江苏省启东市2018年届高考物理专项复习磁场磁感应强度磁场对通电导线的作用力电流的磁效应练习2课件

第1讲磁场及磁场对通电导线的作用力一、单项选择题1.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答案C地球为一巨大的磁体,地磁场的南、北极在地理上的北极和南极附近,两极并不重合,故A、B项正确;且地球内部也存在磁场,只有赤道附近上空磁场的方向才与地面平行,故C 项错误;射向地球赤道的带电宇宙射线粒子的速度方向与地磁场方向不会平行,一定受到地磁场力的作用,故D项正确。

2.(2017江苏单科)如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。

圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A.1∶1B.1∶2C.1∶4D.4∶1答案A两个线圈的半径虽然不同,但是线圈内的匀强磁场的半径一样,则穿过两线圈的磁通量相同,故选项A正确。

3.(2018连云港模拟)如图所示,圆环上带有大量的负电荷,当圆环沿顺时针方向转动时,a、b、c三枚小磁针都要发生转动,以下说法正确的是()A.a、b、c的N极都向纸里转B.b的N极向纸外转,而a、c的N极向纸里转C.b、c的N极都向纸里转,而a的N极向纸外转D.b的N极向纸里转,而a、c的N极向纸外转答案B由于圆环带负电荷,故当圆环沿顺时针方向转动时,等效电流的方向为逆时针,由安培定则可判断环内磁场方向垂直纸面向外,环外磁场方向垂直纸面向内,磁场中某点的磁场方向即是放在该点的小磁针静止时N极的指向,所以b的N极向纸外转,a、c的N极向纸里转。

4.(2018镇江学业水平测试)如图所示,水平直导线M、N中通以相反方向的电流,则导线M对N的作用力的方向为()A.垂直纸面向里B.垂直纸面向外C.平行纸面向上D.平行纸面向下答案D平行反向电流互相排斥,所以导线M对N的作用力的方向为平行纸面向下。

磁场课后练习(7)1．判断一段导线中是否有直流电流通过,手边若有几组器材,其中最为可用的是( ) A．被磁化的缝衣针及细棉线B．带电的小纸球及细棉线C．小灯泡及导线D．蹄形磁铁及细棉线2．奥斯特实验说明了（）A、磁场的存在B、磁场具有方向性C．通电导线周围存在磁场D、磁体间有相互作用3．磁性是物质的一种普遍属性，大到宇宙星体，小到电子、质子等微观粒子，几乎都会有磁性。

地球就是一个巨大的磁体，其表面的磁性很强。

甚至在一些生物体内也会含有微量强磁性物质，如Fe3O4，鸽子正是利用这种体内外磁性的相互作用来辨别方向的。

若在鸽子身上缚一块永久磁铁，且其附近的磁场比地磁场强，则( )A．鸽子仍能辨别方向B．鸽子更容易辨别方向C．鸽子会迷失方向D．不能确定鸽子是否会迷失方向4． 1991年8月《新民晚报》报道一则消息：“上海雨点鸽从内蒙古放飞后，历经20余天，返回上海市区鸽巢”，信鸽的这种惊人的远距离辨认方向的本领，实在令人称奇。

信鸽有高超的认路本领的原因是（）A．信鸽对地形地貌有极强的记忆力B．信鸽能发射并接收某种超声波C．信鸽能发射并接收某种次声波D．信鸽体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向5．下列关于磁场和磁感线的说法中正确的是（）A．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止，所以是不闭合的B．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，是真实存在的C．磁场和电场一样，也是一种物质D．磁感线就是细铁屑在磁场周围排列出的曲线6．关于磁极间相互作用，下列说法正确的是（）A．同名磁极相吸引B．异名磁极相排斥C．同名磁极相排斥，异名磁极相吸引D．无法判断，视具体情况而定7．关于磁场，下列说法正确的是（）A．磁感应强度B是反映磁场强弱的物理量B．由B=F/IL可知，B与F成正比，与IL成反比C．地磁场北极在地理北极附近，二者不是重合的D．电流与电流，磁极与磁极，磁极与电流之间都是通过磁场发生作用力的8．指南针的广泛应用，促进了（）A．人们对太阳磁场的认识B．航海事业的发展C．人们对地球磁场的认识D．对电流磁场的认识9．关于磁场与磁感线，正确的描述为（）A．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都与小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致B．磁感线从是从磁铁的北极出发，到南极终止的C．任两条磁感线都不可能相交D．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质10．磁感线是在磁场中画出的一些有方向的曲线．其特点是：①磁感线是为了形象描述磁场而假设的曲线；②磁感线的疏密表示磁场的，磁感线上某点切线方向表极．参考答案：1．答案： A解析：电流周围产生磁场，可以吸引轻小的铁质和磁性物体，所以用被磁化的缝衣针及细棉线现象比较明显。

