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通电导线在磁场中受力情况(公开课)

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通电导线在磁场中受到的力 课件

通电导线在磁场中受到的力 课件
图6
3.公式F＝ILBsin θ中θ是B和I方向的夹角： (1)当θ＝90°时，即B⊥I，sin θ＝1，公式变为F＝ILB. (2)当θ＝0°时，即B∥I，F＝0.
例2 长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向 与磁场方向分别如图所示，已知磁感应强度为B，对于下列各图中， 导线所受安培力的大小计算正确的是
图5
(3)当导线和磁场方向的夹角为θ时，它受到的 安培力多大？ 答案 BILsin θ 解析 将磁感应强度B沿导线方向和垂直导线方 向进行分解，如图所示， 则B⊥＝Bsin θ，F＝B⊥IL＝BILsin θ.
[知识深化] 1.公式F＝ILBsin θ中B对放入的通电导线来说是外加磁场的磁感应强度， 不必考虑导线自身产生的磁场对外加磁场的影响. 2.公式F＝ILBsin θ中L指的是导线在磁场中的“有效长度”， 弯曲导线 的有效长度L等于连接两端点直线的长度(如图6所示)；相应的电流沿L 由始端流向末端.
图7
解析 据题图和几何关系求得A、E两点间的距离为：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.
例4 如图8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
√
例3 如图7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.2 3BIl

通电导线在磁场中受到的力课件

通电导线在磁场中受到的力课件
出两极受的磁场力的合力竖直向上。磁铁对水平面的压力减小,但
不受摩擦力。
(2)画出条形磁铁的磁感线,其通过通电导线的那一条,可看出导
线受到的安培力竖直向下,因此条形磁铁受的反作用力竖直向上。
(3)把条形磁铁等效为通电螺线管,上方的电流是向里的,与通电
导线中的电流是同向电流,所以互相吸引。
答案:减小 零
θ,θ是B与I的夹角。
(2)公式F=ILBsin θ中:
①B对放入的通电导线来说是外磁场的磁感应强度,不必考虑导
线自身产生的磁感应强度的影响。
②L是有效长度。匀强磁场中弯曲导线的有效长度L,等于连接两
端点直线的长度(如图),相应的电流沿L由始端流向末端。
2.F=ILBsin θ的适用条件
导线所处的磁场应为匀强磁场;在非匀强磁场中,公式仅适用于
的位置确定时,可唯一确定I的方向;已知F、I的方向时,磁感应强度
B的方向不能唯一确定。
【例题1】
条形磁铁放在粗糙水平面上,正中的正上方有一导线,通有图示
方向的电流后,磁铁对水平面的压力将会
(选填“增大”“减小”或“不变”)。水平面对磁铁的摩擦力大小
为
。
解析:本题有多种分析方法。
(1)画出通电导线中电流的磁场,其通过两极的那条磁感线,可看
间的方向关系正确的是(
)
解析:由左手定则可判断,选项A中安培力的方向竖直向上,选项B
中安培力的方向水平向左,选项C中安培力的方向水平向左,选项D
中不受安培力。选项A正确。
答案:A
探究一安培力的方向
质量为m的条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一
根直导线MN,导线与磁场垂直,给导线通以垂直于纸面向外的电流,

2022年北师大版《磁场对通电导线的作用力》课件(公开课)

2022年北师大版《磁场对通电导线的作用力》课件(公开课)

