù)習(xí)本章時(shí)要注意以下問(wèn)題1重視并加強(qiáng)對(duì)基本概念、基本規(guī)律的學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中要注意與電場(chǎng)進(jìn)行類比學(xué)習(xí)、類比記憶同時(shí)更應(yīng)該注意它們之間的區(qū)別2注意總結(jié)、歸納a全章學(xué)完之后，要在頭腦中建立起來(lái)基本知識(shí)框架，形成網(wǎng)絡(luò)，最好自己先獨(dú)立完成全章的基礎(chǔ)知識(shí)歸納b. 歸納題型、總結(jié)解題方法本章的題目很多，但如果透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，好多題實(shí)質(zhì)是一樣的，屬于一類題，如果我們總結(jié)出解決這類題的解題方法，再適當(dāng)?shù)丶右詮?qiáng)化訓(xùn)練，一定會(huì)取得較好的效果，但開(kāi)始一定要按總結(jié)出的方法一步一步地進(jìn)行，熟練之后才可靈活應(yīng)用，切不可操之過(guò)急，我們把這個(gè)過(guò)程叫作“先死而后活”，全章學(xué)完之后

3、頭腦里裝的不是一個(gè)一個(gè)的題而是若干個(gè)題型的解題方法課時(shí)27磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用考點(diǎn)一磁場(chǎng)、磁感線 基礎(chǔ)梳理1磁場(chǎng)(1)定義：是存在于磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷周圍空間的一種特殊形態(tài)的物質(zhì) (2)方向：小磁針的N極所受磁場(chǎng)力的方向，即小磁針靜止時(shí)N極的指向就是那一點(diǎn)磁場(chǎng)的方向(3)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磁感線 (1)定義：為了形象描述磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中畫(huà)出一系列有方向的曲線，在這些曲線上，每一點(diǎn)的曲線方向亦即該點(diǎn)的切線方向，都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同，用其疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，這一系列曲線稱為磁感線(2)特點(diǎn)磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向磁感線的疏密定性地表示磁

4、場(chǎng)的強(qiáng)弱，在磁感線較密的地方磁場(chǎng)相對(duì)較強(qiáng)；在磁感線較疏的地方磁場(chǎng)相對(duì)較弱磁感線是閉合曲線，沒(méi)有起點(diǎn)和終點(diǎn)在磁體外部，從N極指向S極；在磁體內(nèi)部，由S極指向N極同一磁場(chǎng)的磁感線不中斷、不相交、不相切磁感線客觀上是不存在的(3)分類條形磁鐵的磁感線：在磁鐵外部?jī)蓸O最密，中間稀疏；在磁鐵內(nèi)部最密如圖1所示 圖圖1 圖圖2蹄形磁鐵的磁感線：在磁鐵外部?jī)蓸O最密，中間稀蹄形磁鐵的磁感線：在磁鐵外部?jī)蓸O最密，中間稀疏；在磁鐵內(nèi)部最密如圖疏；在磁鐵內(nèi)部最密如圖2所示所示地磁場(chǎng)的磁感線：地球的磁場(chǎng)與條形磁體的磁場(chǎng)相似，其主要特點(diǎn)有三個(gè)：a.地磁場(chǎng)的N極在地球南極附近、S極在地球圖圖3北極附近；b.在地理南極豎直

5、向上，在南半球斜向上；在地理北極豎直向下，在北半球斜向下；c.在赤道平面內(nèi)(即地磁場(chǎng)的中性面上)，距離地球表面相等的各點(diǎn)，磁場(chǎng)強(qiáng)弱相同，且方向水平如圖3所示直線電流的磁感線：遵循安培定則，用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，那么彎曲的四指所圖圖4指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向如圖指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向如圖4所示所示環(huán)形電流磁感線：遵循安培定則，讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，那么伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向如圖5所示圖圖5通電螺線管磁感線：遵循安培定則，用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，那么大拇指所指的方向就是

