高考物理一轮复习微专题小练习专题60磁场对电流的作用

磁场对电流的作用
磁场对电流的作用如下：
1.通电导线在磁场中要受到磁力的作用。

是由电能转化为机械能。

应用：电动机。

2.通电导体在磁场中受力方向：跟电流方向和磁感线方向有关。

3.电动机原理：是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。

结构：定子和转子（线圈、磁极、换向器）。

它将电能转化为机械能。

4.换向器作用：当线圈刚转过平衡位置时，换向器自动改变线圈中的电流方向，从而改变线圈的受力方向，使线圈连续转动（实现交流电和直流电之间的互换）。

磁场物理概念是指传递实物间磁力作用的场。

磁场是由运动着的微小粒子构成的，在现有条件下看不见、摸不着。

磁场具有粒子的辐射特性。

磁体周围存在磁场，磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的，所以两磁体不用在物理层面接触就能发生作用。

由于磁体的磁性来源于电流，电流是电荷的运动，因而概括地说，磁场是相对于观测点运动的电荷的运动的电场的强度与速度。

高三物理一轮复习资料【磁场及其对电流的作用】 [考点分析]1．命题特点：电流磁场的判断、磁场的叠加，磁场对通电导体的作用力是等级考命题的热点，命题形式以选择题单独命题为主，难度中等．2．思想方法：合成法、图解法、对称法等．[知能必备]1．磁场的叠加和安培定则应用的注意点(1)根据安培定则确定通电导线周围磁场的方向．(2)磁场中每一点磁感应强度的方向为该点处磁感线的切线方向．(3)磁感应强度是矢量，多个通电导体产生的磁场叠加时，合磁场的磁感应强度等于各场源单独存在时在该点的磁感应强度的矢量和，遵从平行四边形定则．2．安培力公式：F＝BIL sin α(α为B、I间的夹角)(1)公式只适用于匀强磁场中的通电直导线或非匀强磁场中很短的通电导线．(2)当I、B夹角为0°时F＝0.当电流与磁场方向垂直时，安培力最大，为F＝BIL.(3)L是有效长度．闭合的通电导线框在匀强磁场中受到的安培力F＝0.(4)安培力的方向利用左手定则判断．[真题再练]1.特高压直流输电是国家重点能源工程．如图所示，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流I1和I2，I1>I2.a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b点距离相等，d点位于b点正下方．不考虑地磁场的影响，则()A．b点处的磁感应强度大小为0B．d点处的磁感应强度大小为0C．a点处的磁感应强度方向竖直向下D．c点处的磁感应强度方向竖直向下解析：C电流周围的磁场截面图如图所示，因I1>I2，则离导线相同距离处B1>B2.由磁感应强度的叠加可以看出，a处的磁感应强度方向竖直向下，大小为两电流在a处磁感应强度的同向叠加；b处的磁感应强度大小为B b1－B b2，方向竖直向上；c处磁感应强度方向为竖直向上，大小为两电流在该处磁感应强度同向叠加；d处磁感应强度不为0.故答案为C.2.如图所示，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接．已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为()A．2F B．1.5FC．0.5F D．0解析：B设三角形边长为l，通过导体棒MN的电流大小为I，则根据并联电路的规律可知通过导体棒ML和LN的电流大小为I2，如图所示，依题意有F＝BlI，则导体棒ML和LN所受安培力的合力为F1＝12BlI＝12F，方向与F的方向相同，所以线框LMN受到的安培力大小为1.5F，选项B正确．1．磁场性质分析的两点技巧(1)判断电流磁场要正确应用安培定则，明确大拇指、四指及手掌的放法．(2)分析磁场对电流的作用要做到“一明、一转、一分析”．即：2．安培力作用下的平衡与运动问题的求解思路[精选模拟] 视角1：磁场的叠加1.直线电流周围空间各点的磁感应强度的关系式为B＝k Ix，其中I为直线电流强度的大小，x为空间各点到直线电流的垂直距离．在空间放置两相互平行的直导线，其间距为a，现在两导线中通有大小与方向均相同的电流，规定磁感应强度方向向外为正方向，则在0～a之间的合磁感应强度随x的变化规律符合下列图象中的()解析：A根据右手螺旋定则可得左边通电导线在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向外，右边通电导线在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向里，离导线越远磁场越弱，在两根导线中间位置磁感应强度为零．由于规定B的正方向为垂直纸面向外，所以A正确，B、C、D错误．2．(多选)正三角形ABC的三个顶点处分别固定有水平放置的长直导线，并通以如图所示方向的恒定电流，导线中的电流大小相等，三角形中心O点的磁感应强度大小为B O，已知通电直导线在某点产生的磁场与通电直导线的电流大小成正比，则下列说法正确的是()A ．O 点处的磁感应强度方向竖直向下B ．B 、C 处两导线电流在O 点产生的合磁场方向水平向左C ．B 处电流在O 点处产生的磁场磁感应强度大小为12B O D ．将A 处电流大小减半，则O 点处的磁场磁感应强度大小为34B O 解析：BCD 根据安培定则可知，A 处电流在O 点产生的磁场B A ，B 处电流在O 点产生的磁场B B 和C 处电流在O 点产生的磁场B C ，如图所示，由于导线中的电流大小相等，它们在O 点处产生的磁感应强度的大小相等均为B 1，根据平行四边形定则可知，O 点处的合磁场的大小B O ＝B 1＋2B 1cos 120°2＝2B 1，磁感应强度方向水平向左，解得B 处电流在O 点处产生的磁场磁感应强度大小为B 1＝12B O ，故A 错误，C 正确；根据平行四边形定则可知，B 、C 处两导线电流在O 点产生的合磁场方向水平向左，故B 正确；将A 处电流大小减半，根据通电直导线在某点产生的磁场与通电直导线的电流大小成正比可得A 处电流在O 点产生的磁场大小变为14B O ，根据平行四边形定则可知，则O 点处的磁场磁感应强度大小为34B O ，故D 正确；故选B 、C 、D.视角2：安培力作用下导体的平衡及运动3．如图所示，水平导体棒PQ 用一根劲度系数为k ＝80 N/m 的竖直绝缘轻弹簧悬挂起来，置于水平向里的匀强磁场中，PQ 长度为L ＝0.5 m ，质量为m ＝0.1 kg.当导体棒中通以大小为I ＝2 A 的电流，并处于静止时，弹簧恰好恢复到原长状态．欲使导体棒下移 2 cm 后能重新处于静止状态，(重力加速度g 取10 m/s 2)则( )A ．通入的电流方向为P →Q ，大小为1.2 AB ．通入的电流方向为P →Q ，大小为2.4 AC ．通入的电流方向为Q →P ，大小为1.2 AD ．通入的电流方向为Q →P ，大小为2.4 A解析：C 由题意知通电后弹簧恢复到原长，说明安培力方向向上，由平衡条件可得ILB ＝mg ，代入数据解得磁感应强度大小B ＝mg IL＝1 T ．欲使导体棒下移2 cm 后能重新处于静止状态，假设安培力方向向下，由平衡条件可得mg ＋I ′LB ＝kx ，解得：I ′＝1.2 A ，假设成立，此时通入的电流方向为Q →P ，故C 正确，A 、B 、D 错误．4．(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解析：ABC 根据左手定则、牛顿第二定律解决问题．根据左手定则知金属棒在0～T 2内所受安培力向右，大小恒定，故金属棒向右做匀加速直线运动，在T 2～T 内金属棒所受安培力与前半个周期大小相等，方向相反，金属棒向右做匀减速直线运动，一个周期结束时金属棒速度恰好为零，以后始终向右重复上述运动，选项A 、B 、C 正确；在0～T 2时间内，安培力方向与运动方向相同，安培力做正功，在T 2～T 时间内，安培力方向与运动方向相反，安培力做负功，在一个周期内，安培力所做总功为零，选项D错误．。