磁场课后练习(1)1．大型发电机用电磁铁代替磁铁，其目的是（）A．节约材料 B.增强磁场 C.减弱磁场 D.以上说法都不对2．下列说法正确的是（）A．空间各点磁场的方向就是该点磁感线的切线方向B．磁感线越密，该处磁通量越大C．磁感线越疏，该处磁感应强度越大D．近距离平行放置的两个条形磁铁同名磁极间的磁场是匀强磁场3．关于磁场的下列说法正确的是（）A．磁场和电场一样，是同一种物质B．磁场最基本的性质是对处于磁场里的磁体或电流有磁场力的作用C．磁体与通电导体之间的相互作用不遵循牛顿第三定律D．电流与电流之间的相互作用是通过磁场进行的4．以下用途的物体应该用软磁性材料的是？（）A．录音、录像磁带上的磁性材料B．电脑用的磁盘C．扬声器、电表中的永磁体D．电铃上的电磁铁铁芯5．下列关于磁场的说法正确的是（）A．磁体的周围一定有磁场，电荷的周围也一定有磁场B．同名磁极相互排斥，同向电流却相互吸引C．磁场中某点的磁场方向与放在该处的小磁针的受力方向一定相同D．在空间某处一个面的磁通量为零，该处一定无磁场6．以下哪种情况比较正确地反映了奥斯特实验？（）A．电流流向由南向北时，其下方的小磁针N极偏向东边B．电流流向由南向北时，其下方的小磁针N极偏向西边C．电流流向由东向西时，其下方的小磁针N极偏向北边D．电流流向由西向东时，其下方的小磁针N极偏向北边7．下列叙述正确的是（）A．磁体与磁体，磁体与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用B．只有磁铁周围才存在磁场，磁场是假想的，不是客观存在的C．电动势是表示电源把电能转化为其他形式能的本领大小的物理量D．首先发现电流磁效应的科学家是洛伦兹8．指南针是中国古代四大发明之一，它指南北是因为( )A．同名磁极互相吸引B．异名磁极互相排斥C．地磁场对指南针的作用D．指南针能吸引铁、钴、镍等物质9．下列物体周围不存在磁场的是（）A．铜棒 B.地球 C.指南针 D.通电螺线管10．下列关于磁感应强度方向的说法中，错误的是（）A．磁感线上某点的切线方向就是该点磁感应强度的方向B．某处磁感应强度的方向就是该处小磁针北极所指的方向C．磁感应强度是个标量，没有方向D．某处磁感应强度的方向就是某处磁场方向参考答案：1．答案： B解析：2．答案： A解析： A、根据磁感线的物理意义可知，磁场的方向就是该点磁感线的切线方向．故A 正确．B．磁感线越密，该处磁感应强度越大，穿过线圈的磁通量不一定越大．故B错误．C．磁感线越疏，该处磁感应强度越小．帮C错误．D．近距离平行放置的两个条形磁铁异名磁极间的磁场是匀强磁场．故D错误．3．答案： BD解析：电场是存在于电荷周围的一种特殊物质，磁场是存在于磁体和电流周围的一种特殊物质，二者虽然都是客观存在的，但有本质的区别，A项错；磁体与磁体、磁体与电流，电流与电流间的相互作用的磁场力与其它性质的力一样，都遵循牛顿第三定律，所以C项错误；根据磁场的性质判断B、D项正确．4．答案： D解析： A、B、C、录音机磁头线圈的铁芯与都是利用软磁性材料制成，能方便录音；录音磁带上的磁性材料、录像磁带上的磁性材料和电脑用的磁盘，都是硬磁性材料在我们生活中应用广泛，使为了在外磁场撤去后磁性不容易失去，使信息得以保存，故ABC 错误．D．电铃上的电磁铁铁芯，能方便随时通断，故D正确．5．答案： B解析： A、磁体的周围一定有磁场，运动的电荷周围才有磁场，而静止的电荷周围没有磁场．故A错误．B、同名磁极相互排斥．根据安培定则和左手定则判断可知：同向电流是相互吸引的．故B正确．C、磁场中某点的磁场方向与放在该处的小磁针N极的受力方向一定相同．故C错误．D、当线圈与磁场平行时，穿过线圈的磁通量为零，则磁通量为零，该处不一定无磁场．故D错误6．答案： B解析：奥斯特实验的内容是在平行直导线下方平行地放置着小磁针，当导线中有电流通过时，小磁针发生偏转．在该实验中，电流流向由南向北时，其下方的小磁针N极偏向西边．小磁针发生偏转，说明小磁针受到磁力的作用7．答案： A解析： A、磁体与磁体，磁体与电流、电流与电流之间相互作用力，其本质都是通过磁场发生相互作用，故A正确；B．磁铁周围也才存在磁场，磁场是客观存在的，而磁感线是假想的，不是实际存在的，同时电流周围也存在磁场，故B错误；C．电动势是表示电源把其他形式能转化为电能的本领大小的物理量，故C错误；D．首先发现电流磁效应的科学家是奥斯特，故D错误；8．答案： C解析：试题分析：指南针因为本身是一个磁铁，又因为地磁场的存在，磁场对磁铁有力的作用，所以指南针可以指南北，C正确考点：考查了地磁场9．答案： A解析：考点：磁现象和磁场．分析：明确磁现象的应用，并注意地球是一个电磁体，通电螺线管为电磁铁．解答：解：A、铜棒不会被磁化，其周围没有磁场；B．地球本身是一个大磁体，即我们所说的地磁场；C．指南针是利用磁体在磁场中受力来工作的，它本身是一个磁体，周围有磁场；D．通电螺线管通电后会产生磁场；本题选择不存在磁场的；故选：A．点评：本题应明确通电导体和磁体周围均存在磁场，要注意明确那些物体是磁体．10．答案： C解析： A、磁感线上某点的切线方向就是该点磁感应强度的方向，也是磁场的方向，故A正确，但不选；B．某处磁感应强度的方向就是该处小磁针北极所指的方向，也可以是小磁针N极静止时的方向，故B正确，但不选；C．磁感应强度有大小，有方向，是个矢量．故C错误；D．磁感线上某点的切线方向就是该点磁感应强度的方向，也是磁场的方向，所以某处磁感应强度的方向就是某处磁场．故D正确，但不选；故选：C。