6、螺線管內(nèi)部磁感線的方向，也就是說(shuō)，大拇指指向通電螺線管的北極圖圖6 疑難詳析1電場(chǎng)線是用于形象描述靜電場(chǎng)的分布的；磁感線是用于形象描述磁場(chǎng)的分布的2靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線是不閉合的；磁場(chǎng)的磁感線是閉合的3靜電場(chǎng)電場(chǎng)線上某點(diǎn)切向(沿電場(chǎng)線向)既表示該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向，又表示正電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向；磁場(chǎng)磁感線上某點(diǎn)切向既表示該點(diǎn)磁場(chǎng)方向，又表示小磁針N極在該點(diǎn)所受磁場(chǎng)力的方向，但不表示該點(diǎn)放置通電導(dǎo)線或運(yùn)動(dòng)電荷所受磁場(chǎng)力的方向 深化拓展磁感線與電場(chǎng)線的聯(lián)系與區(qū)別1在應(yīng)用安培(右手)定則，判定直線電流和通電螺線管(環(huán)形電流可視為單匝螺線管)的磁場(chǎng)方向時(shí)，應(yīng)注意分清“因”和“果”：在判定直線電流的磁場(chǎng)方向時(shí)，

7、大拇指指向“原因電流方向”，四指指向“結(jié)果磁場(chǎng)繞向”，在判定通電螺線管磁場(chǎng)方向時(shí)，四指指向“原因電流繞向”，大拇指指向“結(jié)果螺線管內(nèi)部沿中心軸線的磁感線方向，即指向螺線管的N極” 2.通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，由S極指向N極考點(diǎn)二描述磁場(chǎng)的物理量 基礎(chǔ)梳理1磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)物理意義：表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量(2)定義：在磁場(chǎng)中垂直磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，受到的安培力跟電流強(qiáng)度和導(dǎo)線長(zhǎng)度的乘積的比值(3)表達(dá)式： (4)矢量性：方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向，即通過(guò)該點(diǎn)的磁感線的切線方向(5)單位：特斯拉T1 T1 N/(Am)1 kg/(As2)2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

8、的磁場(chǎng)稱為勻強(qiáng)磁場(chǎng)(2)特點(diǎn)： 勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感線是疏密程度相同、方向相同的平行直線(平行且等間距) .距離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場(chǎng)和通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)(邊緣部分除外)，都可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng) 疑難詳析 1.磁感應(yīng)強(qiáng)度是由比值法定義的，磁場(chǎng)中某位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向是客觀存在的，由磁場(chǎng)本身的性質(zhì)決定，與放入的直導(dǎo)線的電流I的大小、導(dǎo)線的長(zhǎng)度L的大小無(wú)關(guān)，與通電導(dǎo)線受到的力也無(wú)關(guān)，即便不放入載流導(dǎo)體，它的磁感應(yīng)強(qiáng)度也照樣存在因此不能說(shuō)B與F成正比，或B與IL成反比與此類似的物理量還有電場(chǎng)強(qiáng)度EF/q，不能說(shuō)E與F成正比，與q成反比2.磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，遵守矢量分解、合成的平行四邊形定

9、則注意磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該處的磁場(chǎng)方向，并不是該處通電導(dǎo)線的受力方向 深化拓展磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場(chǎng)強(qiáng)度E的比較磁感應(yīng)強(qiáng)度B電場(chǎng)強(qiáng)度E方向磁感線的切線方向小磁針N極的受力方向小磁針靜止時(shí)N極的指向電場(chǎng)線的切線方向正電荷在電場(chǎng)中的受力方向負(fù)電荷在電場(chǎng)中受力的反方向物理意義 描述磁場(chǎng)的性質(zhì)描述電場(chǎng)的性質(zhì)場(chǎng)的疊加合磁感應(yīng)強(qiáng)度B等于各磁場(chǎng)的B的矢量和合場(chǎng)強(qiáng)E等于各個(gè)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和單位1 T1 N(Am)1 V/m1 N/C考點(diǎn)三安培力 基礎(chǔ)梳理安培力圖圖7(1)定義：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力叫安培力(2)大?。篎BILsin.其中B為通電導(dǎo)線所在處的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度；I為電流強(qiáng)度；L為導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度；為

