专题60 磁场对电流的作用
1．[2021·浙江卷6月](多选)如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b，分别通以80 A和100 A，流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点p，到两导线的距离相等．下列说法正确的是( )
A．两导线受到的安培力F b＝1.25 F a
B．导线所受的安培力可以用F＝ILB计算
C．移走导线b前后，p点的磁感应强度方向改变
D．在离两导线平面有一定距离的有限空间内，不存在磁感应强度为零的位置
2．[2023·安徽省模拟]如图甲所示为“海影号”电磁推进实验舰艇，舰艇下部的大洞使海水前后贯通．如图乙所示为舰艇沿海平面的截面简化图，其与海水接触的两侧壁M和N 分别连接舰艇内电源的正极和负极，使M、N间海水内电流方向为M→N，此时加一定方向的磁场，可使M、N间海水受到磁场力作用而被推出，舰艇因此向左前进．关于所加磁场的方向，下列说法正确的是( )
A．垂直纸面向外 B．垂直纸面向里
C．水平向右 D．水平向左
3．有三根相互平行的直导线a、b、c垂直纸面放置，且它们在同一连线上．已知这三根导线中电流大小分别为I1、I2、I3，且I1＝I2，电流方向如图所示( ) A．直导线b受到的安培力向左
B．直导线b受到的安培力向右
C．若只增大I1，导线b受到的安培力从a指向b
D．若只增大I2，导线b受到的安培力从a指向b
4．[2023·安徽省合肥市联考]如图所示，导线框ABC由直线AB和四分之一圆弧BC组成，用柔软导线悬吊处于静止状态，经过A、C的水平线下方有垂直于ABC所在平面向里的匀强磁场，现给导线ABC通以如图所示方向的电流，则导线框受到的安培力方向( )
A.竖直向上 B．竖直向下
C ．斜向右下
D ．斜向左上 5.
通电闭合直角三角形线框ABC 处在水平方向的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面向里，线框的边BC 水平，线框中电流方向如图所示，那么该线框受到的安培力的合力( )
A ．方向水平向左
B ．方向竖直向下
C ．方向垂直于AB 斜向上
D ．为零
6．[2023·山东省日照市模拟]如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，其间有竖直向下的匀强磁场，垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．通过金属棒的电流按如图乙所示的规律变化，t ＝0时，将金属棒由静止释放，下列说法正确的是( )
A ．t ＝T 2 时，金属棒的加速度最小
B ．t ＝T
4 时，金属棒的速度为零
C ．t ＝T 时，金属棒距离出发点最远
D ．在0～T
2
的时间内，安培力对金属棒做功为零
7．[2023·山东省济南市学情检测]如图所示，一通电导体棒放置在粗糙水平桌面上，流过导体棒的电流如图所示，导体棒所在空间存在方向与导体棒垂直的匀强磁场，当匀强磁场方向与竖直方向的夹角为θ时，无论所加磁场多强，均不能使导体棒发生移动．已知导体棒与桌面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列关系式中正确的是( )
A.tan θ≥1
μ
B ．tan θ≤1
μ
C ．tan θ≥μ
D ．tan θ≤μ
8.
[2023·湖北省部分学校质量检测]如图所示为电磁轨道炮的工作原理图．质量m＝200 g 的待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在宽为L＝2 m的两平行轨道上无摩擦滑动．若电容器的电容C＝5×10－2F，充电后电压为U1＝2 kV，轨道内充满磁感应强度B＝2.5 T的匀强磁场，当开关由a点扳向b点后，能在极短的时间内将弹体加速到v＝300 m/s发射出去．若在这个过程中，通过电磁炮的电荷量为q，电容器两端的电压变为U2，则( ) A．q＝24 C U2＝1 976 V
B．q＝12 C U2＝1 976 V
C．q＝24 C U2＝1 760 V
D．q＝12 C U2＝1 760 V
9．如图所示，与水平面成α角、宽为L的倾斜平行金属导轨，处在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中．当回路电流强度为I时，金属杆ab水平静止在光滑导轨上，金属杆ab所受安培力为F，斜面的支持力为N，则下列判断正确的是( )
A．安培力方向垂直ab杆沿斜面向上
B．安培力方向垂直ab杆水平向左
C．N＝BIL
sin α
D．N＝BIL cos α
10．如图甲所示，质量为1 kg的金属棒ab静止在粗糙的平行导轨上且与导轨垂直，两平行导轨固定在同一水平面内．ab棒、导轨和定值电阻R组成面积为1 m2的闭合回路，回路总电阻为3 Ω.回路内有与水平面成37°角斜向上且均匀变化的匀强磁场，从t＝0时刻开始，磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示．已知两平行导轨的间距为1 m，ab 棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．在t＝1 s时，ab棒恰好开始相对导轨开始运动，取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.下列判断正确的是( )
A．ab棒中的电流方向为a流向b
B．t＝1 s时，ab棒受到的安培力方向水平向右
C．t＝1 s时，ab棒与导轨间的压力大小为4 N
11．如图所示为电流天平的示意图．当左边导线框通以图示方向电流时，天平恰好平衡．如改变电流方向而仍维持天平平衡，则需在天平右端再加上质量为2Δm的砝码．由此
可见通电线框在磁场中所受的磁场力的大小为( )
A.1
2
Δmg B ．Δmg C ．2Δmg D ．3Δmg 12．[2023·辽宁省沈阳市练习](多选)如图所示为某种电磁泵模型的示意图，泵体是长为L 1，宽与高均为L 2的长方体．泵体处在方向垂直向外、磁感应强度为B 的匀强磁场中，泵体的上下表面接电压为U 的电源(内阻不计)，理想电流表示数为I .若电磁泵和水面高度差为h ，液体的电阻率为ρ，在t 时间内抽取液体的质量为m ，不计液体在流动中和管壁之间的阻力，取重力加速度为g ，则( )
A ．泵体上表面应接电源正极
B ．电磁泵对液体产生的推力大小为BIL 1
C ．电源提供的电功率为U 2L 1
ρ
D ．质量为m 的液体离开泵体时的动能为UIt －mgh －I 2
ρL 1
t
专题60 磁场对电流的作用
1．BCD 两导线间的安培力是作用力与反作用力的关系，大小相等、方向相反，A 错误；与导线平行的直线上各点的磁感应强度相同且与直线垂直，即一条导线上各处的磁感应强度相同且与导线垂直，可用公式F ＝ILB 计算安培力大小，B 正确；移走导线b 之前，p 点的磁感应强度垂直纸面向里，移走导线b 之后，p 点的磁感应强度垂直纸面向外，C 正确；在离两导线平面有一定距离的某处，两导线电流产生的磁场方向不在同一条直线上，则磁感应强度的合成量一定不为零，D 正确．