2．在物理学中，用“⊗〞表示电流的方向垂直于纸面向里，“⊙〞 表示电流的方向垂直于纸面向外。如以下图，根据磁场方向和电流 方向，对通电导线的受力方向判断正确的选项是( ) B
3.课堂上，老师做了如以下图的演示实验，给
直导线(铝棒)通电，观察到直导线运动起来。
(1)实验现象说明___磁__场__对__通___电__导__线___有力的作用。
二、滑动变阻器的使用
C
D
1.滑动变阻器的使用：①串联
No
A Image B
电源
No M Image N
探究实验： 1.如图，将滑动变阻器的2个接线柱连入电路，要 求移动滑片能够改变灯泡的亮度，并分析接入电路
开关
电灯
中的是哪局部电阻丝。
2.向左移动滑片，观察灯泡的亮度如何变化？
3.再尝试其他的连接方式，总结规律。
答案：(1×1 000+8×100+9×10+3×1)Ω =1893Ω。
No Image
No Image
1.滑动变阻器的工作原理：它是靠改变连入电路中的电阻线的长度 来改变接入电路中的电阻的大小。
2.滑动变阻器的使用方法 〔1〕观察：铭牌上的最大电阻值和允许通过的最大电流。 电路中的电流大小不能超过最大值。 〔2〕串联接入电路中时，选用接线柱用“一上、一下〞。 〔3〕闭合开关前，应调至接入电路阻值最大处。
探究新知 1.磁场方向与电流方向垂直时受力 最大 ； 磁场方向与电流方向平行时受力 为零。 2.两个方向只改变其中之一，受力方向 改变 ； 两个方向同时改变，受力方向 不变 。
3.能量转化： 电能转化为机械能
4.实质：磁场间的相互作用
交流与评估 (1)为什么金属杆要放到光滑的金属导轨上? 提示:金属杆和金属导轨都是导体,只要金属杆与金属导轨接触 就会有电流通过,且金属导轨越光滑,金属杆运动时受到的阻力 就越小。 参考答案:使金属杆中有电流通过;减少金属杆运动时受到的阻 力。

高中物理4磁场对通电导线的作用力优质公开课ppt课件

高中物理4磁场对通电导线的作用力优质公开课ppt课件

B α
FA
B
α
FA
FA B
I
α
问题：如图所示，判断两条平行的通电直导线 之间的安培力的方向。
结论: 同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。
用学过的知识加以判断
同向电流
FA
FA
FA
反向电流
FA
问题：如何定义磁感应强度？
二、安培力的大小
B FA IL
B FA
I
（1） 在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方
ELB R ELB
mg (sin k)
mg (sin k)
三、磁电式电流表
1、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、 极靴（软铁制成） 、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯 （软铁制成）。
铁芯、线圈和指针是一个整体可以一起转动。
三、磁电式电流表
1、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、 极靴（软铁制成） 、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯 （软铁制成）。
电流I＝1A，并处在方向竖直向下的匀强磁场B＝2T中，
ac=40cm，a 30，o 求三角形框架各边所受的安培力。
Fbc 0N Fab I ab B sin 90
Fab I (ac cos30 )B 0.4 3N FA向里 Fac I ac B sin 60 0.4 3N FA向外
线圈转动使螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动
的力矩，其大小： M 弹 k 当M 弹 M 安时， 即k nIBS时
线圈停止转动，得：θ∝ I，
所以表盘的刻度均匀。
2）当线圈中的电流方向变化 时，安培力的方向也改变， 所以根据指针的偏转方向， 可以知道被测电流的方向。
14、如图所示，接通开关S的瞬间，用细线悬于悬点的可自由

通电导线在磁场中受到的力(新授公开课)

通电导线在磁场中受到的力(新授公开课)