磁 场一、磁感应强度 磁场对通电导线的作用力1、下列说法正确的是A 、磁感线可以表示磁场的方向和强弱B 、磁感线从磁体的N 极出发，终止于磁体的S 极C 、磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场D 、放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N 极一定指向通电螺线管的S 极 2、关于磁感应强度，下列说法正确的是A 、由B=IL F可知，B 与F 成正比，与IL 成反比 B 、由B=ILF可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场C 、通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强D 、磁感应强度的方向与该处电流的受力方向垂直3、在地球赤道上空有一小磁针处于静止状态，突然发现小磁针的N 极向东偏转，由此可知 A 、一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的N 极靠近小磁针B 、一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的S 极靠近小磁针C 、可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过D 、可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过 4、如图所示，两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，它们的截面处于一个等边三角形abc 的顶点a 、b 处。

两通电导线在c 处的磁场的磁感应强度的值都是B ，则 c 处磁场的总磁感应强度是A 、2B B 、BC 、0D 、B 35、如图所示，一金属直杆MN 两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN 与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN 垂直纸面向外运动，以下做法可行的是A 、将a 、c 端接在电源正极， b 、d 端接在电源负极B 、将b 、d 端接在电源正极，a 、c 端接在电源负极C 、将a 、d 端接在电源正极，b 、c 端接在电源负极D 、将a 、c 端接在交流电源的一端，b 、d 端接在交流电源的另一端6、如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直。

现给导线通以垂直纸面向外的电流，则 A 、磁铁对桌面的压力减小，不受桌面的摩擦力作用B 、磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用C 、磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用D 、磁铁对桌面的压力增大，受桌面的摩擦力作用7、如图所示，垂直纸面放置的两根直导线a 和b 的位置固定并通有相等的电流I 。

磁场课后练习(4)1．以下说法中正确的是（）A、磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B、电流与电流间的相互作用是通过电场产生的C、磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D、磁场和电场是同一种物质2．下列所述的几种相互作用中，通过磁场产生的是( )A．两个静止电荷之间的相互作用 B.静止电荷与运动电荷之间的相互作用C．两根通电导线之间的相互作用 D.磁体与运动电荷之间的相互作用3．磁场中任一点的磁场方向，规定为静置在磁场中的小磁针（）A．受磁场力的方向B．北极受磁场力的方向C．南极受磁场力的方向D．受磁场力作用的合力方向4．关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是（）A．有磁必有电荷，有电荷必有磁B．磁现象不是都起源于电流或运动电荷C．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的D．根据安培的分子环流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极5．6．描述磁场用磁感线．磁感线是指在磁场中引入的一系列曲线，其上每一点的方7．下列说法正确的是（）A．磁体上磁性最强的部分叫做磁极,任何磁体都有两个磁极B．磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场发生的C．通电导体之间的相互作用是通过电场发生的D．地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体8．关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是（）A．磁感线上每一点的切线方向都和小磁针N极的受力方向一致B．磁极与磁极之间通过磁场发生相互作用，电流与电流之间通过电场发生相互作用C．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的D．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止9．下列说法中正确的是（）A．奥斯特最早发现电流周围存在磁场B．伽利略根据实验证实了力是使物体运动的原因C．开普勒发现了万有引力定律D．牛顿第一次通过实验测出了万有引力常量10．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法中符合物理学发展史的是（）A．奥斯特发现了点电荷的相互作用规律B．库仑发现了电流的磁效应C．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律D．法拉第最早引入电场的概念，并发现了磁场产生电流的条件和规律参考答案：1．答案： A解析：磁体的周围存在磁场，电流的周围也存在磁场。