2．A 海水中电流方向从M 流向N ，船向左运动，则船受到海水的作用力向左，根据牛顿第三定律可知，海水所受的安培力方向向右，再根据左手定则可知，磁场方向应为垂直纸
面向外，A 正确．
3．C 导线a 在b 处产生的磁场方向垂直于ab 向上，直导线c 在b 处产生的磁场方向垂直于bc 向下，且I 1＝I 2，直导线b 处合磁场为0，因此直导线b 受到的安培力也为0，A 、B 错误；若只增大I 1，在b 处产生的合磁场方向垂直于ab 向上，再由左手定则，则安培力从a 指向b ，C 正确；若只增大I 2，在b 处产生的合磁场方向垂直于bc 向下，再由左手定则，则安培力从b 指向a ，D 错误．
4．B 导线框受到安培力的等效长度为AC 的连线，电流方向由C 指向A ，根据左手定则可知，导线框受到的安培力方向竖直向下，B 项正确．
5．D 由F ＝BIL 可知，三角形各边安培力的大小与各边长度成正比，另外根据左手定则和力的平行四边形法则可知，任意两条边受到的安培力的合力与第三条边受到的安培力等大反向，故线框受到的总的安培力为零，故A 、B 、C 错误，D 正确．
6．D t ＝T
2 时，金属棒通过的电流反向最大，所受安培力最大，所产生的加速度也最
大，A 项错误；0～T 4 时间内，电流方向不变，安培力方向不变，安培力始终做正功，t ＝T
4
时，金属棒的速度不为零，又T 4 ～T
2 时间内，电流方向与之前相反，大小变化相等，始终做
负功，根据对称性，可知在0～T
2 的时间内，金属棒先做加速后做减速且减为零，安培力对
金属棒总功为零，B 项错误，D 项正确；金属棒做周期性运动，前半个周期先沿正方向加速后减速为零，后半个周期沿反方向先做加速后减速为零，根据对称性可知t ＝T 时，金属棒再次回到出发点，C 项错误．
7．D 导体棒受的安培力斜向右下方，则受力分析可知F 安sin θ＝f ＝μF N ＝μ(mg＋F 安cos θ)，
解得F 安＝
μmg
sin θ－μcos θ
，
当sin θ－μcos θ＝0时，F 安→∞，即当tan θ≤μ时无论所加磁场多强，均不能使导体棒发生移动，D 正确．
8．D 在极短的时间内将弹体加速发射出去的过程中，由动量定理B I －
L·t＝mv ，通过电磁炮的电荷量为q ＝I －
t ，联立解得q ＝mv BL ＝200×10－3
×3002.5×2 C ＝12 C ；电容器两端
的电压将变为U 2＝CU 1－q C ＝5×10－2
×2 000－12
5×10
－2
V ＝1 760 V ，选项D 正确． 9．C
10．D
12．AD 当泵体上表面接电源的正极时，电流从上向下流过泵体，这时受到的磁场力水平向左，拉动液体，故A 正确；电磁泵对液体产生的推力大小为F ＝BIL 2，B 错误；电源提供的电功率为P ＝UI ，C 错误；根据电阻定律，泵体内液体的电阻R ＝ρL 2L 1L 2 ＝ρ
L 1 ，则电源
提供的电功率为P ＝IU ，若t 时间内抽取水的质量为m ，根据能量守恒定律，则这部分水离开泵时的动能为E k ＝UIt －mgh －I 2
Rt ＝UIt －mgh －I
2
ρ
L 1
t ，D 正确．
专题60 磁场对电流的作用 1．[2021·浙江卷6月](多选)如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b，分别通以80 A和100 A，流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点p，到两导线的距离相等．下列说法正确的是( ) A．两导线受到的安培力F b＝1.25 F a B．导线所受的安培力可以用F＝ILB计算 C．移走导线b前后，p点的磁感应强度方向改变 D．在离两导线平面有一定距离的有限空间内，不存在磁感应强度为零的位置 2．[2023·安徽省模拟]如图甲所示为“海影号”电磁推进实验舰艇，舰艇下部的大洞使海水前后贯通．如图乙所示为舰艇沿海平面的截面简化图，其与海水接触的两侧壁M和N 分别连接舰艇内电源的正极和负极，使M、N间海水内电流方向为M→N，此时加一定方向的磁场，可使M、N间海水受到磁场力作用而被推出，舰艇因此向左前进．关于所加磁场的方向，下列说法正确的是( ) A．垂直纸面向外 B．垂直纸面向里 C．水平向右 D．水平向左 3．有三根相互平行的直导线a、b、c垂直纸面放置，且它们在同一连线上．已知这三根导线中电流大小分别为I1、I2、I3，且I1＝I2，电流方向如图所示( ) A．直导线b受到的安培力向左 B．直导线b受到的安培力向右 C．若只增大I1，导线b受到的安培力从a指向b D．若只增大I2，导线b受到的安培力从a指向b 4．[2023·安徽省合肥市联考]如图所示，导线框ABC由直线AB和四分之一圆弧BC组成，用柔软导线悬吊处于静止状态，经过A、C的水平线下方有垂直于ABC所在平面向里的匀强磁场，现给导线ABC通以如图所示方向的电流，则导线框受到的安培力方向( ) A.竖直向上 B．竖直向下
磁场对电流的作用 1、如图所示，长为2l 的直导线拆成边长相等、夹角为60°的V 形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B ，当在该导线中通以大小为I 的电流时，该V 形通电导线受到的安培力大小为（ ） A ．0 B ．0.5BIl C ．BIl D ．2Bil 2、某同学画的表示磁场B 、电流I 和安培力F 的相互关系如图所示，其中正确的是（ ） 3、如图所示，A 为电磁铁，B 为铁芯，C 为套在铁芯B 上的绝缘磁环。现将A 、B 、C 放置在天平的左盘上，当A 中通有电流I 时，C 悬停在空中，天平保持平衡。当增大A 中电流时，绝缘磁环C 将向上运动。在绝缘磁环C 上升到最高点的过程中，若不考虑摩擦及 空气阻力，则下列描述正确的是（ ） A.天平仍保持平衡 B.天平左盘先下降后上升 C.天平左盘先上升后下降 D.天平左盘一直下降至最低点 4 、对磁感应强度的定义式 的理解，下列说法正确的是 A ．磁感应强度 B 跟磁场力F 成正比，跟电流强度I 和导线长度L 的乘积成反比 B ．公式表明，磁感应强度B 的方向与通电导体的受力F 的方向相同2 C ．磁感应强度B 是由磁场本身决定的，不随F 、I 及L 的变化而变化 D ．若通电导体在磁场中某处受到的磁场力F 等于0，则该处的磁感应强度也等于0 5、如图所示，有一固定在水平地面上的倾角为θ的光滑斜面，有一根水平放在斜面上的导体棒，长为L ，质量为m ，通有垂直纸面向外的电流I 。空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B 。现在释放导体棒，设导体棒受到斜面的支持力为N ， 则关于导体棒的受力分析一定正确的是（重力加速度为g ） A.mg sin θ＝BIL B.mg tan θ＝BIL C.mg cos θ＝N －BIL sin θ D.N sin θ＝BIL 6、一小段通电直导线长1cm ，电流强度为5A ，把它放入磁场中某点时所受磁场力大小为0．1N ，则该点的磁感强度为（ ） A ． B ＝2T ； B ．B ≥2T ； C 、B ≤2T ； D ．以上三种情况均有可能 7、一根又大又松弛的导体线圈管竖立放置,通电后线圈将会是（ ） A.上下压缩,左右膨胀 B.上下压缩,左右压缩 C.上下膨胀,左右膨胀 D.