PART 01
引言
主题简介
01
通电导线在磁场中受到的力，也 称为洛伦兹力，是电磁学中的基 本现象之一。
02
该主题涉及电流、磁场和力之间 的关系，是电磁学理论体系的重 要组成部分。
课程目标和意义
掌握通电导线在磁场中受到的力的基本原理和计 算方法。
通过本课程的学习，为后续深入学习电磁学、电 机学和电力系统等课程奠定基础。
挑战与机遇
随着科技的发展，安培力也面临着一些挑战，如磁场对人 体和环境的影响等。但同时，安培力的发展也带来了许多 机遇，如新能源的开发和利用等。
教育意义
通过学习安培力，学生可以了解其在科技发展中的应用和 前景，激发对物理学科的兴趣和热情，培养创新思维和实 践能力。
https://
安培力应用
安培力在电机、发电机等电气设 备中有着广泛的应用，是实现电 能与机械能相互转换的关键。
实验探究
通过实验探究，学生可以观察 安培力的产生和变化，加深对
安培力概念的理解。
安培力在科技发展中的展望
科技应用
随着科技的发展，安培力的应用越来越广泛，如磁悬浮列 车、高速磁浮交通系统等。
未来发展
未来，随着新材料、新技术的不断涌现，安培力的应用将 更加广泛和深入，如超导材料的应用将进一步提高磁场的 强度和稳定性。
磁场对通电导线的运动影响实验
实验目的
探究磁场对通电导线运动的影响。
实验材料
导线、电源、磁铁、导轨、测量仪器等。
磁场对通电导线的运动影响实验
实验步骤 1. 将导线放置在导轨上，一端连接电源，另一端连接测量仪器。
2. 在导轨旁边放置磁铁，观察导线的运动情况并记录数据。
磁场对通电导线的运动影响实验

通电导线在磁场中受到的力课件共13张PPT(杨高轩)

通电导线在磁场中受到的力课件共13张PPT(杨高轩)
人们把通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
一、安培力的方向
猜想：安培力的方向与哪些因素有关？
橡皮泥
彩色笔芯
用蓝色笔芯代表磁场方向、红色笔芯代表电流方向、黑
色笔芯代表安培力的方向，橡皮泥起固定作用，模拟刚
才观察到的现象。
探究任务1：
找出根据磁场方向、电流方向判断通电导线在磁场受到 的安培力方向的方法。
左手定则
伸开左手 左手,使拇指与其余四个
B I F
手指垂直,并且都与手掌在同 一平面内；
让磁感线从掌心进入 掌心 ,
并使四指指向电流的方向， 四指
这时拇指所指的方向就是通 拇指
电导线在磁场中所受安培力
的方向。
用“· ”表示磁感线垂直于纸面向外，“×”表示磁感线垂直于纸面向里，“⊙” 表示电流垂直于纸面向外，
安培力与库仑力有什么不同？
+
-
课堂小结
安培力
作业
查阅资料，自制小电动机并解释其工作原理。
祝大家快乐成长，学业进步！
B
F = BIL
2.通电导线与磁感应强度平行
I
B
F = 0
3.通电导线与磁感应强度成θ角
I
θ
探究任务4：安培力 的大小如何求解？
B
分解磁感 应强度B
I
θ
B⊥
B∥
B B cos
B
B B sin
F ILB sin
F ILB sin
θ表示磁场方向与电流方向间的夹角
注：此公式仅适用于匀强磁场 F、B、I三者的方向一定两两垂直吗？
“⊗”表示电流垂直于纸面向里。 探究任务2： 尝试画出第一组实验的正视图、右侧视图，并在图 中标出B、I、F。