10、B與I(或L)夾角；Bsin為B垂直于I的分量(3)方向：總垂直于B、I所決定的平面，即一定垂直B和I，但B與I不一定垂直使用左手定則判斷定安培力方向時(shí)，左手心應(yīng)迎B垂直于I的分量(BBsin)(4)公式的適用范圍：一般只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)于非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，僅適用于電流元 疑難詳析1安培力的特點(diǎn)安培力F、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I三者的方向關(guān)系：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力F，總垂直于電流與磁感線所確定的平面2安培定則與左手定則的比較判斷情形的因果關(guān)系有所不同：安培定則是用于判定電流或電荷產(chǎn)生磁場(chǎng)的情形；左手定則是用于判定磁場(chǎng)對(duì)電流或電荷產(chǎn)生安培力或洛倫茲力的情形使用方法也有所不同：安培定則是右手彎曲；左

11、手定則是左手伸直 深化拓展1電荷在電場(chǎng)中所受的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)線的方向在同一直線上，而通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力與磁感線垂直磁場(chǎng)與電場(chǎng)有很多相似之處，但安培力比庫(kù)侖力復(fù)雜得多，點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中受力方向與電場(chǎng)方向不是相同就是相反；而電流元在磁場(chǎng)中受安培力的方向與磁場(chǎng)方向和電流方向決定的平面垂直2彎曲通電導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長(zhǎng)度，相應(yīng)的電流方向由始端指向末端，因?yàn)槿我庑螤畹拈]合線圈，其有效長(zhǎng)度L0，所以通電后在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到的安培力的矢量和一定為零3公式FBIL的適用條件：(1)B與L垂直，(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)或通電導(dǎo)線所在區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向相同，(3)安培力表達(dá)式中，若載流

12、導(dǎo)體是彎曲導(dǎo)線，且與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，則L是指導(dǎo)線由始端指向末端的直線長(zhǎng)度4磁場(chǎng)對(duì)磁鐵一定有力的作用，而對(duì)電流不一定有力的作用當(dāng)電流方向和磁感線方向平行時(shí)，通電導(dǎo)體不受安培力作用題型一安培定則的應(yīng)用和磁場(chǎng)的疊加例1如圖8所示，在a、b、c三處垂直于紙面放置三根長(zhǎng)直通電導(dǎo)線a、b、c是等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，電流大小相等，a處電流在三角形中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，求O處磁感應(yīng)強(qiáng)度分析首先求出a、b、c三根導(dǎo)線電流在O處各自形成的磁場(chǎng)的大小和方向，然后利用平行四邊形定則進(jìn)行合成解析由于OaObOc，所以在各電流等大的前提下，各處的電流在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B，根據(jù)安培定則，各電流在O處的磁

13、感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)垂直于各點(diǎn)和O的連線，如圖9所示，由圖中幾何關(guān)系知Ba與Bb互成夾角為120，所以根據(jù)平行四邊形定則，a、b在O處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向水平向右，所以O(shè)處的總磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，方向平行ab連線向右答案2B，方向平行ab連線向右題后反思：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，計(jì)算時(shí)與力的計(jì)算方法相同，利用平行四邊形定則或正交分解法進(jìn)行合成與分解(2)在運(yùn)用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場(chǎng)時(shí)應(yīng)分清“因”和“果”在判定直線電流的磁場(chǎng)方向時(shí)，大拇指指“原因”電流方向，四指指“結(jié)果”磁感線環(huán)繞方向；在判定環(huán)形電流的磁場(chǎng)方向時(shí)，四指指“原因”電流繞向，大拇指指“結(jié)果”環(huán)內(nèi)沿中心軸線的磁感線方向三根平