磁场与电流的作用
磁场和电流之间有着紧密的关系。

磁场是由电流产生的，并且电流
在存在磁场的情况下也会受到磁场的影响。

1. 电流产生磁场：当电流通过导线时，会形成一个有方向的磁场环
绕着导线。

这个磁场的方向与电流的方向有关，在导线周围形成一个
闭合的磁场线圈。

这个现象被称为“安培环路定理”。

2. 磁场对电流的作用：磁场可以对通过其的电流施加力。

根据洛伦
兹力定律，当电流通过一个磁场时，会受到与电流方向垂直的力，即
洛伦兹力。

这个力的大小与电流强度和磁场强度有关。

3. 磁场对电流的方向有影响：根据右手定则，当电流通过一个磁场时，磁场会对电流的方向施加一个力矩，使得电流在磁场中发生偏转。

这个定则可以用来确定电流受到磁场力的方向。

4. 电流产生磁场并产生相互作用：当多个导线中有电流通过时，它
们各自产生的磁场会相互作用。

这种相互作用可以导致导线之间的吸
引或排斥，这是基于电磁感应原理的基础。

总的来说，磁场和电流之间的作用是相互的。

电流可以产生磁场并
受到磁场力的作用，而磁场则可以对电流施加力并改变电流的方向。

这些相互作用是电磁学和电动力学的基础，并在电磁装置和电路中得
到广泛应用。

磁场及其对电流的作用一、选择题(每小题6分，共54分)1．图甲所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O点(图中白点)为坐标原点，沿z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为图乙所示图象中的( )解析 C 磁感线的疏密程度表示磁感应强度B的大小，因沿z轴方向B先减小后增大，故最有可能的为C图．2．长10 cm的通电直导线，通过1 A的电流，在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4 N，则该磁场的磁感应强度为( )A．等于4 T B．大于或等于4 TC．小于或等于4 T D．上述说法都错误解析 B 由安培力F＝BIL sin θ，则磁场的磁感应强度B＝FIL sin θ，由于sin θ≤1，则B≥FIL＝0.41×0.1T＝4 T，选项B正确．3.如图所示，一弓形线圈通以逆时针电流，在其圆弧的圆心处，垂直于纸面放一直导线，当直导线通有指向纸内的电流时，线圈将( )A．a端向纸内，b端向纸外转动，且靠近导线B．a端向纸内，b端向纸外转动，且远离导线C．b端向纸内，a端向纸外转动，且靠近导线D．b端向纸内，a端向纸外转动，且远离导线解析 A 弓形通电线圈圆弧部分的电流方向和通电导线的磁力线重合，不受安培力作用，直线部分的上半段受安培力指向纸内，下半段受安培力指向纸外，导致线圈a端向纸内，b端向纸外转动，当转到弓形线圈直线部分与直导线趋于平行时，直线部分与直导线相吸，弧线部分与直导线相斥，但斥力小于引力，故线圈将靠近导线，选项A正确．4.如图所示，有两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直，比较通过两环的磁通量Φa、Φb，则( )A．Φa>ΦbB．Φa<ΦbC．Φa＝ΦbD．不能确定解析 A 由于磁感线是闭合曲线，在磁体内部是由S极指向N极，在磁体外部是由N极指向S极，且在磁体外部的磁感线分布在磁体的周围较大的空间．又由于穿过圆环a、b的磁通量均为Φ＝Φ内－Φ外，因此线圈面积越大，磁感线抵消得越多，合磁通量越小，故b环的磁通量较小．A项正确．5.如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B 1＝1 T．位于纸面内的细直导线，长L＝1 m，通有I＝1 A的恒定电流．当导线与B1成60°夹角时，发现其受到的安培力为零．则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B2的大小可能为( )A.12T B.32TC．1 T D. 3 T解析BCD 导线所受安培力为零，可判断出合磁感应强度为零或沿导线方向，这就决定了另一个磁场必须平行于纸面，则可知磁感应强度B2有最小值．由平行四边形定则得B2min＝B1sin 60°＝32T，则B2的值可能为大于等于32T的所有值，故选项B、C、D都正确．6．如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中( )A．穿过线框的磁通量保持不变B．线框中感应电流方向保持不变C．线框所受安培力的合力为零D．线框的机械能不断增大解析 B 由通电直导线周围磁感线的分布规律可知，线框下落过程中穿过其中的磁感线越来越少，故磁通量在不断变小，故A错；下落时穿过线框的磁通量始终减小，由楞次定律可知感应电流的方向保持不变，故B正确；线框上下两边受到的安培力方向虽相反，但上边所处位置的磁感应强度始终大于下边所处位置的磁感应强度，故上边所受的安培力大于下边所受的安培力，其合力不为零，故C错；由能量守恒可知下落时一部分机械能会转化为线框通电发热产生的内能，故线框的机械能减少，D错．7.通有电流的导线L 1、L2处在同一平面(纸面)内，L1是固定的，L2可绕垂直纸面固定转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图所示．下列哪种情况将会发生( )A．因L2不受磁场力的作用，故L2不动B．