上下膨胀,左右压缩 8、根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的炮弹发射装置--电磁炮，它的基本原理如图所示，下列结论中正确的是 A.要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自M 向N 的电流 B. 要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自N 向M 的电流 C.要想提高炮弹的发射速度，可适当增大电流或磁感应强度 D.使电流和磁感应强度的方向同时反向，炮弹的发射方向亦将随之反向 9、 如图所示，两根长通电导线M 、N 中通有同方向等大小的电流，一闭合线框abcd 位于两平行通电导线所在平面上，并可自由运动，线框两侧与导线平行且等距，当线框中通有图示方向电流时，该线框将（ ） A ．ab 边向里，cd 边向外转动 B ．ab 边向外，cd 边向里转动 C ．线框向左平动，靠近导线M D ．线框向右平动，靠近导线N 10、在下四图中，标出了匀强磁场B 的方向、通电直导线中电流I 的流向，以及通电直导线所受安培力F 的方向，其中正确的是（ ） 11、如图，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN ，电流I 方向从M 到N ，绳子的拉力均为F 。为使F ＝0，可能达到要求的方法是（ ） A ．加水平向右的磁场 B ．加水平向左的磁场 C ．加垂直纸面向里的磁场 D ．加垂直纸面向外的磁场 12、如图所示，一段导线abcd 位于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段ab 、bc 和cd 的长度均为L ，且∠abc=∠bcd=1350 。
第1讲 磁场及其对电流的作用 时间：45分钟 满分：100分 一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分。其中1～7为单选，8～12为多选) 1．[2015·西安八校联考]如图所示，空间中存在一匀强磁场，将长度为L 的直导线放置在y 轴上，当通以大小为I 、沿y 轴负方向的电流后，测得其受到的安培力大小为F ，方向沿x 轴正方向。则关于磁感应强度的方向和大小，说法正确的是( ) A.只能沿x 轴正方向 B.可能在xOy 平面内，大小为2F IL C.可能在xOz 平面内，大小为2F IL D.可能在yOz 平面内，大小为2F IL 答案 D 解析 电流I 沿y 轴负方向，安培力大小为F ，沿x 轴正方向，若B ＝2F IL ，则B 与I 不垂直，但要求B 的两个分量，一个沿z 轴正向，一个平行y 轴，那只能在yOz 平面内，选项D 正确，A 、B 、C 错误。 2.[2016·郑州质量预测]目前世界上输送功率最大的直流输电工程——哈(密)郑(州)特高压直流输电工程已正式投运。高压直流输电具有无感抗、无容抗、无同步问题等优点。已知某段直流输电线长度l ＝200 m ，通有从西向东I ＝4000 A 的恒定电流，该处地磁场的磁感应强度B ＝5×10－5 T ，磁倾角(磁感线与水平面的夹角)为5°(sin5°≈0.1)。则该段导线所受安培力的大小和方向为( ) A.40 N ，向北与水平面成85°角斜向上方
B.4 N，向北与水平面成85°角斜向上方 C.4 N，向南与水平面成5°角斜向下方 D.40 N，向南与水平面成5°角斜向下方 答案 A 解析地磁场方向与电流方向垂直，由安培力F＝BIl＝40 N，B、C项错；由左手定则可知，电线所受安培力方向向北与水平面成85°角斜向上方，A项正确，D项错。 3.[2015·河北百校联盟] 用一根导线围成如图所示的回路KLMN，是半径分别为ON、OM的同心圆弧，O为圆心，KL和NM沿圆的半径方向，一圆环和KLMN在同一平面内，圆环的圆心也在O点，在圆环和回路KLMN中分别通以如图所示的恒定电流I1、I2，圆环固定，则下列说法正确的是( ) A.圆环对KN段圆弧的斥力大于对LM段圆弧的引力 B.圆环对KL段和对MN段的安培力等大反向 C.回路KLMN将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动 D.回路KLMN将在纸面内向左平动 答案 D 解析如图，圆环上的电流I1在KLMN平面所在处的磁场方向由安培定则知，方向向里。连结LM，MNKL段和ML圆弧段的有效长度均可等效为ML直线，但ML圆弧所在处磁感应强度
微专题45 磁场对电流的作用力 考点1 含安培力的图像问题 1.在磁场中的某一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直．先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样，下列几幅图象表示的是导线受的力F与通过的电流I的关系．a、b分别代表一组F、I的数据．下列图中正确的是() A．B．C．D． 【答案】C 【解析】在匀强磁场中，当电流方向与磁场垂直时所受安培力为：F＝BIL，由于磁感应强度B和导线长度L不变，因此F与I的关系图象为过原点的直线，故C正确，A、B、D错误．故选C. 2.（多选）如图甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为I m，图甲中I所示方向为电流正方向．则金属棒() A．一直向右移动 B．速度随时间周期性变化 C．受到的安培力随时间周期性变化 D．受到的安培力在一个周期内做正功 【答案】ABC 【解析】由左手定则可知，金属棒一开始向右做匀加速运动，当电流反向以后，金属棒开始做匀减速运动，经过一个周期速度变为0，然后重复上述运动，所以选项A、B正确；安培力F＝BIL，由图象可知前半个周期安培力水平向右，后半个周期安培力水平向左，不断重复，选项C正确；一个周期内，金属棒初、末速度相同，由动能定理可知安培力在一个周期内不做功，选项D错误． 3.（多选）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根竖直的平行导轨AB、CD，导轨上放有质量为m的金属棒MN，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，现从t＝0时刻起，给棒通以图示方向的电流，且电流与时间成正比，即I＝kt，其中k为恒量．若金属棒与导轨始终垂直，则表示棒所受的安培力