14、行的直導(dǎo)線，分別垂直地通過(guò)一個(gè)等腰直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，如圖10所示，現(xiàn)使每條通電導(dǎo)線在斜邊中點(diǎn)O所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向如何？解析：根據(jù)安培定則，I1與I3在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，I2在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與B1(B3)相垂直，又知B1、B2、B3的大小相等均為B，根據(jù)矢量的運(yùn)算可知O處的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度大小BO 方向在三角形平面內(nèi)與斜邊夾角arctan2，如圖11所示題型二安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)情況分析例2如圖12甲所示，導(dǎo)線ab固定，導(dǎo)線cd與ab垂直且與ab相隔一段距離，cd可以自由移動(dòng)，試分析cd的運(yùn)動(dòng)情況圖圖12分析cd如何運(yùn)動(dòng)取決

15、于ab導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)cd的安培力方向，所以弄清ab形成的磁場(chǎng)的分布情況是解題的關(guān)鍵解析首先分析固定導(dǎo)線ab的磁感線的分布情況，如圖12乙所示(用安培定則)，然后再用左手定則分析cd導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向，可以發(fā)現(xiàn)cd導(dǎo)線將順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)仔細(xì)留意一下就會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)cd一轉(zhuǎn)動(dòng)，兩者的電流就有同向的成分，而同向電流相互吸引，可見(jiàn)cd導(dǎo)線在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還要向ab導(dǎo)線平移答案cd導(dǎo)線順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向ab導(dǎo)線平移題后反思：判斷通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)方向問(wèn)題，可根據(jù)問(wèn)題的需要靈活選用直線電流元分析法、特殊位置分析法等方法圖13如圖如圖13所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形所示，把一重力不

16、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向電流I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是(從上往下看從上往下看) ()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：首先用電流元法：把直線電流等效為AO、OO、OB三段(OO段極短)電流元，由于OO段電流方向與該處磁場(chǎng)方向相反，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

17、方向垂直紙面向里綜上可知導(dǎo)線將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(俯視)然后應(yīng)用特殊位置法：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)答案：A題型三安培力作用下導(dǎo)體棒的平衡問(wèn)題例3如圖14所示，銅棒質(zhì)量為m0.1 kg，靜放在相距L8 cm的水平導(dǎo)軌上，兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，現(xiàn)在銅棒中通以I5 A的電流，要使銅棒滑動(dòng)，可在兩導(dǎo)軌間加一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值的大小(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)解析要使銅棒能在導(dǎo)軌上滑動(dòng)起來(lái)，所給的動(dòng)力必須大于或等于棒受到的摩擦力，通常易出的錯(cuò)誤是認(rèn)為：題目中要求磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值，只要使安培力等于棒

18、受到的摩擦力就可以了于是FBFfmg，得所需加的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值Bmin .出現(xiàn)這種錯(cuò)解的原因是固有的思維定勢(shì)的影響，認(rèn)為磁場(chǎng)方向一定是向上的，但題目中沒(méi)有明確給出設(shè)安培力的方向與水平面成角，如圖15所示，則根據(jù)題意可得，在水平方向上FcosFf在豎直方向上FNFsinmg又因?yàn)镕fFN由以上各式可得對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與安培力的方向垂直斜向上 .題后反思：(1)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受重力、彈力、摩擦力、安培力等的作用下平衡問(wèn)題的解決，關(guān)鍵是受力分析(2)由于安培力F的方向、電流I的方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向三者之間涉及到三維空間，所以在分析和計(jì)算安培力的大小時(shí)，要善于把立體圖形改畫(huà)成平面圖形，

19、以便受力分析在傾角30的斜面上，固定一金屬框，寬l0.25 m，接入電動(dòng)勢(shì)E12 V、內(nèi)阻不計(jì)的電池在框架上放有一根水平的、質(zhì)量m0.2 kg的金屬棒，它與框架的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.8 T的垂直框面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(如圖16所示)當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)時(shí)，可使金屬棒靜止在框架上？(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，框架與棒的電阻不計(jì)，g10 m/s2)圖16解析：金屬棒靜止在框架上時(shí)，摩擦力f的方向可能沿框面向上，也可能沿框面向下，需分兩種情況考慮圖圖17當(dāng)變阻器R取值較大時(shí)，I較小，安培力F較小，在金屬棒重力分力mgsin作用下，棒有沿框架下滑趨勢(shì)，框架對(duì)棒

