物理第八章 磁場(chǎng) 第1課時(shí) 磁場(chǎng)的描述 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用

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1、考綱要求考綱要求知識(shí)內(nèi)容知識(shí)內(nèi)容考試要求考試要求備考方略備考方略必考必考加試加試磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)bb1.本章內(nèi)容在學(xué)考中常以單選題形式出現(xiàn)，本章內(nèi)容在學(xué)考中常以單選題形式出現(xiàn)，考查突出安培力、洛倫茲力?？疾橥怀霭才嗔?、洛倫茲力。2.本章內(nèi)容單獨(dú)出現(xiàn)在選考中帶電粒子在本章內(nèi)容單獨(dú)出現(xiàn)在選考中帶電粒子在磁場(chǎng)（或復(fù)合場(chǎng)）中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題；對(duì)帶電磁場(chǎng)（或復(fù)合場(chǎng)）中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題；對(duì)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題多以綜合計(jì)算題的形式出粒子的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題多以綜合計(jì)算題的形式出現(xiàn)，一般綜合考查受力分析、動(dòng)力學(xué)關(guān)系、現(xiàn)，一般綜合考查受力分析、動(dòng)力學(xué)關(guān)系、功能關(guān)系、圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)等知識(shí)，功能關(guān)系、圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)等知識(shí)，

2、難度較大。難度較大。 磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度cc幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)bb通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力受到的力cd運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力受到的力cc帶電粒子在勻強(qiáng)磁帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)d第第1課時(shí)磁場(chǎng)的描述磁場(chǎng)對(duì)電流的作用課時(shí)磁場(chǎng)的描述磁場(chǎng)對(duì)電流的作用一、磁場(chǎng)及其描述一、磁場(chǎng)及其描述1.磁場(chǎng)磁場(chǎng)（1）磁場(chǎng)是磁體、電流周圍存在的一種特殊）磁場(chǎng)是磁體、電流周圍存在的一種特殊_。（2）磁場(chǎng)的方向：小磁針）磁場(chǎng)的方向：小磁針_所受磁場(chǎng)力的方向。所受磁場(chǎng)力的方向。（3）基本特征：對(duì)放入其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷都有）基本特征：對(duì)放入其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)

3、電荷都有_的作用。的作用。物質(zhì)物質(zhì)N極極力力2.磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直垂直乘積乘積ILBL特斯拉特斯拉特特TN3.磁感線：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)的在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些有方向的曲線，使曲線上各點(diǎn)的_方向跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一致。方向跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一致。4.磁場(chǎng)的疊加：磁場(chǎng)的疊加：磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，合成與分解遵循磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，合成與分解遵循_。切線切線平行四邊形定則平行四邊形定則二、安培力二、安培力1.安培力的大小安培力的大?。?）磁場(chǎng)和電流垂直時(shí)：）磁場(chǎng)和電流垂直時(shí)：F_。（2）磁場(chǎng)和電流平行時(shí)：）磁場(chǎng)和電流平行時(shí)：F0。2.安培力的方向安培力的方向（1）

4、用左手定則判定：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂）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，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，并使四指指向并使四指指向_的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受_的方向。的方向。（2）安培力的方向特點(diǎn)：）安培力的方向特點(diǎn)：FB，F(xiàn)I，即，即F垂直于垂直于_決決定的平面。定的平面。安培力安培力B和和IBIL電流電流【思考判斷】【思考判斷】1.小磁針小磁針N極所指的方向就是該處磁場(chǎng)的方向（極所指的方向就是該處磁場(chǎng)的方向（ ）2.磁感

5、線是真實(shí)存在的（磁感線是真實(shí)存在的（ ）3.磁感線越密表示磁場(chǎng)越強(qiáng)（磁感線越密表示磁場(chǎng)越強(qiáng)（ ）4.將通電導(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)度將通電導(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（為零（ ）5.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)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)力的方向一致（磁場(chǎng)力的方向一致（ ）6.安培力一定不做功（安培力一定不做功（ ）7.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)（奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)（ ）考點(diǎn)一磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)（考點(diǎn)一磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)（b/b）要點(diǎn)突破要點(diǎn)突破1.幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)（1）常見(jiàn)磁體的