命题点1 磁场、磁感应强度、磁场对通电导体的作用1．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。

在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是( )解析：选B 由日常知识可知，地球的南极为磁场的N极，由右手螺旋定则可知，电流方向如图B，故选项B正确。

2．关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( )A．安培力的方向可以不垂直于直导线B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半解析：选B 根据左手定则可知：安培力的方向垂直于电流I和磁场B确定的平面，即安培力的方向既垂直于B又垂直于I，A错误，B正确；当电流I的方向平行于磁场B的方向时，直导线受到的安培力为零，当电流I的方向垂直于磁场B的方向时，直导线受到的安培力最大，可见，安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角有关，C错误；如图所示，电流I和磁BIL，将直导线从中点折成直角，分段研究导线受到的F′待发射弹体可在两平行轨道I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。

轨道电流可形成在弹体处垂直I成正比。

现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是( )A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变解析：选BD 由题意可知磁感应强度B＝kI，安培力F＝BId＝kI2d，由动能定理可得：FL ＝mv 22，解得v ＝I 2kdL m，由此式可判断B 、D 选项正确。

命题点二：磁场对运动电荷的作用4．两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。

一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的( )A ．轨道半径减小，角速度增大B ．轨道半径减小，角速度减小C ．轨道半径增大，角速度增大D ．轨道半径增大，角速度减小解析：选D 分析轨道半径：带电粒子从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的速度v 大小不变，磁感应强度B 减小，由公式r ＝mv qB 可知，轨道半径增大。

安培力1．关于磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间的关系，正确的说法是( ) A．磁场方向、电流方向、安培力方向三者之间总是互相垂直的B．磁场方向一定与安培力方向垂直，但电流方向不一定与安培力方向垂直C．磁场方向不一定与安培力方向垂直，但电流方向一定与安培力方向垂直D．磁场方向不一定与电流方向垂直，但安培力方向一定既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直2．一段长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 N D．如果F有最大值时，通电导线一定与B平行3．通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线，则有 [ ]A．线圈所受安培力的合力为零B．线圈所受安培力以任一边为轴的力矩为零C．线圈所受安培力以任一对角线为轴的力矩不为零D．线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果4．地磁场在地面附近的平均值为5×105 T.一导线东西放置，长为20 m，当通入20 A的电流时，它受到的磁场力为多大？5．通电矩形线圈平面垂直于匀强磁场的磁感线，则有 [ ]A．线圈所受安培力的合力为零B．线圈所受安培力的合力不为零C．线圈所受安培力必定使其四边有向内缩小形变的效果D．线圈所受安培力必定使其四边有向外扩展形变的效果6．在赤道附近有一竖直向下的匀强电场，在此区域内有一根沿东西方向放置的直导体棒，由水平位置自静止落下，不计空气阻力，则导体棒两端落地的先后关系是（）Ａ．东端先落地Ｂ．西端先落地Ｃ．两端同时落地Ｄ．无法确定7．一根长为0.2 m、电流为2 A的通电导线，放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是( )A．0.4 N B．0.2 N C．0.1 N D．0 N8．在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，放置一根与磁场方向垂直的长度为0.4m的通电直9．在武汉上空，水平放置一根通以由西向东电流的直导线，在地磁场的作用下，此导线（）A．受到向上偏北的安培力 B．受到向下偏北的安培力C．受到向上偏南的安培力 D．受到向下偏南的安培力10．以下关于物理学史和物理学方法的叙述中，正确的是（）A．“电流的周围存在磁场”最早是由奥斯特发现的B．牛顿运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”C．如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度就有一个沿着等势面的分量，在等势面上移动电荷静电力就要做功，这里用的是归纳法D．在伽利略之前的学者们总是通过思辩性的论战决定谁是谁非，是他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法参考答案：1．答案： D解析：电流放入磁场中，不管电流与磁场是否垂直，安培力均垂直磁场和电流所确定的平面，即安培力总是垂直磁场方向，安培力总是垂直电流方向．2．答案： C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．3．答案： AB解析：4．答案： 2×10-3 N解析：5．答案： A解析：6．答案：Ａ解析：左手定则的应用7．答案： BCD解析：据安培力的定义，当磁感应强度B与通电电流I的方向垂直时，磁场力有最大值为F＝BIL＝0.5×2×0.2 N＝0.2 N．当两方向平行时，磁场力有最小值为0 N．随着二者方向夹角的不同，磁场力大小可在0.2 N与0 N之间取值．8．答案： 0.2N解析：长度为0.4m的通电直导线，垂直放置于匀强磁场的磁感应强度为0.5T，通入电流为1A，则由公式可得安培力的大小为F=BIL=0.5×1×0.4N=0.2N 9．答案： C10．答案： AD解析：考点：物理学史．分析：解答本题应掌握：“电流的周围存在磁场”最早是由奥斯特发现的；伽利略运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”；如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度就有一个沿着等势面的分量，在等势面上移动电荷静电力就要做功，这里用的是假设法；在伽利略之前的学者们总是通过思辩性的论战决定谁是谁非，是他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法．解答：解：A、1820年丹麦物理学家奥斯特最早发现了“电流的周围存在磁场”，即电流的磁效应．故A正确．B．是伽利略运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”，不是牛顿．故B错误．C．如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度就有一个沿着等势面的分量，在等势面上移动电荷静电力就要做功，这里用的是假设法，不是归纳法．故C错误．D．在伽利略之前的学者们总是通过思辩性的论战决定谁是谁非，伽利略开创了实验检验猜想和假设的科学方法．故D正确．故选AD点评：物理学上常用的物理方法有：理想实验法、假设法、逻辑推理法、归纳法、控制变量法等等，要加强学习，学会应用．。