因L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L2不动C．L2绕轴O按顺时针方向转动D．L2绕轴O按逆时针方向转动解析 D 由右手螺旋定则可知导线L1上方的磁场的方向为垂直纸面向外，且离导线L1的距离越远的地方，磁场越弱，导线L2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右，由于O 点的下方磁场较强，则安培力较大，因此L2绕固定转轴O按逆时针方向转动．8.如图所示，一根长为l的铝棒用两个劲度系数均为k的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当铝棒中通过的电流I的方向从左到右时，弹簧缩短Δx，而当电流反向且大小不变时，弹簧伸长x ，则该磁场的磁感应强度为( ) A.2k Δx Il B.2Il k ΔxC.k Δx IlD.kIl Δx解析 A 不通电时mg ＝2k Δl ，电流自左向右时mg ＝BIl ＋2k (Δl －Δx )，电流自右向左时mg ＋BIl ＝2k (Δl ＋Δx )，由以上三式可得B ＝2k Δx Il，选项A 正确．9．质量为m 的通电细杆放在倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d ，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上，在如图所示的A 、B 、C 、D 四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是( )解析 CD 选项A 中通电细杆所受的安培力水平向右，选项B 中通电细杆所受安培力竖直向上，这两种情况下，如果没有摩擦力，通电细杆都可以静止在导轨上；选项C 中通电细杆所受安培力方向竖直向下，选项D 中通电细杆所受安培力方向水平向左，这两种情况下，如果没有摩擦力，通电细杆均不能静止，故选项C 、D 正确．二、非选择题(共46分)10.(12分)如图所示，框架面积为S ，框架平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直，则穿过线框平面的磁通量为多少？若使框架绕OO ′转过60°，则穿过线框平面的磁通量为多少？若从初始位置转过90°，则此时穿过线框平面的磁通量为多少？解析 磁通量的大小直接利用公式Φ＝B ·S cos θ即可求解，应特别注意θ角的大小．框架平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直时θ＝0，此时磁通量Φ1＝BS ，框架绕OO ′转过60°，磁通量Φ2＝BS cos 60°＝12BS ，框架转过90°磁通量Φ3＝BS cos 90°＝0. 【答案】 BS 12BS 011．(16分)三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图所示．现使每条通电导线在斜边中点O 所产生的磁感应强度的大小均为B ，则该处的磁感应强度的大小和方向如何？解析 根据安培定则，I 1与I 3在O 点处产生的磁感应强度相同，I 2在O 点处产生的磁感应强度的方向与B 1(B 3)相垂直，又知B 1、B 2、B 3的大小相等均为B ，根据矢量的运算法则可知O 处的实际磁感应强度大小为B 0＝2B 2＋B 2＝5B .方向在三角形平面内与斜边夹角为θ，则有tan θ＝2，即θ＝arctan 2，如图所示．【答案】 5B 方向在三角形平面内与斜边夹角为arctan 212.(18分)粗细均匀的直导线ab 的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，ab 恰好处在水平位置(如图所示)．已知ab 的质量为m ＝10.0 g ，长度L ＝60 cm ，沿水平方向与ab 垂直的匀强磁场的磁感应强度B ＝0.4 T.(1)要使两根弹簧能处在自然状态，既不被拉长，也不被压缩，ab 中应沿什么方向、通过多大的电流？(2)当导线中有方向从a 到b 、大小为0.2 A 的电流通过时，两根弹簧均被拉长了Δx ＝1 mm ，求该弹簧的劲度系数．(3)当导线中由b 到a 方向通过0.2 A 的电流时两根弹簧被拉长多少？(取g ＝9.6 m/s 2＝9.6N/kg)解析 (1)只有当ab 受到的磁场力方向竖直向上且大小等于ab 的重力时，两根弹簧才能处于自然状态，根据左手定则，ab 中的电流应由a 到b ，电流的大小由mg ＝BIL 求得 I ＝mg BL ＝0.01×9.60.4×0.6A ＝0.4 A. (2)当导线中通过由a 到b 的电流时，受到竖直向上的磁场力作用，被拉长的两根弹簧对ab 有竖直向上的拉力，同时ab 受竖直向下的重力，平衡时平衡方程为BIL ＋2k Δx ＝mg可得弹簧的劲度系数k ＝mg －BIL 2Δx＝0.01×9.6－0.4×0.2×0.62×0.001N/m ＝24 N/m.(3)当电流方向由b 向a 时，ab 所受磁场力竖直向下，这时的平衡方程为： 2k Δx ′＝mg ＋BIL由此式可求出两根弹簧被拉伸的长度为Δx ′＝mg ＋BIL 2k ＝0.01×9.6＋0.4×0.2×0.62×24m ＝0.003 m ＝3 mm.【答案】 (1)由a 到b 0.4 A (2)24 N/m (3)3 mm欢迎您的下载，资料仅供参考！。