6、磁場(chǎng)）常見(jiàn)磁體的磁場(chǎng)（2）電流的磁場(chǎng)）電流的磁場(chǎng)通電直導(dǎo)線通電直導(dǎo)線通電螺線管通電螺線管環(huán)形電流環(huán)形電流安培定則安培定則立體圖立體圖橫截面圖橫截面圖縱截面圖縱截面圖2.安培定則安培定則（1）對(duì)于直線電流的磁場(chǎng)：右手握住通電導(dǎo)線，伸直的大拇）對(duì)于直線電流的磁場(chǎng)：右手握住通電導(dǎo)線，伸直的大拇指指向電流方向，那么彎曲的四指的方向就是導(dǎo)線周圍的磁指指向電流方向，那么彎曲的四指的方向就是導(dǎo)線周圍的磁感線環(huán)繞的方向。感線環(huán)繞的方向。（2）對(duì)于環(huán)形電流的磁場(chǎng)：用右手握住通電的環(huán)形導(dǎo)線（或）對(duì)于環(huán)形電流的磁場(chǎng)：用右手握住通電的環(huán)形導(dǎo)線（或通電螺線管），彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，那么大通電螺線管），彎曲的

7、四指與環(huán)形電流的方向一致，那么大拇指的指向就是環(huán)形導(dǎo)線軸心上（或通電螺線管內(nèi)部）的磁拇指的指向就是環(huán)形導(dǎo)線軸心上（或通電螺線管內(nèi)部）的磁感線的方向。感線的方向。3.電場(chǎng)線與磁感線的比較電場(chǎng)線與磁感線的比較電場(chǎng)線電場(chǎng)線磁感線磁感線電場(chǎng)線的疏密程度表示該區(qū)電場(chǎng)線的疏密程度表示該區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)弱（密域電場(chǎng)強(qiáng)弱（密強(qiáng)；疏強(qiáng)；疏弱）弱）磁感線的疏密程度表示該區(qū)域磁感線的疏密程度表示該區(qū)域磁場(chǎng)強(qiáng)弱（密磁場(chǎng)強(qiáng)弱（密強(qiáng)；疏強(qiáng)；疏弱）弱）電場(chǎng)線由正電荷指向負(fù)電荷電場(chǎng)線由正電荷指向負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)；或由無(wú)窮遠(yuǎn)指向或無(wú)窮遠(yuǎn)；或由無(wú)窮遠(yuǎn)指向負(fù)電荷，是單向曲線負(fù)電荷，是單向曲線磁感線在磁體外部是從磁感線在磁體外部是從N極指極

8、指向向S極，內(nèi)部從極，內(nèi)部從S極指向極指向N極。極。磁感線是閉合曲線磁感線是閉合曲線電場(chǎng)線互不相交、不相切電場(chǎng)線互不相交、不相切磁感線互不相交、不相切磁感線互不相交、不相切典例剖析典例剖析【例【例1】 關(guān)于電場(chǎng)和磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）關(guān)于電場(chǎng)和磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.雖然電場(chǎng)不是客觀存在的，但是可以用試探電荷去探測(cè)它的雖然電場(chǎng)不是客觀存在的，但是可以用試探電荷去探測(cè)它的存在和強(qiáng)弱存在和強(qiáng)弱B.電場(chǎng)線和磁感線是可以形象描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的客觀存在電場(chǎng)線和磁感線是可以形象描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的客觀存在的曲線的曲線C.磁感線和電場(chǎng)線一樣都是閉合的曲線磁感線和電場(chǎng)線一樣都是閉合的曲線D.磁體之

9、間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，磁體之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，都是客觀存在的物質(zhì)都是客觀存在的物質(zhì)解析電場(chǎng)和磁場(chǎng)都是客觀存在的物質(zhì)解析電場(chǎng)和磁場(chǎng)都是客觀存在的物質(zhì)，電場(chǎng)線和磁感線都是電場(chǎng)線和磁感線都是假想的曲線假想的曲線，實(shí)際并不存在。電場(chǎng)線和磁感線的最大區(qū)別在于實(shí)際并不存在。電場(chǎng)線和磁感線的最大區(qū)別在于磁感線是閉合的磁感線是閉合的，而電場(chǎng)線不是閉合的而電場(chǎng)線不是閉合的，故選項(xiàng)故選項(xiàng)D正確。正確。答案答案D【例【例2】 如圖所示，直導(dǎo)線如圖所示，直導(dǎo)線AB、螺線管、螺線管C、電磁鐵、電磁鐵D三者相距較三者相距較遠(yuǎn)，它們的磁場(chǎng)互不影響，開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)，它們的磁場(chǎng)互不影