磁场对电流的作用专题复习 1．在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明用导线在固定的接线柱MN 下悬挂一根轻质的铝棒ab，然后将其作为通电导线接入电路放在蹄形磁体的磁场里，如图甲所示。 （1）小明闭合开关，看到铝棒稳定时如图乙所示；在探究导线在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向的关系时，小明先仅对调磁极位置，闭合开关，观察到铝棒ab稳定时如丙所示，由此可知通电导线在磁场中受力的方向与 ____________方向有关。然后小明保持图甲中的磁极位置不动，将铝棒ab两端对调后接入电路，发现铝棒ab的摆动方向依然如图乙所示，由此小明认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。你认为小明的做法对吗?____为什么?_________。 （2）小明进一步猜想：在同一磁场中，磁场对导线的作用力是否与通过导线的电流大小有关呢?为此小明决定在图丙所示的实验基础上，在电路中串入电流表，并通过将铝棒ab换成长短、粗细均相同但电阻更大的铁棒和电阻更小的铜棒来改变电路中的电流，进行对比实验。 ①实验过程中，小明应根据______（选填“电流表的示数”或“导线摆动角度”）来推断通电导线在磁场中的受力大小。 ②闭合开关，小明发现铁棒稳定时的位置都如图丁所示，与丙图实验现象相比，小明感到非常困惑。请你指出小明实验设计中存在的问题并提出改进方法。 存在问题：_____________。 改进方法：_________________。 （3）若想利用小明的实验装置继续探究电磁感应现象，我们只需将图甲中的
__________（选填“开关”、“铝棒ab” 或“电源”）替换成_____________即可。 2．在探究“电动机为什么会转动”的实验中： （1）我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中，那么通电导体周圈也存在__________，磁体会对通电导体产生力的作用吗? （2）如图所示，将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间，闭合开关后，导体__________，说明磁场对__________导体有力的作用。 （3）断开开关，将图中磁铁的N、S极对调，再闭合开关，会发现导体ab的运动方向与对调前的运动方向__________，说明通电导体在磁场中的受力方向与_______________有关。 （4）断开开关，将图中电源的正、负极对调，再闭合开关S，会发现导体ab 的运动方向与对调前的运动方向__________，说明通电导体在磁场中的受力方向与________________有关。 （5）如果同时改变磁场方向和电流方向，__________（选填“能”或“不能”）确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。 3．在探究“电动机为什么会转动”的实验中： （1）如图，将一根导体置于蹄形磁铁的两极之间，未闭合开关前，导体静止不
磁场对电流的作用 1、判断安培力作用下物体运动方向的方法 （1）电流元法 把整段电流等效为多段直线电流元，运用左手定则判断出每小段电流元受到的安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力的方向，最后确定运动方向。 （2）等效法 环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管，通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析。 （3）利用结论法 ① 两电流相互平行时，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥 ② 两电流不平行时，有转动到相互平行且方向相同的趋势，利 用这些结论分析。 (4)特殊位置法 带电粒子在磁场中的运动 A 、处理方法——定圆心，求半径，画轨迹，算周期 （1）、圆心的确定 ① 粒子线速度垂直半径，两半径的交点即为圆心 ② 圆心位置必定在圆中的一根弦的中垂线上。圆心也可认为是一个半径与弦的中垂线的交点。 （2）、半径的确定 ① 由公式qB mv r = 计算②利用平面几何的关系求几何关系：如图12所示a 、粒子速度的偏向 角（Φ）等于回旋角（α）并等于AB 弦与切线夹角（弦切角θ）的2倍。即Φ=α=2θ=ωt b 、直径所对的圆顶角是直角c 、圆的弧长s 与圆心角关系有：S=r θ （3）、粒子在磁场中运动的时间 ① 利用公式：T r s T t ππα22==②粒子在磁场中做匀速圆周运动v r v s t α== B 、带电粒子在磁场中运动的问题分类 ① 求偏转角问题②求运动时间问题③求入射速度、粒子质量、磁感应强度等问题 ④磁场区域或粒子运动区域的大小问题 图12
C 、洛伦兹力作用下的多解问题 （1）带电粒子的电性的不确定形成多解（2）磁场方向不确定形成多解 （3）临界状态不惟一形成多解（4）运动的重复性形成多解 电磁感应的基本知识 考点1、磁通量（Φ） （1）定义：穿过某一面积的磁感线的条数叫做穿过这一面积的磁通量。磁通量简称磁通。 ①若磁场方向与面积垂直，磁场的磁感应强度为B ，平面的面积为S ，则穿过该平面的磁通量为Φ=BS ②若磁场方向与面积不垂直，则穿过该平面的磁通量等于磁感应强度与该平面在垂直于磁场方向上投影面积的乘积。 ③若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁感线条数为Φ1,反向磁感线条数为Φ2,则磁通量为Φ=Φ1-Φ2 （2）磁通量的变化量的计算 ①ΔΦ=Φ2-Φ1；ΔΦ=B ΔS ；ΔΦ=S ΔB ②开始和转过1800 时平面都与磁场垂直，则磁通量的变化量ΔΦ=2BS （磁感应强度为B ，平面的面积为S ） （3）磁通量的变化率 ①磁通量的变化率：描述磁场中穿过某个面磁通量变化快慢的物理量。 ②大小计算：t B s t S B t ??=??=??? ③在数值上等于单匝线圈产生的感应电动势的大小。 ④在Φ—t 图象中，图象的斜率表示t ??? （4）引起某一回路磁通量变化的原因 （1）磁感强度的变化（2）线圈面积的变化（部分导体做切割磁感线运动） （3）线圈平面的法线方向与磁场方向 考点2、感应电流的方向判断 （1）判断的方法： ①右手定则——部分导体做切割磁感线运动时产生的感应电流的方向 ②楞次定律 （2）楞次定律的理解 c 图
高考物理一轮复习专项训练—磁场对运动电荷(带电体)的作用（含解析） 1．(2023·浙江省高三模拟)一根通电直导线水平放置，通过直导线的恒定电流方向如图所示， 现有一电子从直导线下方以水平向右的初速度v开始运动，不考虑电子重力，关于接下来电 子的运动轨迹，下列说法正确的是() A．电子将向下偏转，运动的半径逐渐变大 B．电子将向上偏转，运动的半径逐渐变小 C．电子将向上偏转，运动的半径逐渐变大 D．电子将向下偏转，运动的半径逐渐变小 2.(2023·安徽合肥市模拟)如图，长直导线水平固定放置，通有向右的恒定电流，绝缘细线一 端系于导线上的O点，另一端系一个带电小球，细线拉直，第一次让小球在A点由静止释放， 让小球绕O点沿圆1在竖直面内做圆周运动；第二次让小球在B点由静止释放，让小球绕O 点沿圆2在竖直面内做圆周运动．圆1与直导线在同一竖直面内，圆2与直导线垂直，A、B 两点高度相同，不计空气阻力，则两次小球运动到最低点C时() A．速度大小相等，线的拉力相等 B．速度大小不等，线的拉力相等 C．速度大小相等，线的拉力不等 D．速度大小不等，线的拉力不等