通电导线在磁场中受到的力完整版课件

通电导线在磁场中受到的力完整版课件

【思路点拨】 解答本题要把握以下两点： (1)把平面图转化为立体图。 (2)安培力的方向应用左手定则判断。
【解析】选C。根据左手定则，A中受力方向应该向下，A错 误；B中电流方向与磁场方向平行，不受力，B错误；C正确； D中受力方向应垂直纸面向外，D错误。
安培力的大小及磁电式仪表 1.探究安培力的大小 从第2节的学习中我们已经知道，垂直于磁场B放置、长为L的 一段导线，当通过的电流为I时，它受的安培力F＝BIL，这时 导线受的安培力最大，试讨论下面两种情况下安培力的大小。 (1)当磁感应强度B的方向与导线方向平行时。 提示：当磁感应强度B的方向与导线方向平行时，导线受的安 培力最小，为零。
难点：安培力、电流、磁感应强度三者方向的空间关系。
一、安培力的方向 1．安培力 _通__电__导__线__在磁场中受的力。 2．决定安培力方向的因素 (1)_电__流__方向。 (2)_磁__感__应__强__度__方向。
3．左手定则
如图所示，伸开左手，使拇指与其余四个手指_垂__直__，并且都 与手掌在同一个平面内;让磁感线从_掌__心__进入，并使四指指向 _电__流__的__方__向__，这时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。
【判一判】 (1)安培力的方向一定与电流的方向垂直。( ) (2)通电导体只要在磁场中就会受到安培力。( ) (3)由于线圈偏转角度与电流大小成正比，所以磁电式仪表的刻 度盘的刻度是均匀的。( )
提示：(1)根据左手定则可以判断，安培力的方向一定与电流的 方向垂直，故(1)正确。 (2)当磁感应强度方向与电流方向平行时，安培力为零，故(2)错 误。 (3)线圈偏转角度与通过的电流大小成正比，所以磁电式仪表的 刻度盘的刻度是均匀的，从刻度盘上就可以读出被测电流大小， 故(3)正确。

高二物理磁场对通电导线的作用公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件

高二物理磁场对通电导线的作用公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件
b
a
第19页
； 鹿鼎平台
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失常、老太太又说了个送人银子古怪故事，宝音把几种线头聚在一起，诈明柯一把。明柯逃课么？表 身体不好，本来就经常要出课堂，喘口气， 正好找表哥说体己话儿。明柯还在草根蹲着，眨了眨眼睛：“笙妹妹，你说什么？”“奶奶刚刚给我们讲了一个故事，”宝音道，“关于水上 被一条怪船丢了银子故事。”明柯仔细拔起一茎草：“笙妹妹同我说这个，是什么意思呢？”“我想到，”宝音悠然道，“银子被卷走后，不 一定是装在舱里、车里运走，还也许照样藏在水底，等待风波平息后运走。奶奶仿佛在考我们机智呢！ 谁假如把这话告诉奶奶，在奶奶面前能 拔头筹吧！ ”明柯发愣：“你想叫我拔头筹？”“随便你！ 你想给谁，就叫谁拔去。”宝音道，“总之我把人情做给你了。”“多谢多谢，” 明柯忍笑，“然则你自己为何不去领这头筹呢？”宝音叹口气，苦恼道：“柯哥哥哥，我长大了。”明柯道：“哦？”“不只蕙妹妹，我怎么 觉得秀姐姐、珞姐姐有时都要欺负我似？”宝音表情，就仿佛有刀抵在她后背上。明柯只好道：“啊？”“柯哥哥，我不信你不知道！ ”宝音 气愤道，“我卖这人情给你，只为叫你帮我防一防，她们要开什么过度玩笑，你一定要帮我！ ”“我又不是她们肚里蛔虫，”明柯把草茎上叶 子都择净了，硬表皮也搓掉，“她们做什么，我哪能都知道？”“你尽力就好，”宝音叮咛，“真力所不及，我也不会怪你。”“那末，我先 卖你一个情报吧：小心廊下木屐。”明柯把草茎放在嘴里，一吹，吹响了，草哨声清亮如初春鸟雏。老夫子之一老脸，就拉得很长、并且很臭 出现在窗前：连他都听见了逃课孩子在玩草哨！ 明柯一缩脖子、一吐舌，跑了回去，宝音还是继续倚着栏杆透她气，看也不看课室、抑或回廊， 只看着枯黄、微湿秋叶。这个秋天雨水并不多。除了重阳那场大，再就是昨晚，秋雨绵绵下了一夜，到早晨，又敛住了。地面还是湿。“应怜 屐齿印苍苔”，为了这份雅趣，谢府里诸多路径，并没有铺僵硬平整石板，而是保留为砂土路、泥草路，就是给屐底走，更何况，即使铺了石 板，石板上也很有也许积水，布鞋一踩可就坏了，于是 们出闺房来上学，绣鞋外头还是套双木屐比较保险。回廊外头，廊檐下木条板上，摆着 一溜雨屐，每双都可爱。主人脱下它们，就走进洁净屋子里上课。从这里，始终到二太太院子里各处用得着房间，都有长廊相联，除非想同明 柯同样跑到草丛里玩耍，不然是不用再套屐了。再套屐时，除非是散了学，要回去了。那时一定夕阳已西斜，草木都拖了长长影子，雨屐也笼 在廊檐影子里了。表 出来，把脚往自己雨屐里一塞，恐怕就要哭了。由于那雨屐里一定有一粒石