10、響，開(kāi)關(guān)S閉合，則小磁針的北極閉合，則小磁針的北極N（黑（黑色一端）指出磁場(chǎng)方向正確的是（）色一端）指出磁場(chǎng)方向正確的是（）A.a、cB.b、cC.c、dD.a、d解析據(jù)安培定則判斷出：（解析據(jù)安培定則判斷出：（1）AB直導(dǎo)線磁場(chǎng)在小磁針直導(dǎo)線磁場(chǎng)在小磁針a所在所在位置垂直紙面向外位置垂直紙面向外，所以小磁針?biāo)孕〈裴榓的的N極指向正確；（極指向正確；（2）C左側(cè)左側(cè)為為N極極，內(nèi)部磁場(chǎng)向左內(nèi)部磁場(chǎng)向左，所以小磁針?biāo)孕〈裴榗的的N極指向正確極指向正確，小磁針小磁針b的的N極指向不對(duì)；（極指向不對(duì)；（3）D左為左為S極極，右為右為N極極，所以小磁針?biāo)孕〈裴榙的的N極指向也不正確。極指向也不正

11、確。答案答案A針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練1.電流的磁效應(yīng)揭示了電與磁的關(guān)系。若直導(dǎo)線通有方向垂直紙電流的磁效應(yīng)揭示了電與磁的關(guān)系。若直導(dǎo)線通有方向垂直紙面向外的恒定電流，則電流的磁感線分布正確的是（）面向外的恒定電流，則電流的磁感線分布正確的是（）答案答案D2.如圖所示，豎直放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線通有恒定電流，側(cè)旁小磁針如圖所示，豎直放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線通有恒定電流，側(cè)旁小磁針N極的最終指向應(yīng)為（）極的最終指向應(yīng)為（）A.平行紙面向右平行紙面向右B.平行紙面向左平行紙面向左C.垂直紙面向里垂直紙面向里D.垂直紙面向外垂直紙面向外解析根據(jù)安培定則可知解析根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線右側(cè)的磁感線方向垂直紙面導(dǎo)線右側(cè)的磁感線方向

12、垂直紙面向外向外，故小磁針故小磁針N極的最終指向應(yīng)為垂直紙面向外。極的最終指向應(yīng)為垂直紙面向外。答案答案D3.在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為使實(shí)驗(yàn)方便且效果明在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為使實(shí)驗(yàn)方便且效果明顯，通電直導(dǎo)線應(yīng)（）顯，通電直導(dǎo)線應(yīng)（）A.平行于南北方向，位于小磁針上方平行于南北方向，位于小磁針上方B.平行于東西方向，位于小磁針上方平行于東西方向，位于小磁針上方C.平行于東南方向，位于小磁針下方平行于東南方向，位于小磁針下方D.平行于西南方向，位于小磁針下方平行于西南方向，位于小磁針下方解析在做奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)解析在做奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，為排除地磁場(chǎng)影響為排除地磁場(chǎng)影響，小磁針應(yīng)南

13、小磁針應(yīng)南北放置北放置，通電直導(dǎo)線也應(yīng)南北放置且位于小磁針上方通電直導(dǎo)線也應(yīng)南北放置且位于小磁針上方，故選故選A。答案答案A考點(diǎn)二磁感應(yīng)強(qiáng)度（考點(diǎn)二磁感應(yīng)強(qiáng)度（c/c）要點(diǎn)突破要點(diǎn)突破1.磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定，與檢驗(yàn)電流無(wú)關(guān)。磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定，與檢驗(yàn)電流無(wú)關(guān)。2.磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，磁場(chǎng)疊加時(shí)合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，磁場(chǎng)疊加時(shí)合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各個(gè)磁場(chǎng)的矢量和，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矢量和，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根據(jù)正交分解法進(jìn)行合成與分解。根據(jù)正交分解法進(jìn)行合成與分解。3.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同的磁場(chǎng)叫做勻強(qiáng)