3．(2022·北京卷·7)正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷．在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示．下列说法正确的是() A．磁场方向垂直于纸面向里 B．轨迹1对应的粒子运动速度越来越大 C．轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大 D．轨迹3对应的粒子是正电子 4．(多选)(2021·湖北卷·9)一电中性微粒静止在垂直纸面向里的匀强磁场中，在某一时刻突然分裂成a、b和c三个微粒，a和b在磁场中做半径相等的匀速圆周运动，环绕方向如图所示，c未在图中标出．仅考虑磁场对带电微粒的作用力，下列说法正确的是() A．a带负电荷B．b带正电荷 C．c带负电荷D．a和b的动量大小一定相等 5.(2022·广东卷·7)如图所示，一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个区域，两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴平行的匀强磁场．一质子以某一速度从立方体左侧垂直Oyz平面进入磁场，并穿过两个磁场区域．下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是()
2020年高考物理专题精准突破 专题磁场对电流的作用和磁场的叠加 【专题诠释】 一、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 1．磁感线及特点 (1)磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致． (2)特点 ①磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向． ②磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱． ③磁感线是闭合曲线，没有起点和终点． ④磁感线是假想的曲线，客观上不存在． 2．电流的磁场 二、安培力及其方向 1．安培力的大小 (1)磁场和电流垂直时：F＝BIL. (2)磁场和电流平行时：F＝0. 2．安培力的方向 左手定则判断： (1)伸出左手，让拇指与其余四指垂直，并且都在同一个平面内． (2)让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流方向． (3)拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向． 三、安培定则的应用及磁场的叠加 磁场叠加问题的一般解题思路
(1)确定磁场场源，如通电导线． (2)定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向．如图所示为M 、N 在c 点产生的磁场． (3)应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场． 四、安培力作用力下的平衡或加速问题 1．安培力 公式F ＝BIL 中安培力、磁感应强度和电流两两垂直，且L 是通电导线的有效长度． 2．通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思路 (1)选定研究对象； (2)变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，其中安培力的方向要注意安⊥B 、F 安⊥I ，如图所示． (3)列平衡方程或牛顿第二定律方程进行求解． 【高考领航】 【2018·高考全国卷Ⅱ】如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L 1、L 2，L 1中的电流方向向左，L 2中 的电流方向向上；L 1的正上方有a 、b 两点，它们相对于L 2对称．整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁 感应强度大小为B 0，方向垂直于纸面向外．已知a 、b 两点的磁感应强度大小分别为13B 0和1 2B 0，方向也垂 直于纸面向外．则 ( )
（全国通用）高考物理一轮题复习第九章磁场微专题61磁场对电 流的 磁场对电流的作用 1.试验地点和要求：（1）安培力和安培力方向（I）；（2）均匀磁场中的安培力（II）。2方法和技巧：（1）判断安培力的方向时，充分利用f a⊥ B和f a⊥ 我（2） 在分析受力时，我们应注意将三维视图转换为平面视图 1．(安培力作用下导体运动情况的判定)如图1所示，均匀绕制的螺线管水平放置， 在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线a，a与螺线管垂直，a导线中的电流方向垂直纸面向里，开关s闭合，a受到通电螺线管磁场的作用力的方向是() 图1 a．水平向左c．竖直向下 b、水平右D.垂直向上 2．(安培力作用下的平衡问题)(多选)如图2所示，在匀强磁场中(磁场方向没有画出)固定一倾角为30°的光滑斜面，一根质量为m的通电直导线垂直于纸面水平放置在斜面上，直导线恰好能保持静止，电流方向垂直于纸面向里，已知直导线受到的安培力和重力大小 相等，斜面对直导线的支持力大小可能是(重力加速度为g)() 图2 a．0c.3 mg2 b．mgd.3mg 3.（安培力下的加速度）（多选）如图3所示，质量为m、长度为L的导体棒Mn的电阻为R。最初，它静止在光滑的水平金属轨道上，没有电阻，电动势为e，内阻忽略不计。均匀磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面θ一致，角度向上倾斜，开关闭合后导体棒开始移动，然后（） 1 图3 a．导体棒向左运动 b、当开关闭合时，导体棒Mn上的安培力为C。当开关闭合时，导体棒Mn上的安培 力为d。当开关闭合时，导体棒Mn的加速度为
belrbelsinθ rbelsinθ mr 4.（多选）如图4所示，在水平长直导线Mn中有一个从m到n方向的恒定电流，矩形线圈ABCD用两根轻绝缘细导线悬挂在其正下方。开始时，线圈中没有电流，两条细线上的张力均为ft。当通过线圈的电流为I时，两条细线上的张力均降至ft'以下陈述正确（） 图4 a、通过线圈的电流方向为a→ D→ C→ B→ ab.通过线圈的电流方向为a→ B→ C→ D→ AC.当线圈中的电流变为D.当线圈中的电流变为 ft 当I时，两条细线的张力都为零 ft－ft′ 英尺 i时，两细线内的张力均为零 英尺－英尺' 5．在垂直纸面向里的匀强磁场中，有一段弯折成直角的金属导线abc，ab＝bc＝l.导线中通有如图5所示方向的电流，电流强度为i，磁场的磁感应强度为b.要使该段导线保持静止不动，应在点b加一外力f为() 图5 a．2bil，与ab、bc成45°角斜向上b．2bil，与ab、bc成45°角斜向下 二 c.2bil，与ab、bc成45°角斜向上 d.2bil，与ab、bc成45°角斜向下 6.（多选）如图6所示，将一块光滑的平板放在台秤上，挡板固定在左侧，光弹簧将挡板与条形磁铁连接。此时，平台刻度有一定读数。现在，一根电线固定在磁铁正上方的中心。当施加一定电流时，平台刻度指示增加，弹簧缩短（弹簧始终在弹性极限内），则以下说法正确（） 图6