[2019·内蒙古赤峰二中诊断]如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2则( )A．ΔΦ1>ΔΦ2B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1<ΔΦ2D．不能判断答案：C解析：设在位置Ⅰ时磁通量大小为ΦⅠ，在位置Ⅱ时磁通量大小为ΦⅡ，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，穿过金属框的磁感线方向没有改变，磁通量变化量大小ΔΦ1＝ΦⅠ－ΦⅡ；第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，穿过金属框的磁感线的方向发生改变，磁通量变化量大小ΔΦ2＝ΦⅠ＋ΦⅡ，所以ΔΦ1<ΔΦ2，选项C正确．4．[2019·云南省玉溪一中考试]如图所示，a、b是两根垂直纸面的通有等值电流的直导线，两导线外有一点P，P点到a、b距离相等，要使P点的磁场方向向右，则a、b中电流的方向为( )A．都垂直纸面向外B．都垂直纸面向里C．a中电流方向垂直纸面向外，b中垂直纸面向里D．a中电流方向垂直纸面向里，b中垂直纸面向外答案：C解析：若a、b中电流方向均垂直纸面向外，根据安培定则判断可知：a在P处产生的磁场的方向垂直于aP连线向上，b在P处产生的磁场的方向垂直于bP连线向上，根据平行四边形定则进行合成，P点的磁感应强度方向竖直向上，故A错误；若a、b中电流方向均垂直纸面向里，同理可知，P点的磁感应强度方向竖直向下，故B错误；若a中电流方向垂直纸面向外，b中垂直纸面向里，同理可知，P点的磁感应强度方向水平向右，故C正确；若a中电流方向垂直纸面向里，b中垂直纸面向外，同理可知，P点的磁感应强度方向水平向左，故D错误．5.多选)已知通电长直导线周围空间中某点处产生的磁为常量、I为直导线中的电流、](多选)如图所示，在磁感应强度大小为连线向右的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为2B0，而外界匀强磁场的磁感应强度大小为处产生的合磁场的磁感应强度大小为B0，故A错误；在a点处产生的磁感应强度大小与中的电流反向、其他条件不变，如图2所示，则，方向竖直向上，再依据矢量的合成法则，则＋33B02＝2把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，并使它组成如图所示的电路，当开关S接通后，．甲、乙两种情况导线受到的安培力大小不变，方向一直变化．甲、乙两种情况导线受到的安培力大小一直在变，方向不变变为原来的2倍，则金属棒在0～T内的位移将变为原来的变为原来的2倍，则在0～T内金属棒上产生的焦耳热和安培力做的功都如图，三根相互平行的固定长直导线中的相同，与L3中的相反．下列说法正确的是单位长度所受的磁场作用力大小之比为：：3：3：1方向垂直和L2单位长度所受的磁场作用力大小之比为：：[2017·全国卷Ⅱ](多选)某同学自制的简易电动机示意图如图所示．矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴．将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方．为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将( )．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉．逆时针转动有斜向上的电流通过金属杆，金属杆受到安培力作用，根据左手定则判断可知，根据磁场对电流产生作用力的原理，人们研制出一种发射炮弹的装置——电磁炮，如图所示，把待发炮弹放置在强磁场中的两平行光滑导轨上，给导轨通以很大的电流，并以某一速度发射出去，现要提高电磁炮的发射速度，．金属棒在摆动到最高点的过程中，机械能守恒．金属棒在摆动到最高点的过程中，机械能先增加后减少处受到的磁场力一定比放在处受到的磁场力一定比放在D错误；当将同一通电导线放入磁场中，由于受到放置角度的限制，当通电导线垂直磁场时，受到的磁场力最大，平行磁场时受到的磁场力为零，故虽然B a＜B b，但是无法比较通电导线受到的磁场力的大小，故A、B错误．4.[2019·广东肇庆检测](多选)如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直流导线，电流方向垂直于纸面向外，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．a、b两点磁感应强度相同B．a点磁感应强度最大C．c、d两点磁感应强度大小相等D．b点磁感应强度最大答案：CD解析：根据安培定则，长直流导线产生的磁场的磁感应强度如图甲所示，根据平行四边形定则，四点处的磁场情况如图乙所示，显然c、d两点的磁感应强度大小相等，a点磁感应强度为两磁感应强度之差的绝对值，最小，b点磁感应强度等于两磁感应强度代数和，最大，故C、D正确．5．[2019·浙江名校协作体联考]如图所示为航母上电磁弹射装置的等效电路图(俯视图)，使用前先给超级电容器C充电，弹射时，电容器释放储存电能所产生的强大电流经过导体棒EF，EF在磁场(方向垂直于纸面向外)作用下加速．则下列说法正确的是( )A．电源给电容器充电后，M板带正电B．导体棒在安培力作用下向右运动C．超级电容器相当于电源，放电时两端电压不变D．在电容器放电过程中，电容器电容不断减小答案：B解析：电源给电容器充电后，M板与电源负极相连，带负电，选项A错误；放电时电流两根平行放置的长度均为置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中，磁场方向如图所示．当导线导线ab受到的磁场力大小为、方向垂直于导线向右．已知直导线某闭合三棱柱如图所示，处于磁感应强度为1＝0.2 m，ABOD为在yOz)A．穿过图中ABOD面的磁通量为0.08 WbB．穿过图中BEFO面的磁通量为0.06 WbC．穿过图中AEFD面的磁通量为0.1 WbD．穿过图中DOF面的磁通量为零答案：AD解析：ABOD面与磁场方向垂直，故磁通量Φ1＝BS＝1×0.4×0.2 Wb＝0.08 Wb，故A 正确；BEFO面与磁场方向平行，故磁通量为零，故B错误；AEFD面与匀强磁场方向的夹角未知，因此可将AEFD面投影到与x轴垂直的ABOD上，AEFD面的有效面积等于ABOD面的面积，故磁通量Φ3＝BS＝1×0.4×0.2 Wb＝0.08 Wb，故C错误；DOF面与磁场平行，因此通过的磁通量为零，故D正确．8.一条形磁铁放在光滑的斜面上，并用一质量不计的弹簧连接在顶端的挡板上，磁铁静止时弹簧的伸长量为x0，将通有方向垂直纸面向外的直导线分别放在a、b、c位置时，弹簧的伸长量分别为x a、x b、x c，已知a、b、c三点的连线与斜面平行，且b点在条形磁铁的正中央．则下列正确的是( )A．x0＝x a＝x b＝x c B．x0>x a>x b>x cC．x a>x0＝x b>x c D．x a>x b>x c>x0答案：C解析：由于条形磁铁外部的磁感线是从N极出发到S极，所以可画出磁铁在a处的一条磁感线，其方向是斜向左下方的，如图所示，由左手定则可判断导线在a点受斜向右下方的安培力F a，由牛顿第三定律可知磁铁所受作用力F a′的方向是斜向左上方，F a′有沿斜面向下的分力，该分力使得弹簧弹力增大，所以弹簧的伸长量增大；同理可知导线在b点时弹簧的伸长量不变；同理可知导线在c点时弹簧的伸长量减小，则x a>x0＝x b>x c，C正确．9.的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为的光滑绝缘框架上，磁场方向垂直框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一使其水平且始终与导轨保持良好接触．使其运动．已知电流I随时间变化的关系为与导轨间的动摩擦因数一定．以竖直向下为正方向，则下面关于金属棒因为开始时金属棒PQ加速度方向向下，与速度方向相同，做加速运动，加速度即做加速度逐渐减小的变加速运动，然后加速度方向向上，加速度逐渐增大，做答案：sin RP解析：设小灯泡的额定电流为I0，有P＝I20R.由题意可知，金属棒沿导轨下滑的某时刻后小灯泡正常发光，则流经金属棒＝sin．[2019·山东济南联考]如图所示，长度L＝50 N/m弹簧另一端固定，与滑杆垂直且在同一水平。