14、磁場(chǎng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同的磁場(chǎng)叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng)。典例剖析典例剖析【例【例1】 有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的下列說(shuō)法正確的是（）有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的下列說(shuō)法正確的是（）答案答案A【例【例2】 有兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線有兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b互相平行放置，如圖所示為垂直于互相平行放置，如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖。在圖中所示的平面內(nèi)，導(dǎo)線的截面圖。在圖中所示的平面內(nèi)，O點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線的點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線的中點(diǎn)，中點(diǎn)，M、N為兩根導(dǎo)線附近的兩點(diǎn)，它們?cè)趦蓪?dǎo)線連線的中為兩根導(dǎo)線附近的兩點(diǎn)，它們?cè)趦蓪?dǎo)線連線的中垂線上，且與垂線上，且與O點(diǎn)的距離相等。若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方點(diǎn)的距離相等。若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒

15、定電流向相同的恒定電流I，則關(guān)于線段，則關(guān)于線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的說(shuō)上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的說(shuō)法正確的是（）法正確的是（）A.M點(diǎn)和點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同B.M點(diǎn)和點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反C.在線段在線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零D.在線段在線段MN上三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零上三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零解析解析根據(jù)安培定則和磁場(chǎng)疊加原理根據(jù)安培定則和磁場(chǎng)疊加原理，M點(diǎn)和點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反大小相等、方向相反，選項(xiàng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤錯(cuò)誤，B正確；在線

16、段正確；在線段MN上只有在上只有在O點(diǎn)處點(diǎn)處，a、b兩直導(dǎo)線電流形成的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向兩直導(dǎo)線電流形成的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向，即只有即只有O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，選項(xiàng)選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案答案B針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練1.下列說(shuō)法正確的是（）下列說(shuō)法正確的是（）A.電荷在某處不受電場(chǎng)力的作用，則該處電場(chǎng)強(qiáng)度可能不為零電荷在某處不受電場(chǎng)力的作用，則該處電場(chǎng)強(qiáng)度可能不為零B.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零一定為零C.表征電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱，是把一個(gè)檢驗(yàn)電荷放在該點(diǎn)時(shí)表征電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)

17、弱，是把一個(gè)檢驗(yàn)電荷放在該點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力與檢驗(yàn)電荷本身電荷量的比值受到的電場(chǎng)力與檢驗(yàn)電荷本身電荷量的比值D.表征磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，是把一小段通電導(dǎo)線放在該點(diǎn)表征磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，是把一小段通電導(dǎo)線放在該點(diǎn)時(shí)受到的磁場(chǎng)力與該小段導(dǎo)線長(zhǎng)度和電流乘積的比值時(shí)受到的磁場(chǎng)力與該小段導(dǎo)線長(zhǎng)度和電流乘積的比值答案答案C2.三根平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線，分別垂直地通過(guò)一個(gè)等腰直角三角形的三根平行的長(zhǎng)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)，三導(dǎo)線中電流方向相同，三個(gè)頂點(diǎn)，三導(dǎo)線中電流方向相同，A、B兩導(dǎo)線中的電流大小兩導(dǎo)線中的電流大小相同，如圖所示，已知導(dǎo)線相同，如圖所示，已知導(dǎo)線A在斜邊中點(diǎn)在斜邊

18、中點(diǎn)O處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)線，導(dǎo)線C在斜邊中點(diǎn)在斜邊中點(diǎn)O處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，則，則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向?yàn)椋ㄌ幍拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度的大小和方向?yàn)椋ǎ┙馕鲇砂才喽▌t知導(dǎo)線解析由安培定則知導(dǎo)線A、B在在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等等，方向相反方向相反，互相抵消互相抵消，所以所以O(shè)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度即為導(dǎo)線處的磁感應(yīng)強(qiáng)度即為導(dǎo)線C所所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，即大小為即大小為2B，由安培定則可判定其方向沿由安培定則可判定其方向沿OA方向方向，A、B、C錯(cuò)誤錯(cuò)誤，D正確。正確

19、。答案答案D考點(diǎn)三安培力（考點(diǎn)三安培力（c/d）要點(diǎn)突破要點(diǎn)突破1.安培力的大小安培力的大?。?）當(dāng)）當(dāng)B與與I垂直時(shí)，垂直時(shí)，F(xiàn)最大，最大，F(xiàn)ILB，當(dāng)，當(dāng)B與與I平行時(shí)，平行時(shí)，F(xiàn)最最小，小，F(xiàn)0。（2）公式）公式FBIL中的中的L是指有效長(zhǎng)度。當(dāng)直導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直是指有效長(zhǎng)度。當(dāng)直導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)，導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的部分為有效長(zhǎng)度；當(dāng)彎曲導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂時(shí)，導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的部分為有效長(zhǎng)度；當(dāng)彎曲導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)，有效長(zhǎng)度等于連接兩端點(diǎn)線段的長(zhǎng)度（如圖所示），直時(shí)，有效長(zhǎng)度等于連接兩端點(diǎn)線段的長(zhǎng)度（如圖所示），相應(yīng)的電流沿相應(yīng)的電流沿L由始端流向末端。由始端流向末端。2.安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向的判斷