通电导线在磁场中受到的力 高中物理选修教学课件PPT 人教版

通电导线在磁场中受到的力 高中物理选修教学课件PPT 人教版
实验现象: 同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。
用学过的知识进行理论分析
同向电流
反向电流
F
F
FF
二、安培力的大小 （1） 在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方 向垂直的情况下，导线所受安培力F等于磁感应 强度B、电流I和导线的长度L三者的乘积。即： F=ILBB
（2）平行时：F＝0
问题:如果既不平行也不垂直呢？
学科网
4
通电导线在磁场中受到的力
通电导线在磁场中受到的力称为安培力
一、安培力的方向
演示：观察实验画出安培力方向。 1、改变导线中电流的方向，观察受 力方向是否改变。 2、上下交互磁场的位置以改变磁场 的方向，观察受力方向是否变化
I
F FI
B
B
I
F FI
B
B
F、B、I方向关系 遵循左手定则
安培力方向既与电流方向垂直 F 又与磁场方向垂直，即垂直于电流 和磁场所在的平面
B
I
示意图
左手定则：伸开左手,使拇指与 其余四个手指垂直,并且都与手 掌在同一平面内;让磁感线从掌 心进入,并使四指指向电流的方 向，这时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
二、针对练习：判断下图中导线受安培力的方向
BI
F=0
F BI
B
F I
BI F
问题：如图所示，两条平行的通电直导线之间 会通过磁场发生相互作用
θ
I
(3):通电直导线与磁场方向不垂直的情况B
把磁感应强度B分解为两个分量： B1
B2
θ
一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ
另一分量与导线平行 B2=Bcosθ
I
平行于导线的分量B2不对通电导线产生作 用力，通电导线所受作用力仅由B1决定
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同向电流
反向电流
F
F
FF
三、安培力的大小
（1） 在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直 的情况下，导线所受安培力F等于磁感应强度B、电 流I和导线的长度L三者的乘积。
即： F BIL
（2）平行时： F 0
B
θ
问题:如果既不平行也不垂直呢？
I
三、安培力的大小
B
通电直导线与磁场方向不垂直的情况
公式： F=ILBsinθ θ表示磁场方向与电流方向间的夹角
注：在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场
问题1:若B与I不垂直时，F安与B和I方向关系可以
概括为哪句话？这时左手定则对磁感应线有何要求？
问题2：F、B、I一定两两垂直吗？ 结论：F一定与B垂直，一定与I垂直。但B与I不一 定垂直。
思考与讨论 F=BIL中的L为有效长度
把磁感应强度B分解为两个分量：
B1
B2
θ
一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ
另一分量与导线平行 B2=Bcosθ
I
平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力， 通电导线所受作用力仅由B1决定
即F=ILB1 将B1=Bsinθ代入得 F=ILBsinθ
0o
F 0
90O F IBL
三、安培力的大小
中，受到的安培力大小可能是（BCD）
A、0.4N
B、0.2N
C、0.1N
D、0
4、试画出下列各图中安培力的方向：
×F
F
F
F
课堂练习
5、试画出下列各图中通电导体棒ab所 受安培力的方向：
课堂练习
6、在垂直纸面向里的匀强磁场B中，有一 个垂直磁感线的环形线圈，通有顺时针电流
I，如图所示，则下列叙述中正确的是 AD
a
I
b
GGLX 巩固练习