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：ILFB 〔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，是矢量．3、二者关系：B＝Φ/S〔当B与面垂直时〕，Φ＝BScosθ，Scosθ为面积垂直于B方向上的投影，θ是B与S法线的夹角．磁场对电流的作用〔一〕安培力1、安培力：通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力．说明：磁场对通电导线中向移动的电荷有力的作用，磁场对这些向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力．2、安培力的计算公式：F＝BILsinθ〔θ是I与B的夹角〕；通电导线与磁场方向垂直时，即θ＝90°，此时安培力有最大值；通电导线与磁场方向平行时，即θ＝0°，此时安培力有最小值，F=0N；0°＜B＜90°时，安培力F介于0和最大值之间。

7. 磁场、磁场对电流的作用1、高考解读真题品析知识：安培力的大小与方向例1. （09年全国卷Ⅰ）17.如图，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0135abc bcd ∠=∠=。

流经导线的电流为 I ，方向如图中箭头所示。

导线段abcd 所受到的磁场的作用力的合力A. 方向沿纸面向上，大小为1)ILBB. 方向沿纸面向上，大小为1)ILBC. 方向沿纸面向下，大小为1)ILBD. 方向沿纸面向下，大小为1)ILB解析：该导线可以用a 和d 之间的直导线长为L )12(+来等效代替,根据BIl F =,可知大小为BIL )12(+,方向根据左手定则.A 正确。

答案：A点评：熟练掌握安培力公式中各个物理量的含义，此题中BIL F =安，L 就利用了等效长度。

热点关注知识：通电导体在安培力作用下的转动和平动例2. 如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I 时，导线的运动情况是（从上往下看）( )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，同时上升答案：A点评：1.电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元。

进而判断受力、运动2、等效法：环行电流或通电螺线管都可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可以等效成环行电流或通电螺线管3、推论法（1）两电流相互平行时无转动趋势，有靠近或远离的趋势，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电流方向相同的趋势，然后相互靠近。

2、知识网络 考点1. 磁场的基本概念1. 磁体的周围存在磁场。

2. 电流的周围也存在磁场3. 变化的电场在周围空间产生磁场（麦克斯韦）。

4. 磁场和电场一样，也是一种特殊物质5. 磁场不仅对磁极产生力的作用， 对电流也产生力的作用．6. 磁场的方向——在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向．7. 磁现象的电本质:磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的．考点2. 磁场的基本性质磁场对放入其中的磁极或电流有磁场力的作用．（对磁极一定有力的作用;对电流只是可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用）。