20、方法安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向的判斷方法典例剖析典例剖析【例【例1】 （2015浙江浙江9月測(cè)試卷）月測(cè)試卷）如圖所示是如圖所示是“探究影響通電導(dǎo)探究影響通電導(dǎo)線受力的因素線受力的因素”的裝置圖。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先保持導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)的裝置圖。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先保持導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度不變，改變電流的大?。蝗缓蟊３蛛娏鞑蛔?，改變導(dǎo)線通電度不變，改變電流的大??；然后保持電流不變，改變導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度。對(duì)該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）部分的長(zhǎng)度。對(duì)該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)導(dǎo)線中的電流反向時(shí)，導(dǎo)線受到的安培力方向不變當(dāng)導(dǎo)線中的電流反向時(shí)，導(dǎo)線受到的安培力方向不變B.保持電流不變，接通保持電流不變，接通“1、4

21、”時(shí)導(dǎo)線受到的安培力是接通時(shí)導(dǎo)線受到的安培力是接通“2、3”時(shí)的時(shí)的3倍倍C.保持電流不變，接通保持電流不變，接通“1、4”時(shí)導(dǎo)線受到的安培力是接通時(shí)導(dǎo)線受到的安培力是接通“2、3”時(shí)的時(shí)的2倍倍D.接通接通“1、4”，當(dāng)電流增加為原來(lái)的，當(dāng)電流增加為原來(lái)的2倍時(shí)，通電導(dǎo)線受到倍時(shí)，通電導(dǎo)線受到的安培力減半的安培力減半解析接觸解析接觸“1、4”時(shí)導(dǎo)線的長(zhǎng)度是接觸時(shí)導(dǎo)線的長(zhǎng)度是接觸“2、3”時(shí)長(zhǎng)度的時(shí)長(zhǎng)度的3倍倍，根據(jù)安培力公式根據(jù)安培力公式FBIL知知，導(dǎo)線所受安培力也是導(dǎo)線所受安培力也是3倍關(guān)系。倍關(guān)系。答案答案B【例【例2】 （2017上海單科）上海單科）如圖所示，一導(dǎo)體棒如圖所示，一導(dǎo)體

22、棒ab靜止在靜止在U形形鐵芯的兩臂之間。電鍵閉合后導(dǎo)體棒受到的安培力方向（）鐵芯的兩臂之間。電鍵閉合后導(dǎo)體棒受到的安培力方向（）A.向上向上 B.B.向下向下C.向左向左 D.D.向右向右解析根據(jù)圖中的電流方向解析根據(jù)圖中的電流方向，由安培定則知由安培定則知U形鐵芯下端為形鐵芯下端為N極極，上端為上端為S極極，ab中的電流方向由中的電流方向由ab，由左手定則可知導(dǎo)由左手定則可知導(dǎo)體棒受到的安培力方向向右體棒受到的安培力方向向右，選項(xiàng)選項(xiàng)D正確。正確。答案答案D【例【例3】 電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示，利電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示，利用這種裝置可以把質(zhì)量為用這

23、種裝置可以把質(zhì)量為m2.0g的彈體（包括金屬桿的彈體（包括金屬桿EF的質(zhì)的質(zhì)量）加速到量）加速到6km/s。若這種裝置的軌道寬。若這種裝置的軌道寬d2m，長(zhǎng)，長(zhǎng)L100m、電流電流I10A、軌道摩擦不計(jì)且金屬桿、軌道摩擦不計(jì)且金屬桿EF與軌道始終垂直并接與軌道始終垂直并接觸良好，則下列有關(guān)軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)觸良好，則下列有關(guān)軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)力的最大功率結(jié)果正確的是（）力的最大功率結(jié)果正確的是（）A.B18T，Pm1.08108WB.B0.6T，Pm7.2104WC.B0.6T，Pm3.6106WD.B18T，Pm2.16106W答案答案D【方法總結(jié)】【方法