课时强化作业三十四磁场及磁场对电流的作用 一、选择题 1．在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图所示，A、B、C、D是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中() A．B、D两点的磁感应强度大小相等 B．A、B两点的磁感应强度大小相等 C．C点的磁感应强度的值最大 D．B点的磁感应强度的值最大 解析：通电直导线在C点的磁感应强度方向与B0的方向相反，B、D两点的磁感应强度方向与B0垂直，故B、D两点磁感应强度大小相等，A点的磁感应强度方向与B0同向，由磁场的叠加知A点的合磁感应强度最大，A项正确． 答案：A 2．如图所示，A为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图．当圆盘高速绕中心轴OO′转动时，通电直导线所受磁场力的方向是() A．竖直向上B．竖直向下 C．水平向里D．水平向外 解析：由于带负电的圆盘顺时针方向旋转，形成的等效电流为逆时针方向，所产生的磁场方向竖直向上．由左手定则可判定通电导线所受安培力的方向水平向里．故C正确．答案：C 3.如右图所示，把一通电导线放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动．当导线通过电流I时，如果只考虑安培力的作用，则从上往下看，导线的运动情况是()
A．顺时针方向转动，同时下降 B．顺时针方向转动，同时上升 C．逆时针方向转动，同时下降 D．逆时针方向转动，同时上升 解析：第一步：电流元受力分析法 把直线电流等效为OA、OB两段电流元，蹄形磁铁磁感线分布以及两段电流元受安培力方向相反，如上图所示．可见从上往下看时，导线将逆时针方向转动． 第二步：特殊位置分析法 取导线逆时针转过90°的特殊位置来分析，如上图所示．根据左手定则判断安培力方向向下，故导线在逆时针转动的同时向下运动． 答案：C 4．图中装置可演示磁场对通电导线的作用．电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆．当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动．下列说法正确的是() A．若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动 B．若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动 C．若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动 D．若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动 解析：若a接正极，b接负极，根据安培定则，两磁极之间产生方向向上的磁场，e接正极，f接负极，用左手定则可判断L向左滑动，选项A错误，B正确；同理，若a接负极，b 接正极，根据安培定则，两磁极之间产生方向向下的磁场，e接正极，f接负极，用左手定则
第1讲磁场的描述磁场对电流的作用 基础巩固 1.(2016北京理综,17,6分)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也.”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图.结合 上述材料,下列说法不正确 ．．．的是( ) A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近 C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用 2.设想地磁场是由地球内部的环形电流形成的,那么这一环形电流的方向应该是( ) 3.(2016北京顺义一模,18)如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关示意图,O是转动轴,A是绝缘手柄,C是闸刀卡口,M、N接电源线.闸刀处于垂直纸面向里、B=0.1 T的匀强磁场中,C、O间距离为10 cm.当安培力为0.2 N时,闸刀开关会自动跳开.则要使闸刀开关能跳开,通过CO的电流的大小和方向为( ) A.电流大小为20 A,电流方向O→C B.电流大小为20 A,电流方向C→O
C.电流大小为2 A,电流方向O→C D.电流大小为2 A,电流方向C→O 4.如图所示,A、B、C是等边三角形的三个顶点,O是A、B连线的中点,以O为坐标原点,A、B连线为x轴,O、C连线为y轴,建立坐标系.过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等、方向向里的电流.则过O点的通电直导线所受安培力的方向为( ) A.沿y轴正方向 B.沿y轴负方向 C.沿x轴正方向 D.沿x轴负方向 5.(2017北京朝阳期末,4,3分)如图所示,一金属直棒MN两端接有细导线悬挂于线圈上方,为使MN垂直纸面向外运动,可以将( ) A.a、c端接电源正极,b、d端接电源负极 B.a、d端接电源正极,b、c端接电源负极 C.b、d端接电源正极,a、c端接电源负极 D.b、c端用导线连接,a接电源正极,d端接电源负极 6.如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度.下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长MN相等,将它们分别挂在天平的右臂下方.线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态.若磁场发生微小变化, 天平最容易失去平衡的是( )
准兑市爱憎阳光实验学校高三物理第一轮复习：磁场根本性质；磁场对电流的作用 【本讲信息】 一. 教学内容： 1. 磁场根本性质 2. 磁场对电流的作用 【要点扫描】 磁场根本性质 〔一〕磁场 1、磁场：磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质．它的根本特性是：对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用． 2、磁现象的电本质：所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用． 〔二〕磁感线 为了描述磁场的强弱与方向，人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线． 1、疏密表示磁场的强弱． 2、每一点切线方向表示该点磁场的方向，也就是磁感强度的方向． 3、是闭合的曲线，在磁体外部由N极至S极，在磁体的内部由S极至N极．磁线不相切不相交。 4、匀强磁场的磁感线平行且距离相．没有画出磁感线的地方不一没有磁场． 5、安培那么：拇指指向电流方向，四指指向磁场的方向．注意这里的磁感线是一个个圆，每点磁场方向是在该点的切线方向。 *熟记常用的几种磁场的磁感线： 〔三〕磁感强度 1、磁场的最根本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用，电流垂直于磁场时受磁场力最大，电流与磁场方向平行时，磁场力为零。 2、在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值，叫做通电导线所在处的磁感强度． ①表示磁场强弱的物理量．是矢量． ②大小： IL F B 〔电流方向与磁感线垂直时的公式〕． ③方向：左手那么：是磁感线的切线方向；是小磁针N极受力方向；是小磁针静止时N极的指向．不是导线受力方向；不是正电荷受力方向；也不是电流方向． ④单位：牛/安米，也叫特斯拉，单位制单位符号T． ⑤点B：就是说磁场中某一点了，那么该处磁感强度的大小与方向都是值． ⑥匀强磁场的磁感强度处处相． ⑦磁场的叠加：空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场，那么该点的磁感强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感强度的矢量和，满足矢量运算法那么。 〔四〕磁通量与磁通密度 1、磁通量Φ：穿过某一面积磁力线条数，是标量． 2、磁通密度B：垂直磁场方向穿过单位面积磁力线条数，即磁感强度，是矢