亲爱的同学：这份试卷将再次记录你的自信、沉着、智慧和收获，我们一直投给你信任的目光……学习资料专题第36讲磁场对通电导线的作用力知识整合1．安培力的大小若I∥B时，F＝________；若I⊥B时，F＝________.2．安培力的方向(1)左手定则来判定安培力的方向：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指________，并且都跟手掌在________，把手放入磁场中，让磁感线________，使伸开的四指指向________的方向，那么，________所指的方向就是通电导线在磁场中的受力方向．(2)安培力的方向总垂直于________所决定的平面，即一定垂直于B和I(F⊥B，F⊥I)，但B与I不一定垂直．3．两平行通电导线间的作用：同向电流相互________，反向电流相互________．方法技巧考点1 安培力1．安培力大小(1)当I⊥B 时，F ＝BIL. (2)当I∥B 时，F ＝0.2．对安培力公式F ＝BIL 的理解 (1)公式的适用范围：B 与L 垂直；(2)L 是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度；如弯曲导线的有效长度L 等于两端点所连直线的长度(如图所示)，相应的电流方向沿L 由始端流向末端．因此任意形状的闭合线圈，其有效长度为零，受到安培力的矢量和为零．【典型例题1】 如图所示，一根导线位于磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，其中AB ＝BC ＝CD ＝DE ＝l ，且∠C＝120°、∠B＝∠D＝150°.现给这根导线通入由A 至E 的恒定电流I ，则导线受到磁场作用的合力大小为( )A ．23BIlB ．(2＋32)BIl C ．(2＋3)BIl D ．4BIl【典型例题2】 如图所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度．天平的右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L ，共N 匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面．当线圈中通有电流I(方向如图所示)时，在天平两边加上质量分别为m 1、m 2的砝码时，天平平衡；当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m 的砝码后，天平又重新平衡．由此可知( )A ．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为m 1－m 2NIL gB ．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为mg2NILC ．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为m 1－m 2NILgD．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为mg2NIL考点2 通电导线在安培力作用下的平衡和加速运动的分析方法 1.解决有关通电导体在磁场中的平衡问题，关键是受力分析，只不过比纯力学中的平衡问题要多考虑一个安培力．2．画好辅助图(如斜面)，标明辅助方向(如B的方向、I的方向等)是画好受力分析图的关键．3．由于安培力F、电流I、磁感应强度B的方向之间涉及三维空间，所以在受力分析时要善于把立体图转化成平面图．4．处理通电导线在安培力作用下的平衡和加速运动的问题的一般步骤．(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析．(2)画出受力平面图．对于空间的立体问题，应利用视图将立体问题转化为平面问题进行分析．通常是将导线看成点，线圈看成一条边．(3)依据平衡条件或牛顿第二定律列方程．【典型例题3】如图所示，两平行金属导轨间的距离l＝0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E＝4.5 V、内阻r＝0.50 Ω的直流电源．现把一个质量m＝0.040 kg的导体棒MN放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g取10 m/s2.已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：(1)通过导体棒的电流大小；(2)导体棒受到的安培力大小；(3)导体棒受到的摩擦力．1.如图所示，用两根细线将一长l、质量为m的通电直导线悬挂，直导线垂直纸面且电流向里，大小为I，加一垂直电流的匀强磁场恰能使细线偏离竖直方向θ处于静止，重力加速度为g.(1)在图上标出所加磁场方向的范围．(2)确定所加磁场磁感应强度最小值及其方向．考点3 安培力作用下导体运动方向判定的常用方法【典型例题4】 如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，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2.如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N 极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面．当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是( )A ．线圈向左运动B ．线圈向右运动C ．从上往下看顺时针转动D ．从上往下看逆时针转动当堂检测 1.如图所示，直角形导线abc通以恒定电流I，两段导线的长度分别为3L 和4L，导线处于垂直于导线平面的磁感应强度为B的匀强磁场中，则导线受到安培力的合力为( )第1题图A．3BIL，方向b→cB．4BIL，方向b→aC．7BIL，方向垂直于ac连线斜向上D．5BIL，方向垂直于ac连线斜向上2．