24、總結(jié)】求解安培力作用下導(dǎo)體棒平衡問(wèn)題的基本思路求解安培力作用下導(dǎo)體棒平衡問(wèn)題的基本思路針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練1.始終靜止在斜面上的條形磁鐵，當(dāng)其上方水平導(dǎo)線始終靜止在斜面上的條形磁鐵，當(dāng)其上方水平導(dǎo)線L中通入如中通入如圖所示方向的電流時(shí)，條形磁鐵仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，斜面對(duì)磁鐵圖所示方向的電流時(shí)，條形磁鐵仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，斜面對(duì)磁鐵的彈力的彈力FN和摩擦力和摩擦力Ff將（）將（）A.FN增大，增大，F(xiàn)f減小減小B.FN減小，減小，F(xiàn)f增大增大C.FN、Ff均增大均增大D.FN、Ff均減小均減小解析條形磁鐵在周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)解析條形磁鐵在周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁感線形狀如圖所示磁感線形狀如圖所示，根據(jù)左根據(jù)左手定則判斷出

25、導(dǎo)線受力手定則判斷出導(dǎo)線受力F如圖所示如圖所示，又根據(jù)牛頓第三定律可知磁又根據(jù)牛頓第三定律可知磁鐵受反作用力鐵受反作用力F的方向。因?yàn)榇藭r(shí)磁鐵受向左下方的力的方向。因?yàn)榇藭r(shí)磁鐵受向左下方的力F，而它而它仍處于靜止?fàn)顟B(tài)仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以斜面對(duì)它的摩擦力以及彈力都增大了。所以斜面對(duì)它的摩擦力以及彈力都增大了。答案答案C2.如圖所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平如圖所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面間的夾角為面間的夾角為，整個(gè)裝置處于沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金，整個(gè)裝置處于沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬桿屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，當(dāng)金屬桿垂直導(dǎo)軌放置，當(dāng)金屬桿ab中通有

26、從中通有從a到到b的恒定電流的恒定電流I時(shí)，金屬桿時(shí)，金屬桿ab剛好靜止。則（）剛好靜止。則（）A.磁場(chǎng)方向豎直向上磁場(chǎng)方向豎直向上B.磁場(chǎng)方向豎直向下磁場(chǎng)方向豎直向下C.金屬桿金屬桿ab受平行導(dǎo)軌向上的安培力受平行導(dǎo)軌向上的安培力D.金屬桿金屬桿ab受水平向左的安培力受水平向左的安培力解析金屬桿靜止解析金屬桿靜止，則受力平衡則受力平衡，由于磁場(chǎng)方向沿豎直方向由于磁場(chǎng)方向沿豎直方向，則則安培力必沿水平方向、導(dǎo)軌對(duì)金屬桿必有支持力安培力必沿水平方向、導(dǎo)軌對(duì)金屬桿必有支持力，只有安培力的只有安培力的方向水平向右方向水平向右，金屬桿金屬桿ab才可能靜止。根據(jù)左手定則可知磁場(chǎng)方才可能靜止。根據(jù)左手定則

27、可知磁場(chǎng)方向豎直向上。向豎直向上。答案答案A3.（2016浙江浙江4月選考）月選考）法拉第電動(dòng)機(jī)原理如圖所示。條形磁鐵法拉第電動(dòng)機(jī)原理如圖所示。條形磁鐵豎直固定在圓形水銀槽中心，豎直固定在圓形水銀槽中心，N極向上極向上.一根金屬桿斜插在水銀一根金屬桿斜插在水銀中，桿的上端與固定在水銀槽圓心正上方的鉸鏈相連。電源負(fù)中，桿的上端與固定在水銀槽圓心正上方的鉸鏈相連。電源負(fù)極與金屬桿上端相連，與電源正極連接的導(dǎo)線插入水銀中。從極與金屬桿上端相連，與電源正極連接的導(dǎo)線插入水銀中。從上往下看，金屬桿（）上往下看，金屬桿（）A.向左擺動(dòng)向左擺動(dòng) B.B.向右擺動(dòng)向右擺動(dòng)C.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D.D.逆時(shí)