专题71磁场对电流的作用 1．[2021·江西吉水中学月考](多选)超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪音新型船， 如图是电磁船的简化原理图，MN和CD是与电源相连的两个电极，MN与CD之间部分区域有垂直纸面向内的匀强磁场(磁场由超导线圈产生，其独立电路部分未画出)，通电的海水会受到安培力的作用，船体就在海水的反作用力推动下向前驶动．以下说法正确的是() A.电磁船将电能转化为船的机械能，效率可高达100% B.仅改变电流的方向，就能控制船前进或者后退 C.仅将磁场方向改变90°，就能控制船前进或者后退 D.仅将磁场方向改变180°，就能控制船前进或者后退 2．[2020·全国卷Ⅱ]管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接．焊机的原理 如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接．焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为() A．库仑B．霍尔 C.洛伦兹D．法拉第 3. [2021·广东七校联考]如图，同一平面内有两根互相平行的长直导线M和N，通有等大反 向的电流，该平面内的a、b两点关于导线N对称，且a点到两导线的距离相等．若a点的磁感应强度大小为B，则下列关于b点磁感应强度B b的判断正确的是() A.B b＞2B，方向垂直该平面向里
B.B b ＜12 B ，方向垂直该平面向外 C.12 B ＜B b ＜B ，方向垂直该平面向里 D.B ＜B b ＜2B ，方向垂直该平面向外 4．[2021·河北衡水中学联考]如图所示，abcd 是一个用粗细均匀、同种材料的导线弯折成 的长方形线框，导线框竖直放置，ab 长度为L ，bc 长度为L 2 .匀强磁场的方向垂直于导线框平面向里，磁感应强度大小为B .若导线框a 、b 两端与恒压电源相连，电流方向如图所示，若通过ab 边的电流大小为I ，则导线框受到的安培力大小和方向分别为( ) A.32 BIL ，方向竖直向上B ．2BIL ，方向竖直向上 C.34 BIL ，方向竖直向下D ．3BIL ，方向竖直向下 5．(多选)如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时( ) A.磁铁对桌面的压力增大 B.磁铁对桌面的压力减小 C.磁铁受到向右的摩擦力作用 D.磁铁受到向左的摩擦力作用 6．如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L 、质量为m 的直导体棒．当导体棒中的恒定电流I 垂直于纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B 的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B 的大小的变化，正确的是( ) A.逐渐增大 B ．逐渐减小 C.先增大后减小D ．先减小后增大 7.
物理总复习：磁场对电流的作用 一、选择题 1、（2016 山东模拟）如图所示的下列各图中，表示通电直导线在匀强磁场中所受磁场力的情况，其中磁感应强度B、电流I、磁场力F三者之间的方向关系不正确 ．．．的是（） 2、一根容易形变的弹性导线，两端固定。导线中通有电流，方向如图中箭头所示。当没有 磁场时，导线呈直线状态：当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是（） 3、（2015 浙江省十二校高三一模）如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤有一定的读数．现在磁铁上方中心偏右位置固定一通电导线，当通以一定的电流后，台秤的示数增加，同时弹簧缩短（弹簧始终处于弹性限度内），则下列说法正确的是（） A．磁铁右端为N极，左端为S极，导线中的电流方向垂直纸面向内 B．磁铁右端为N极，左端为S极，导线中的电流方向垂直纸面向外 C．磁铁右端为S极，左端为N极，导线中的电流方向垂直纸面向内 D．磁铁右端为S极，左端为N极，导线中的电流方向垂直纸面向外 4、一个小磁针悬挂在大线圈正中央，磁针静止时与线圈在同一平面内。当大线圈中通以
图示方向电流时( ) A ．小磁针的N 极向纸面里转 B ．小磁针的N 极向纸面外转 C ．小磁针在纸面内向左摆动 D ．小磁针在纸面内向右摆动 5、在如图所示电路中，电池均相同，当电键S 分别置于a 、b 两处时，导线MM'与NN'， 之间的安培力的大小为 a f 、 b f ，判断这两段导线（ ） A.相互吸引，a b f f > B.相互排斥，a b f f > C.相互吸引，a b f f < D.相互排斥，a b f f < 6、四根相互平行的通电长直导线a 、b 、c 、d 电流均为I ，如图所示放在正方形的四个顶点 上，每根通电直导线单独存在时，四边形中心O 点的磁感应强度都是B ，则四根通电导线 同时存在时O 点的磁感应强度的大小和方向为（ ） A. ，方向向左 B. ，方向向下 C. ，方向向右 D. ，方向向上 7、一根通有电流I 的直铜棒用软导线挂在如图所示匀强磁场中，此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力．欲使悬线中张力为零，可采用的方法有 ( ) A ．适当增大电流，方向不变 B ．适当减小电流，并使它反向 C ．电流大小、方向不变，适当增强磁场 D ．使原电流反向，并适当减弱磁场
磁场对电流的作用专题复习 1．如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，碲形磁体放在线圈周围． （1）按他们这种方法刮漆，线圈___（填“能”或“不能”）持续转动．线圈转过平衡位置时会_____（填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”）． （2）可以通过改变________方向，改变线圈的转动方向．（填一种方法） （3）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，发现线圈只抖动了一下，并不转动，原因可能是______，这时可做的有效尝试是______． 2．在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小敏按照图示组装实验器材。