20、的摩擦力沿框面向上(如圖17所示)金屬棒剛好不下滑時(shí)滿足平衡條件圖18當(dāng)變阻器R取值較小時(shí)，I較大，安培力F較大，會(huì)使金屬棒產(chǎn)生沿框面上滑趨勢(shì)因此，框架對(duì)棒的摩擦力沿框面向下(如圖18所示)金屬棒剛好不上滑時(shí)滿足平衡條件1(2009重慶高考)如圖19所示電路中，電池均相同，當(dāng)電鍵S分別置于a、b兩處時(shí)，導(dǎo)線MM與NN之間的安培力的大小分別為fa、 fb，可判斷這兩段導(dǎo)線 ()圖19A相互吸引，fafbB相互排斥，fafbC相互吸引，fafb D相互排斥，fafb解析：本題考查電路結(jié)構(gòu)分析，安培力的方向和大小的決定因素，意在考查考生識(shí)圖能力和對(duì)基本概念的掌握情況不管電流方向如何，MM和NN兩段導(dǎo)

21、線中的電流方向總是相反的，則兩段導(dǎo)線始終產(chǎn)生排斥力又安培力的大小和電流成正比，單刀雙擲開(kāi)關(guān)接b時(shí)的電壓高，則電流大，兩段導(dǎo)線間產(chǎn)生的安培力也大答案：D2(2008寧夏高考)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20.過(guò)c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向 ()圖20A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：由右手可判斷導(dǎo)線a、b產(chǎn)生的磁場(chǎng)在導(dǎo)線c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的合方向是豎直向下，再由左手可判得導(dǎo)線c受的安培力方向?yàn)橄蜃蟛⑴cab邊垂直，所以C正確，A、B、D錯(cuò)誤答案：C3取兩個(gè)

22、完全相同的長(zhǎng)導(dǎo)線，用其中一根繞成如圖21(a)所示的螺線管，當(dāng)該螺線管中通以電流強(qiáng)度為I的電流時(shí)，測(cè)得螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，若將另一根長(zhǎng)導(dǎo)線對(duì)折后繞成如圖21(b)所示的螺線管，并通以電流強(qiáng)度也為I的電流時(shí)，則在螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 ()圖21A0B0.5BCB D2B解析：因?qū)φ酆舐菥€管順時(shí)針電流與逆時(shí)針電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的矢量和為零，故A正確答案：A4如圖22所示，在傾角為的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒在導(dǎo)體棒中的電流I垂直紙面向里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，下列外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向正確的是 ()圖圖22 圖23解析

23、：如圖23所示，導(dǎo)體棒靜止在斜面上，受力平衡，安培力F方向沿斜面向上，由左手定則，磁場(chǎng)B方向垂直斜面向上，又mgsinF，mgsinBIL，B A選項(xiàng)正確答案：A5(2009海南模擬)據(jù)報(bào)道，最近已研制出一種可投入使用的電磁軌道炮，其原理如圖24所示炮彈(可視為長(zhǎng)方形導(dǎo)體)置于兩固定的平行導(dǎo)軌之間，并與軌道壁密接開(kāi)始時(shí)炮彈在導(dǎo)軌的一端，通過(guò)電流后炮彈會(huì)被磁力加速，最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口高速射出設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離0.10 m，導(dǎo)軌長(zhǎng)L5.0 m，炮彈質(zhì)量m0.30 kg.導(dǎo)軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示可以認(rèn)為，炮彈在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終為B2.0 T，方向垂直于紙面向里若炮彈出口速度為v2.0103 m/s，求通過(guò)導(dǎo)軌的電流I.忽略摩擦力與重力的影響圖24解析：在導(dǎo)軌通有電流I時(shí)，炮彈作為導(dǎo)體受到磁場(chǎng)施加的安培力為FIB設(shè)炮彈的加速度的大小為a，則有Fma炮彈在兩導(dǎo)軌間做勻加速運(yùn)動(dòng)，因而v22aL代入題給數(shù)據(jù)得代入題給數(shù)據(jù)得I6.0105 A答案：答案：6.0105 A