28、針轉(zhuǎn)動(dòng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)解析閉合開(kāi)關(guān)解析閉合開(kāi)關(guān)S，有向上的電流通過(guò)金屬桿有向上的電流通過(guò)金屬桿，金屬桿處在磁鐵金屬桿處在磁鐵的磁場(chǎng)中的磁場(chǎng)中，受到安培力作用受到安培力作用，根據(jù)左手定則得知根據(jù)左手定則得知，安培力方向與安培力方向與金屬桿垂直向里金屬桿垂直向里，使金屬桿以磁鐵棒為軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。選項(xiàng)使金屬桿以磁鐵棒為軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤錯(cuò)誤，D正確。正確。答案答案D1.如圖所示，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流如圖所示，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和和I2，且，且I1I2；a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且四點(diǎn)，且a

29、、b、c與兩導(dǎo)線共線；與兩導(dǎo)線共線；b點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間，點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間，b、d的連的連線與導(dǎo)線所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是（）線與導(dǎo)線所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是（）A.a點(diǎn)點(diǎn) B.B.b b點(diǎn)點(diǎn)C.c點(diǎn)點(diǎn) D.D.d d點(diǎn)點(diǎn)解析要合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零解析要合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，必有必有I1和和I2形成兩個(gè)磁場(chǎng)等大反向形成兩個(gè)磁場(chǎng)等大反向，只有只有 c c點(diǎn)有可能點(diǎn)有可能，選選C。答案答案C2.（2017嘉興模擬）嘉興模擬）如圖所示為電流天平，可用來(lái)測(cè)定磁感應(yīng)如圖所示為電流天平，可用來(lái)測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度。天平的右臂上掛有一匝數(shù)為強(qiáng)度。天平的右臂上掛有一匝數(shù)為N的矩形線圈，線圈下端在的矩形

30、線圈，線圈下端在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，當(dāng)線圈中通有電流勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，當(dāng)線圈中通有電流I（方向如圖）時(shí)，發(fā)現(xiàn)天平的右端低左端高，下列哪些調(diào)節(jié)方（方向如圖）時(shí)，發(fā)現(xiàn)天平的右端低左端高，下列哪些調(diào)節(jié)方案可以使天平水平平衡（）案可以使天平水平平衡（）A.僅減小電流大小僅減小電流大小B.僅增大線框的寬度僅增大線框的寬度lC.僅減輕左盤砝碼的質(zhì)量?jī)H減輕左盤砝碼的質(zhì)量D.僅增加線圈的匝數(shù)僅增加線圈的匝數(shù)解析天平左端高右端低解析天平左端高右端低，說(shuō)明左端輕右端重說(shuō)明左端輕右端重，要使天平平衡要使天平平衡，可以增加左盤砝碼質(zhì)量可以增加左盤砝碼質(zhì)量，也可以減小右盤砝碼質(zhì)量也可以減小

31、右盤砝碼質(zhì)量，選項(xiàng)選項(xiàng)C錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則判斷可知線圈在磁場(chǎng)中受到豎直向下的安培力根據(jù)左手定則判斷可知線圈在磁場(chǎng)中受到豎直向下的安培力FNBIl，故也可以減小安培力故也可以減小安培力，等效于減小右盤砝碼質(zhì)量等效于減小右盤砝碼質(zhì)量，減小安減小安培力可以采取減小電流大小培力可以采取減小電流大小，減小線框的寬度減小線框的寬度l或者減少線圈的或者減少線圈的匝數(shù)匝數(shù)，選項(xiàng)選項(xiàng)A正確正確，B、D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案答案A3.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線，電流的方向垂直于紙面向里。如圖所示，根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線，電流的

32、方向垂直于紙面向里。如圖所示，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中（）（）A.c、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等B.a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等C.c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最小點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最小D.b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大解析通電直導(dǎo)線在解析通電直導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與B0的方的方向相反向相反，b、d兩點(diǎn)的電流磁場(chǎng)與兩點(diǎn)的電流磁場(chǎng)與B0垂直垂直，a點(diǎn)電流磁場(chǎng)與點(diǎn)電流磁場(chǎng)與B0同向同向，由磁場(chǎng)的疊加知由磁場(chǎng)的疊加知