磁场对电流的作用磁场对电流具有重要的作用，常常表现为磁场对电流的产生、改变电流方向、控制电流强度等方面。

首先，磁场能够引起电流的产生。

根据法拉第电磁感应定律，当磁场的变化通过闭合回路时，会在回路中感应出电流。

这一现象被广泛应用于电力发电、变压器和电磁感应传感器等领域。

例如，发电机利用旋转的磁场通过电线圈感应出交流电流，从而产生电能。

其次，磁场可以改变电流的方向。

根据洛仑兹力定律，当电流通过磁场时，会受到一个与速度和磁场方向相垂直的力。

这个力会使电流发生弯曲或者偏转，从而改变了电流的方向。

这个现象被广泛用于电磁铁、电子束控制、磁流变阻尼器等领域。

例如，电子束在磁场中受到力的作用，可以控制电子束的轨道，从而实现电子束聚焦和偏转。

另外，磁场还可以控制电流的强度。

根据洛仑兹力定律，电流与磁场的叉乘会产生力矩，使得电流导体发生旋转。

通过调节磁场的强度，可以改变力矩的大小，从而控制电流的强度。

这个现象被广泛应用于电机、电磁阀、磁控溅射等领域。

例如，可变磁阻传感器通过改变磁场的强度，调节电流的大小，从而实现精准测量。

除了上述作用之外，磁场还对电流具有其他的影响，如磁场对电流的传输速度的限制、磁场对电流的能量耗散的影响等。

这些影响可能会导致电流在导体中的损耗和能量消耗，需要在电路设计和应用中予以考虑。

总而言之，磁场对电流具有重要的作用，它能够引起电流的产生，改变电流的方向和控制电流的强度。

这些作用为电力发电、电动机、传感器等电气设备的工作提供了基础，并广泛应用于现代科技和工程领域。

同时，磁场对电流的影响也需要在电路设计和应用中予以合理考虑，以提高设备的性能和效率。

磁场及磁场对电流的作用1.图8－1－17如图8－1－17所示，一弓形线圈通以逆时针电流，在其圆弧的圆心处，垂直于纸面放一直导线，当直导线通有指向纸内的电流时，线圈将()A．a端向纸内，b端向纸外转动，且靠近导线B．a端向纸内，b端向纸外转动，且远离导线C．b端向纸内，a端向纸外转动，且靠近导线D．b端向纸内，a端向纸外转动，且远离导线答案：A2.图8－1－18(2009·全国Ⅰ，17)如图8－1－18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＝135°.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()A．方向沿纸面向上，大小为(2＋1)ILB B．方向沿纸面向上，大小为(2－1)ILBC．方向沿纸面向下，大小为(2＋1)ILB D．方向沿纸面向下，大小为(2－1)ILB解析：将导线分为三段直导线，根据左手定则分别判断出安培力的大小，根据F＝BIL计算出安培力的大小，再求合力．导线所受合力F＝BIL＋2BIL sin 45°＝(2＋1)ILB.答案：A3.图8－1－19光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，一根质量为m、电阻为R的导体棒ab，用长为l的绝缘细线悬挂，悬线竖直时导体棒恰好与导轨良好接触且细线处于张紧状态，如图8－1－19所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场．当闭合开关S时，导体棒向右摆出，摆到最大高度时，细线与竖直方向成θ角，则() A．磁场方向一定竖直向上B．导体棒离开导轨前受到向左的安培力C．导体棒摆到最大高度时重力势能的增加量等于mgl(1－cos θ)D．导体棒离开导轨前电源提供的电能大于mgl(1－cos θ)解析：从题中知道导体棒ab向右摆动，说明导体棒ab受到向右的安培力作用，由左手安则可知磁场方向一定竖直向下，A、B两项错误；电源提供的电能转化成了两部分，一部分是电路中所产生的热，另一部分是导体棒的机械能，D项正确；最大高度时，导体棒重力势能的增加量等于mgl(1－cos θ)，C项正确．答案：CD4.图8－1－20(2010·上海模拟)如图8－1－20所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根竖直放置的平行导轨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，且电流强度与时间成正比，即I＝k t，其中k为恒量．若金属棒与导轨始终垂直，则如图所示的表示棒所受的摩擦力随时间变化的四幅图中，正确的是()解析：当F f＝μBIL＝μBL k t<mg时，棒沿导轨向下加速；当F f＝μBL k t>mg时，棒沿导轨向下减速；在棒停止运动前，所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为：F f＝μBL k t；当棒停止运动时，摩擦力立即变为静摩擦力，大小为：F f＝mg，故选项C正确．答案：C5.图8－1－21如图8－1－21所示为一电流表的原理示意图．质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合：当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度．(1)当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？(重力加速度为g)(2)若要电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？(3)若k＝2.0 N/m，ab＝0.20 m，cb＝0.050 m，B＝0.20 T，此电流表的量程是多少？(不计通电时电流产生的磁场的作用)(4)若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？解析：(1)设当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为Δx，则有mg＝kΔx，①由①式得：Δx ＝mg k .②(2)为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN 的安培力必须向下，因此M 端应接正极．(3)设电流表满偏时通过MN 间电流强度为I m ，则有BI m ab ＋mg ＝k (d ＋Δx )，③ 联立②③并代入数据得I m ＝2.5 A ．④(4)设量程扩大后，磁感应强度变为B ′，则有2B ′I m ab ＋mg ＝k (cb ＋Δx )．⑤由①⑤式得：B ′＝k cb2I m ab .⑥代入数据得：B ′＝0.10 T.答案：(1)mg k (2)M 端 (3)2.5 A (4)0.10 T1．(2010·广东六校联考)一段长0.2 m ，通过2.5 A 电流的直导线，关于在磁感应强度为B 的匀强磁场中所受安培力F 的情况，正确的是( )A ．如果B ＝2 T ，F 一定是1 N B ．如果F ＝0，B 也一定为零C ．如果B ＝4 T ，F 有可能是1 ND ．如果F 有最大值时，通电导线一定与B 平行 解析：当导线与磁场方向垂直放置时，F ＝BIL ，力最大，当导线与磁场方向平行放置时，F ＝0，当导线与磁场方向成任意其他角度放置时，0<F <BIL ，A 、D 两项不正确，C 项正确；磁感应强度是磁场本身的性质，与受力F 无关，B 不正确．答案：C 2.图8－1－22(2009·汕头模拟)首先对电磁作用力进行研究的是法国科学家安培．如图8－1－22所示的装置，可以探究影响安培力大小的因素，实验中如果想增大导体棒AB摆动的幅度，可能的操作是()A．把磁铁的N极和S极换过来B．减小通过导体棒的电流强度IC．把接入电路的导线从②、③两条换成①、④两条D．更换磁性较小的磁铁解析：安培力的大小与磁场强弱成正比，与电流强度成正比，与导线的长度成正比，C正确．答案：C3.图8－1－23(2010·黄冈模拟)如图8－1－23所示，两根无限长的平行导线a和b水平放置，两导线中通以方向相反、大小不等的恒定电流，且I a>I b.当加一个垂直于a、b所在平面的匀强磁场B 时；导线a恰好不再受安培力的作用．则与加磁场B以前相比较()A．b也恰好不再受安培力的作用B．b受的安培力小于原来安培力的2倍，方向竖直向上C．b受的安培力等于原来安培力的2倍，方向竖直向下D．b受的安培力小于原来安培力的大小，方向竖直向下解析：当a不受安培力时，I b产生的磁场与所加磁场在a处叠加后的磁感应强度为零，此时判断所加磁场垂直纸面向外，因I a>I b，所以在b处叠加后的磁场垂直纸面向里，b受安培力向下，且比原来小．故选项D正确．答案：D4.