如图所示，两根绝缘细线吊着一根铜棒，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，棒中通有向右的电流时两线上拉力大小均为F1，若棒中电流大小不变方向相反，两线上的拉力大小均为F2，且F2＞F1，则铜棒所受安培力大小为( )第2题图A．F1＋F2B．F2－F1C．2F1＋2F2D．2F1－F23．(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( )甲乙第3题图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4．如图所示，质量为m 、长为l 的铜棒ab ，用长度也为l 的两根轻导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B.未通电时，轻导线静止在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度为θ，则( )第4题图A ．棒中电流的方向为b→aB ．棒中电流的大小为mg tan θBlC ．棒中电流的大小为mg （1－cos θ）Bl sin θD ．若只增大轻导线的长度，则θ角变大5．(15年江苏高考)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( )第5题图A BC D第36讲磁场对通电导线的作用力知识整合基础自测1．0 BIL2．(1)垂直同一平面内垂直穿入手心电流大拇指(2)B、I3．排斥吸引方法技巧·典型例题1·C 【解析】据题图和几何关系求得AE间的距离为：L等＝(2＋3)l.据安培力公式得F＝BIL等＝(2＋3)BIl，故A、B、D错误，C正确．·典型例题2·B 【解析】因为电流反向时，右边再加砝码才能重新平衡，所以此时安培力竖直向上，由左手定则判断磁场方向垂直于纸面向里．电流反向前，有m1g＝m2g＋m3g＋NBIL，其中m3为线圈质量．电流反向后，有m1g＝m2g＋m3g＋mg－NBIL.两式联立可得B＝mg2NIL.故选B.·典型例题3·(1)1.5 A (2)0.30 N(3)0.06 N 方向沿斜面向下【解析】(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：I＝ER0＋r＝4.52.5＋0.50A＝1.5 A；(2)导体棒所受安培力F＝BIl＝0.5×1.5×0.40 N＝0.30 N；(3)因为mg sin37°＝0.24 N<BIl＝0.3 N，所以以导体棒MN为研究对象，画出从N向M 看的受力侧视图，如图．由平衡条件得：mg sin37°＋F f＝BIl解得：F f＝0.06 N，方向沿斜面向下．·变式训练1·(1)磁场方向在如图1所示∠COD内(图中虚线OD方向不可取)(2)B min＝mg sinθ/Il方向平行于细线斜向上【解析】(1)通电直导线受重力，安培力以及可能受细线弹力，根据平衡条件，通电直导线受安培力在图1所示∠AOB范围内(图中虚线OB方向不可取)，与之对应的磁场方向则在图1所示∠COD范围内(图中虚线OD方向不可取)．(2)根据F＝BIl可得，B＝F/Il题中I、l为定值，故当安培力最小时磁感应强度亦最小，此时通电直导线受力如图2所示，安培力垂直与悬线，根据平衡条件可得：F min＝mg sinθ＝B min Il即可推导得出B min＝mg sinθ/Il，与之对应的磁场方向则平行于细线斜向上如图2中所示．图1图2·典型例题4·A 【解析】电流元法如图所示，把直线电流等效为AO′、O′O、OB 三段(O′O段极短)电流元，由于O′O段电流方向与该处磁场方向平行，所以不受安培力作用；AO′段电流元所在处的磁场方向倾斜向上，根据左手定则可知其所受安培力方向垂直于纸面向外；OB段电流元所在处的磁场方向倾斜向下，同理可知其所受安培力方向垂直于纸面向里．综上可知导线将以OO′段为轴顺时针转动(俯视)．特殊位置法：把导线转过90°的特殊位置来分析，根据左手定则判得安培力方向向下，故导线在顺时针转动的同时向下运动．综上所述，选项A正确．·变式训练2·A 【解析】将条形磁铁左边的通电线圈等效为小磁针，根据安培定则可知等效小磁针右边是N极，左边是S极，所以与条形磁铁相互吸引，故线圈向左运动，选项A正确．当堂检测1．D 【解析】导线受到安培力的合力相当于直线ac受到的安培力，由左手定则可知，安培力的方向垂直于ac连线斜向上．导线在磁场内有效长度为：3L2＋4L2＝5L，故该通电导线受到安培力大小为F＝5BIL，选项D正确．2．B 【解析】设铜棒的重力为G，所受安培力的大小为F，则由平衡条件得：2F1＝G－F①当电流反向时，安培力变为竖直向下，此时同样根据铜棒受力平衡有：2F2＝G＋F②由①和②可得：F＝F2－F1，则B正确．3．ABC 【解析】根据左手定则知，导体棒开始所受的安培力方向水平向右，根据F＝BIL知，安培力在第一个T2内做匀加速直线运动，在第二个T2内，安培力方向水平向左，大小不变，做匀减速直线运动，根据运动的对称性知，一个周期末速度为零，金属棒的速度方向未变．知金属棒一直向右移动，先向右做匀加速直线运动，再向右做匀减速运动，速度随时间周期性变化．故A、B正确；因为电流周期性变化，则安培力也周期性变化．故C正确；在一个周期内，动能的变化量为零，则安培力在一个周期内做功为零．故D错误．4．C 【解析】通入恒定电流后，棒向外偏转，根据左手定则可知，棒中电流的方向为a→b, 故A错误；棒向外偏转的最大角度为θ，此时导体棒不是处于平衡状态，故B错误；通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度为θ过程中，运用动能定理有BIl棒·l sin尚水作品 θ－mgl (1－cos θ)＝0－0，即I ＝mg （1－cos θ）Bl 棒sin θ，故C 正确；有C 选项可知，θ角与轻导线的长度无关，故D 错误．5．A 【解析】 由题意可知，当处于磁场中的导体，受安培力作用的有效长度越大，根据F ＝BIL 可知所受的安培力也越大，天平越容易失去平衡，由图可知选项A 中导体的有效长度最大，所以A 正确．。