(1)选择恰当直导线后，将滑动变阻器的滑片移动到适当位置，闭合开关，看到直导线EF向右运动。说明磁场对通电导体有力的作用，_____（填“发电机”“电动机”或“电磁铁”）就是根据该原理制成的； (2)将滑动变阻器的滑片向_____（填“左”或“右”）端移动，发现直导线EF向右运动并摆起的幅度更大，这说明磁场对通电导体作用力的大小与_____有关； (3)若要使直导线EF向左运动，可采取的方法（写出1种）：_____； (4)若想用上述器材研究发电机的工作原理，闭合开关前，应将电路中的电源换成_____（填“小灯泡”“电压表”或“灵敏电流计”），再闭合开关，让导线EF左右切割磁感线运动，观察实验现象。 3．让线圈转起来： 把一段粗漆包线绕成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端________，用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上。两个支架分别
微专题—磁场对电流的作用力（安培力）习题选编 一、单项选择题 1．如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂，处于垂直纸面水平向里的匀强磁场中，棒中通有由M到N的恒定电流I，细线的拉力不为零，两细线竖直。现将匀强磁场磁感应强度B大小保持不变，方向缓慢地转过90°变为竖直向下，在这个过程中（） A．细线向纸面内偏转，其中的拉力一直增大 B．细线向纸面外偏转，其中的拉力一直增大 C．细线向纸面内偏转，其中的拉力先增大后减小 D．细线向纸面外偏转，其中的拉力先增大后减小 2．如图所示，金属杆MN用两根绝缘细线悬于天花板的O、O′点杆中通有垂直于纸面向里的恒定电流空间有竖直向上的匀强磁场，杆静止时处于水平，悬线与竖直方向的夹角为θ，若将磁场在竖直面内沿逆时针方向缓慢转过90°，在转动过程中通过改变磁场磁感应强度大小保持悬线与竖直方向的夹角不变，则在转动过程中，磁场的磁感应强度大小的变化情况是（） A．一直减小B．一直增大 C．先减小后增大D．先增大后减小 3．如图，将三根长度、电阻都相同的导体棒首尾相接，构成一闭合的等边三角形线框，a、b、c为三个顶点，匀强磁场垂直于线框平面。用导线将a、c两点接入电流恒定的电路中，以下说法正确的是（）
A ．线框所受安培力为0 B ．ac 边与ab 边所受安培力的大小相等 C ．ac 边所受安培力是ab 边所受安培力的2倍 D ．ac 边所受安培力与ab 、bc 边所受安培力的合力大小相等 4．长为L 的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，如图所示，当B 方向垂直斜面向上，电流为I 1时导体处于平衡状态；当B 方向改为竖赢向上，电流为I 2时导体处于平衡状态．则电流强度比值 1 2 I I 为（ ） A ．sin θ B ． 1sin θ C ．cos θ D ． 1cos θ 5．如图所示，一根长为L 的金属细杆通有电流时，水平静止在倾角为θ的光滑绝缘固定斜面上。斜面处在方向竖直向上、磁感应强度大小为B 匀强磁场中。若电流和磁场的方向均不变，电流大小变为0.5I ，磁感应强度大小变为4B ，重力加速度为g 。则此时金属细杆（ ） A ．电流流向垂直纸面向外 B ．受到的安培力大小为2 BILsinθ C ．对斜面压力大小变为原来的2倍 D ．将沿斜面加速向上，加速度大小为gsinθ 6．如图所示，边长为 l ，质量为 m 的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通以逆时针方向的电流，图中虚线过ab 边中点和ac 边中点，在虚线的下方为垂直于导线框向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B ，此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为F 1；保持其它条件不变，现将虚线下方的磁场移至虚线上方，此时细线中拉力为F 2，则导线框中的电流大小为（ ）
考查内容自主命题卷全国卷 考情分析 磁场的叠加2020·浙江7月选考·T9 2021·全国甲卷·T16 2018·全国卷Ⅱ·T20 安培力 2021·广东卷·T5 2021·浙江6月选考·T15 2017·全国卷Ⅰ·T19 2017·全国卷Ⅱ·T21 带电粒子在磁场中运动2020·天津卷·T7 2021·全国乙卷·T16 2020·全国卷Ⅱ·T24 2019·全国卷Ⅲ·T18 带电粒子在组合场中运动 2021·山东卷·T17 2021·河北卷·T14 2021·浙江6月选考·T22 2021·广东卷·T14 2020·江苏卷·T16 2020·山东卷·T17 2021·全国甲卷·T25 2020·全国卷Ⅱ·T17 带电粒子在叠加场中运动2017·浙江11月选考·T82017·全国卷Ⅰ·T16 试题情境生活实践类 生活和科技、地磁场、电磁炮、回旋加速器、质谱仪、速度选择 器、磁流体发电机、霍尔元件等 学习探究类 通电导线在安培力作用下的平衡与加速问题，带电粒子在磁场、 组合场、叠加场中的运动 第1讲磁场及其对电流的作用 目标要求 1.了解磁场，掌握磁感应强度的概念，会用磁感线描述磁场.2.会判断通电直导线和通电线圈周围的磁场方向.3.会判断安培力的方向，会计算安培力的大小，了解安培力在生产生活中的应用．
考点一 安培定则 磁场的叠加 1．磁场、磁感应强度 (1)磁场的基本性质 磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用． (2)磁感应强度 ①物理意义：描述磁场的强弱和方向． ②定义式：B ＝F Il (通电导线垂直于磁场)． ③方向：小磁针静止时N 极所指的方向． ④单位：特斯拉，符号为T. (3)匀强磁场 磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线． (4)地磁场 ①地磁的N 极在地理南极附近，S 极在地理北极附近，磁感线分布如图所示． ②在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应强度相等，且方向水平向北． ③地磁场在南半球有竖直向上的分量，在北半球有竖直向下的分量． 2．磁感线的特点 (1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向． (2)磁感线的疏密程度定性地表示磁场的强弱． (3)磁感线是闭合曲线，没有起点和终点，在磁体外部，从N 极指向S 极；在磁体内部，由S 极指向N 极． (4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切． (5)磁感线是假想的曲线，客观上并不存在． 3．几种常见的磁场 (1)条形磁体和蹄形磁体的磁场(如图所示)