图8－1－24如图8－1－24所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c，各导线中的电流大小相同，其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向内．每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受安培力的合力，以下说法中正确的是()A．导线a所受合力方向水平向右B．导线c所受合力方向水平向右C．导线c所受合力方向水平向左D．导线b所受合力方向水平向左解析：首先用安培定则判定导线所在处的磁场方向，要注意是合磁场的方向，然后用左手定则判定导线的受力方向．可以确定B是正确的．答案：B5.图8－1－25一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图8－1－25中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是()A．磁铁对桌面的压力减小B．磁铁对桌面的压力增大C．磁铁受到向右的摩擦力D．磁铁受到向左的摩擦力解析：如右图所示．对导体棒，通电后，由左手定则，导体棒受到斜向左下方的安培力，由牛顿第三定律可得，磁铁受到导体棒的作用力应斜向右上方，所以在通电的一瞬时，磁铁对桌面的压力减小，磁铁受到向左的摩擦力，因此A、D正确．答案：AD6.图8－1－26(2010·霸州模拟)如图8－1－26所示，abcd四边形闭合线框，a、b、c三点坐标分别为(0，L,0)，(L，L,0)，(L,0,0)，整个空间处于沿y轴正方向的匀强磁场中，通入电流I，方向如图所示，关于四边形的四条边所受到的安培力的大小，下列叙述中正确的是()A．ab边与bc边受到的安培力大小相等B．cd边受到的安培力最大C．cd边与ad边受到的安培力大小相等D．ad边不受安培力作用解析：根据左手定则，ab边受到的安培力大小为F ab＝BIab，bc边平行于磁场方向受力为零，故A错；ad边受到安培力大小为F ad＝BIOd，故B、D错；cd边受到的安培力大小为F ad＝BIcd，故B正确．答案：B7.图8－1－27如图8－1－27所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b，a被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x.当两细棒中均通以电流强度为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，则b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度的说法错误的是()A．方向向上B．大小为2mg 2LIC ．要使a 仍能保持静止，而减小b 在a 处的磁感应强度，可使b 上移D ．若使b 下移，a 将不能保持静止解析：由安培定则可知A 正确；由mg sin α＝BLI cos α知B ＝mg sin αLI cos α，B 错误；若要使B 最小，应在垂直斜面向上的方向上，所以C 、D 正确．答案：B8.图8－1－28(2010·杭州质检)如图8－1－28所示，两根间距为d 的平行光滑金属导轨间接有电源E ，导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°.金属杆ab 垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好．整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中．当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab 刚好处于静止状态．要使金属杆能沿导轨向上运动，可以采取的措施是( )A ．增大磁感应强度BB ．调节滑动变阻器使电流减小C ．增大导轨平面与水平面间的夹角θD ．将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变解析：对金属杆受力分析，沿导轨方向：BEd R －mg sin θ＝0，若想让金属杆向上运动，则BEd R增大，A 项正确，B 项错误；若增大θ，则mg sin θ增大，C 项错误；若电流反向，则金属杆受到的安培力反向，D 项错误．答案：A图8－1－299．如图8－1－29甲所示，电流恒定的通电直导线MN ，垂直平放在两条相互平行的水平光滑长导轨上，电流方向由M 指向N ，在两轨间存在着竖直磁场，取垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向，当t ＝0时导线恰好静止，若B 按如图乙所示的余弦规律变化，下列说法正确的是( )A ．在最初的一个周期内，导线在导轨上做往复运动B ．在最初的一个周期内，导线一直向左运动C ．在最初的半个周期内，导线的加速度先增大后减小D ．在最初的半个周期内，导线的速度先增大后减小解析：由安培力的表达式F ＝BIL 结合图乙可知，安培力F 在一个周期内随磁感应强度B的变化而变化，在前14周期内，安培力F 方向不变，大小变小，加速度方向不变，大小变小，由于初速度为零，所以在水平方向上做变加速直线运动；在14周期到12周期内，磁场方向改变，安培力方向改变，加速度方向改变，速度减小，至12周期时速度减小到零，所以D 项正确；而后在12周期到34周期内，MN 反向加速，在一个周期结束时又回到原来的位置，即做往复运动，所以A 项正确．答案：AD10.图8－1－30电磁炮是利用磁场对电流的作用力，把电能转变成机械能，使炮弹发射出去的．如图8－1－30所示，把两根长为s ，互相平行的铜制轨道放在磁场中，轨道之间放有质量为m 的炮弹，炮弹架在长为l ，质量为M 的金属杆上，当有大的电流I 1通过轨道和炮弹时，炮弹与金属架在磁场力的作用下，获得速度v 1时刻的加速度为a ，当有大的电流I 2通过轨道和炮弹时，炮弹最终以最大速度v 2脱离金属架并离开轨道，设炮弹运动过程中受到的阻力与速度的平方成正比，求垂直于轨道平面的磁感应强度多大？解析：设运动中受总阻力F f ＝k v 2，炮弹与金属架在安培力和阻力合力作用下加速，根据牛顿第二定律，获得v 1速度时，BI 1l －k v 21＝(M ＋m )a ①当炮弹速度最大时，有BI 2l ＝k v 22②解①②得垂直轨道的磁感应强度为：B＝(M＋m)a v22l(I1v22－I2v21).答案：(M＋m)a v22l(I1v22－I2v21)11.图8－1－31如图8－1－31所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m，质量为6×10－2k g的通电直导线，电流强度I＝1 A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T，方向竖直向上的磁场中．设t＝0时，B＝0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)解析：斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示．由平衡条件F T cos 37°＝F①F T sin 37°＝mg②由①②解得：F＝mgtan 37°，代入数值得：F＝0.8 N由F＝BIL得：B＝FIL＝0.81×0.4T＝2 T.B与t的变化关系为B＝0.4 t．所以t＝5 s. 答案：5 s12.第11页 共11页 图8－1－32水平面上有电阻不计的U 形导轨NMPQ ，它们之间的宽度为L ，M 和P 之间接入电动势为E 的电源(不计内阻)．现垂直于导轨搁一根质量为m ，电阻为R 的金属棒ab ，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方，如图8－1－32所示，问：(1)当ab 棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？(2)若B 的大小和方向均能改变，则要使ab 棒所受支持力为零，B 的大小至少为多少？此时B 的方向如何？解析：从b 向a 看侧视图如图所示．(1)水平方向：F ＝F A sin θ①竖直方向：F N ＋F A cos θ＝mg ②又 F A ＝BIL ＝B E RL ③ 联立①②③得：F N ＝mg －BLE cos θR ，F ＝BLE sin θR. (2)使ab 棒受支持力为零，且让磁场最小，可知安培力竖直向上．则有F A ＝mgB min ＝mgR EL，根据左手定则判定磁场方向水平向右．答案：(1)mg －BLE cos θR BLE sin θR (2)mgR EL方向水平向右。