第4节磁场对通电导线的作用力要点一磁场对电流作用探秘1．磁场对电流作用的研究方法不管是电流还是磁体，对通电导线的作用都是通过磁场来实现的，因此必需要清楚导线所在位置的磁场分布情况，然后结合左手定那么准确判断导线的受力情况和将要发生的运动，在实际操作过程中．往往采用以下几种方法：(1)电流元法把整段导线分为多段直电流元，先用左手定那么判断每段电流元受力的方向，然后判断整段导线所受合力的方向，从而确定导线的运动方向．(2)等效法环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流，反过来等效也成立．2．判断安培力的方向应注意的问题在解决有关磁场对电流的作用问题时，能否正确判断安培力的方向是解决问题的关键，在断定安培力的方向时要注意以下两点：(1)安培力的方向总是既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直，也就是说安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面．(2)在详细判断安培力的方向时，由于受到静电力方向判断方法的影响，有时错误地认为安培力的方向沿着磁场方向．为防止这种错误，同学们应该把静电力和安培力进展比较，搞清力的方向与场的方向关系及区别．详细问题如下表：静电力安培力研究对象点电荷电流元受力特点正电荷受力方向与电场方向一样，负电荷相反安培力方向与磁场方向和电流方向都垂直判断方法结合电场线方向和电荷正、负判断用左手定那么判断一、安培力方向的判断【例1】如图3－4－6所示，用两根一样的细绳程度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，可能到达要求的方法是()图3－4－6A．加程度向右的磁场B．加程度向左的磁场C．加垂直纸面向里的磁场D．加垂直纸面向外的磁场二、安培力的大小【例2】一根长为0.2 m、电流为2 A的通电导线，放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是()A．0.4 N B．0.2 N C．0.1 N D．01.在图中，标出了磁场的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确的选项是()2．关于磁场对通电直导线的作用力(安培力)，以下说法中正确的选项是()A．通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用B．通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场的方向垂直C．通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流的方向垂直D．通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂直于由B和I所确定的平面3.图3－4－7通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一程度面上，通有如图3－4－7所示的电流时，通电直导线A受到程度向________的安培力作用．当A、B中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A所受到的安培力方向程度向______．如图1所示，图1在同一程度面的两导轨互相平行，并在竖直向上的磁场中，一根质量为3.6 kg、有效长度为2 m的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5 A时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增大到8 A时，金属棒能获得2 m/s2的加速度．那么磁场的磁感应强度为多少？拓展探究如图2所示，图2原来静止的圆形线圈通以逆时针方向的电流I.