33、c點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度最小。點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度最小。答案答案C4.如圖甲所示，兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為如圖甲所示，兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為L(zhǎng)，其間有，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱。垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱放置一根均勻金屬棒。從放置一根均勻金屬棒。從t0時(shí)刻起，棒上有如圖乙所示的持時(shí)刻起，棒上有如圖乙所示的持續(xù)交變電流續(xù)交變電流I，周期為，周期為T，最大值為，最大值為Im，圖甲中，圖甲中I所示方向?yàn)殡娏魉痉较驗(yàn)殡娏髡较?。則金屬棒（）正方向。則金屬棒（）A.做先向右再向左的往復(fù)運(yùn)動(dòng)做先向右再向左的往復(fù)運(yùn)動(dòng)B.做先向左再向右的往

34、復(fù)運(yùn)動(dòng)做先向左再向右的往復(fù)運(yùn)動(dòng)C.做一直向右的直線運(yùn)動(dòng)做一直向右的直線運(yùn)動(dòng)D.受到的安培力做正功受到的安培力做正功解析由解析由FILB可知可知，安培力隨時(shí)間的變化關(guān)系與電流隨時(shí)間安培力隨時(shí)間的變化關(guān)系與電流隨時(shí)間變化關(guān)系相同。所以金屬棒先向右勻加速運(yùn)動(dòng)變化關(guān)系相同。所以金屬棒先向右勻加速運(yùn)動(dòng)，再向右做勻減速再向右做勻減速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，然后重復(fù)運(yùn)動(dòng)然后重復(fù)運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤錯(cuò)誤，C正確；安培力在一個(gè)正確；安培力在一個(gè)周期內(nèi)先做正功周期內(nèi)先做正功，后做負(fù)功后做負(fù)功，故選項(xiàng)故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案答案C5.如圖，一長(zhǎng)為如圖，一長(zhǎng)為10cm的金屬棒的金屬棒ab用兩個(gè)完全相同的彈簧水平地用兩個(gè)完全

35、相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中；磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中；磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1T，方向垂直，方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣。金屬棒通過(guò)于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣。金屬棒通過(guò)開(kāi)關(guān)與一電動(dòng)勢(shì)為開(kāi)關(guān)與一電動(dòng)勢(shì)為12V的電池相連，電路總電阻為的電池相連，電路總電阻為2。已知。已知開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)兩彈簧的伸長(zhǎng)量均為開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)兩彈簧的伸長(zhǎng)量均為0.5cm；閉合開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)重新；閉合開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長(zhǎng)量與開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)相比均改變了平衡后，兩彈簧的伸長(zhǎng)量與開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)相比均改變了0.3cm。重力加速度大小取重力加速度大小取10m/s2。判斷開(kāi)關(guān)閉合

36、后金屬棒所受安培力。判斷開(kāi)關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向，并求出金屬棒的質(zhì)量。的方向，并求出金屬棒的質(zhì)量。解析依題意解析依題意，開(kāi)關(guān)閉合后開(kāi)關(guān)閉合后，電流方向從電流方向從b到到a，由左手定則可由左手定則可知知，金屬棒所受的安培力方向豎直向下。金屬棒所受的安培力方向豎直向下。開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，兩彈簧各自相對(duì)于其原長(zhǎng)伸長(zhǎng)為兩彈簧各自相對(duì)于其原長(zhǎng)伸長(zhǎng)為l10.5cm。由。由胡克定律和力的平衡條件得胡克定律和力的平衡條件得2kl1mg式中式中，m為金屬棒的質(zhì)量為金屬棒的質(zhì)量，k是彈簧的勁度系數(shù)是彈簧的勁度系數(shù)，g是重力加速是重力加速度的大小。度的大小。開(kāi)關(guān)閉合后開(kāi)關(guān)閉合后，金屬棒所受安培力的大小為金屬棒所受安培力的大小為FIBL式中式中，I是回路電流是回路電流，L是金屬棒的長(zhǎng)度。兩彈簧各自再伸長(zhǎng)是金屬棒的長(zhǎng)度。兩彈簧各自再伸長(zhǎng)了了l20.3cm，由胡克定律和力的平衡條件得由胡克定律和力的平衡條件得2k（l1l2）mgF由歐姆定律有由歐姆定律有EIR式中式中，E是電池的電動(dòng)勢(shì)是電池的電動(dòng)勢(shì)，R是電路總電阻。是電路總電阻。聯(lián)立聯(lián)立式式，并代入題給數(shù)據(jù)得并代入題給數(shù)據(jù)得m0.01kg答案答案豎直向下豎直向下0.01kg