磁场对电流的作用
磁场对电流的作用是通过洛伦兹力来实现的。

当电流通过导线时，会在周围产生磁场。

而磁场与电流之间存在相互作用，即磁场会对电流产生作用力。

根据洛伦兹力的原理，当有一导线中通过电流时，在其周围形成的磁场中，每一个电荷都会受到洛伦兹力的作用。

这个作用力的大小与电荷的速度、电流的大小以及磁场的强度有关。

当磁场和电流方向垂直时，洛伦兹力的方向与导线的方向也垂直。

这就是为什么导线会受到磁场的作用力，而不会受到磁场的扭矩。

磁场对电流的作用还可以用安培力学的右手定则来描述。

按照右手定则，将右手握住导线，让大拇指指向电流的方向，那么其他四指所指的方向就是磁场的方向。

这个规则使我们能够判断电流所受的磁场力的方向。

利用磁场对电流的作用，我们可以实现电动机的运转。

电动机通过利用磁场对通过导线的电流产生扭矩，从而引起转动。

磁场对电流的作用还可以应用于其他领域，比如电磁感应、磁共振成像等。

总而言之，磁场对电流的作用是通过洛伦兹力来实现的，这种作用力与电流、磁场的方向和强度相关。

磁场对电流的作用可以应用于电动机等设备的运转，以及电磁感应和磁共振成像等领域。

2008高考物理一轮复习 第二单元 磁场对电流的作用学海导航考点点击１．磁场对通电直导线的作用．安培力．左手定则 Ⅱ２．磁电式电表原理 Ⅱ学法指导1、安培力的方向与磁场方向间存在着空间立体关系，复习中注意加强空间想象能力，善于把立体图改画平面图，这是解决问题的关键。

2、对涉及安培力的计算，要先对通电导体受力分析，再确定状态，据力学规律列方程求解。

知识梳理1．磁场对通电导线的作用力叫做安培力．它的大小若I ∥B 时，F ＝0；若I ⊥B 时，BIl F ．2．通电导线在磁场中所受安培力的方向跟磁场方向、电流方向之间的关系，可以用左手定则来判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的受力方向．3. 磁电式电流表的工作原理是力矩平衡.磁电式电流表主要由蹄形磁铁、铁芯、绕在线框上的线圈、螺旋弹簧、指针构成.3．辐向磁场使线圈转到任何位置时都保持 磁场 与 线框平面 平行，因此，处在磁场的两个边所受的安培力总是与 线框平面 垂直，安培力的力臂总是等于 最大 。

点评安培力方向的特点：F ⊥B ，F ⊥I ，即F 垂直于B 和I 确定的平面（注意：B 和I 可以有任意夹角）。

学习探究例1 如图图11.2-１示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁的N 极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面，当线圈内通以如图方向的电流后，线圈将A ．不动 B.转动 C.向左摆动 D. 向右摆动解析：方法一 等效法：环形电流和通电螺线管可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可以等效成环形电流和通电螺线管．通电螺线管还可以等效成很多匝的环形电流来分析．经分析线圈将向左摆动，故选项C 正确。

方法二 电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，用左手定则判断出每个电流元所受安培力的方向，从而确定其运动方向．经分析每个电流元受沿径向并斜向左侧的力，根据对称图11.2-１性知线圈受向左的合外力，故将向左摆动，故选项C 正确．点拨：等效法及电流元法视具体情况合理选用。