在其直径AB上靠近B点放置一根垂直于线圈平面的固定不动的长直导线，并通以电流I′，方向如下列图．在磁场力作用下，圆形线圈将怎样运动？如图3所示，图3一边长为h的正方形线圈A，其中电流I大小和方向(逆时针)均保持不变，用两条长度恒为h的绝缘细绳静止悬挂于程度长直导线CD的正下方．当导线CD中无电流时，两细绳中张力均为F T；当通过CD的电流为i时，两细绳中张力均降到αF T(0<α<1)；而当CD上的电流为i′时，两细绳中张力恰好为零．通电长直导线的磁场中某点的磁感应强度B与该点到导线的间隔r成反比．由此可知，CD中的电流方向、CD中两次通入的电流大小之比ii′分别为()A．电流方向向左B．电流方向向右C．电流大小之比ii′＝1＋αD．电流大小之比ii′＝1－α拓展探究如图4所示，图4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．当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，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至程度向左的过程中，关于B的大小的变化，正确的说法是()A．逐渐增大B．逐渐减小C．先减小后增大D．先增大后减小通电导线在磁场中的平衡问题的解决方法：①分析通电导线的受力．②分析受到的磁场力的方向和大小．③根据受力平衡列方程式．④根据平衡条件找出各个力之间的关系，求出相关的物理量.一、选择题1．如图5所示，图5在匀强磁场B中，一根粗细均匀的通电导线置于程度桌面上，此时导线对桌面有压力作用，要使导线对桌面的压力为零，以下措施中可行的是()A．增大电流强度B．减小磁感应强度C．使电流反向D．使磁场反向2．如图6所示，图6A为一程度放置的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方程度放置一通电直导线，电流方向如图中所示，当圆盘沿图中所示方向高速绕中心轴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．程度向里D．程度向外3.如下所示的四个图中，磁感线方向或平行纸面或垂直纸面，平行于纸面的导体ab中通有a→b的电流，当将ab导体以a端为轴，从图示位置逆时针转动90°角(始终在纸面内)的过程中，通电导体所受安培力方向不发生变化的是()4．如图7所示，图7两个完全一样的线圈套在一程度光滑绝缘圆柱上，但能自由挪动，假设两线圈内通以大小不等的同向电流，那么它们的运动情况是()A．都绕圆柱转动B．以不等的加速度相向运动C．以相等的加速度相向运动D．以相等的加速度相背运动5.图8把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它下端刚好跟杯中的水银面接触，并使它组成如图8所示的电路．当开关S接通后将看到的现象是()A．弹簧向上收缩B．弹簧被拉长C．弹簧上下跳动D．弹簧仍静止不动6．如图9中①②③所示，在匀强磁场中，有三个通电线圈处于如以下列图中所示的位置，那么()图9A．三个线圈都可以绕OO′轴转动B．只有②中的线圈可以绕OO′轴转动C．只有①②中的线圈可以绕OO′轴转动D．只有②③中的线圈可以绕OO′轴转动二、计算阐述题8.图11在倾角为α的光滑斜面上，置一通有电流I，长为L，质量为m的导体棒，如图。

磁场对通电导线的作用力
磁场对通电导线产生的作用力是一种基本的物理现象。

当电流通过导线时，会形成一个围绕导线的磁场。

这个磁场与外部磁场相互作用，导致导线受到一个力的作用。

根据右手定则，当电流方向与磁场方向垂直时，作用力的方向垂直于电流方向和磁场方向。

这种作用力在许多应用中都有重要的作用。

例如，在电磁铁中，通电线圈受到的磁场力可以使铁芯上的物体吸附。

在电动机中，电流通过绕组时产生的磁场力可以使转子旋转，实现机械能转换。

在电力输送中，通电导线受到的磁场力可以使导线受到的张力增加，保持线路的稳定性。

总之，磁场对于通电导线的作用力是一个重要的物理现象，在各种应用中发挥着重要的作用。