将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一 匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感 应强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大 小和方向
B I
B I
BI
30°
0
0.02N
水平向右
0.02N 垂直导线， 斜向左上方
例题
自由
˙ ˙˙
F
˙˙ ˙ 固定
×
×
×
F
A、电荷处在电场强度为零的地方，受到 的电场力一定为零 B、一小段通电导线放在磁感应强度为零 的地方，受到的安培力一定为零 C、一小段通电导线在某处不受磁场力的 作用，则该处磁感应强度为零 D、电荷在某处不受电场力的作用，则该 处电场为零
课堂练习
3、一根长为0.2 m的电流为2 A的通电
导线，放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场
第3章 第4节 通电导线在磁场中受到的力
一、知识回顾
如何描述磁场强弱？
B F (B I) IL
安培力(Ampere force)的方向
1、定义：磁场对电流的作用力称为安培力， 是为了纪念安培而命名的。
思考与讨论
在电场中，电场强度的方向就是正电荷 所受电场力的方向。那么，在磁场中，磁感 应强度的方向是不是通电导体在磁场中的受 力方向呢？
课堂练习
2、下列说法中正确的是（ABD ）
A、电荷处在电场强度为零的地方，受到 的电场力一定为零 B、一小段通电导线放在磁感应强度为零 的地方，受到的安培力一定为零 C、一小段通电导线在某处不受磁场力的 作用，则该处磁感应强度为零 D、电荷在某处不受电场力的作用，则该 处电场为零
课堂练习
2、下列说法中正确的是（ABD ）
×
×
×
解析：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
1两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab固
定，cd可以自由活动，当通以如图所示电流后，cd导
线将（ ）A.ຫໍສະໝຸດ 时针方向转动，同时靠近aba
B.逆时针方向转动，同时离开ab
c
d
C.顺时针方向转动，同时离开ab
b
D.逆时针方向转动，同时靠近ab
实验表明：通电导体在磁场中受力方向与 电流方向和磁场方向有关。
实验结果分析 试画出下述两实验结果的正视图：
B
FI
B
IF
F、B、I方向关系 遵循左手定则
安培力方向既与电流方向垂直又与 F 磁场方向垂直，即垂直于电流和磁场所 在的平面
B
I
示意图
左手定则：伸开左手,使拇指与其
余四个手指垂直,并且都与手掌在同 一平面内;让磁感应线从掌心进入, 并使四指指向电流的方向，这时拇 指所指的方向就是通电导线在磁场 中所受安培力的方向
再次提醒：一定要使用左手！
二、安培力方向的判断
I
F FI
B
B
I
F FI
B
B
二、安培力方向的判断
B B
B
I
I
F
B
I
B
FI
α
α
B
F
B
F
BI
I
I
30 F
°
α
问题：如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过 磁场发生相互作用
结论: 同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。
请使用刚学过的知识解释本实验 结果。
A、环形线圈所受的磁力的合力为零 B、环形线圈所受的磁力的合力不为零 C、环形线圈有收缩的趋势 D、环形线圈有扩张的趋势
课堂练习
7、在赤道上空，水平放置一根通 以由西向东的电流的直导线，则此 导线 ( A )
A、受到竖直向上的安培力 B、受到竖直向下的安培力 C、受到由南向北的安培力 D、受到由西向东的安培力
试指出下述各图中的安培力的大小。
L
L
L
F=BIL
例题：如图所示，在匀强磁场中用两根柔软的细线将
金属棒ab悬挂在水平位置上，金属棒中通入由a到b
的稳定电流I，这时两根细线被拉紧，现要想使两根
细线对金属棒拉力变为零，可采用哪些方法：
(
AC )
（A）适当增大电流I （B）将电流反向并适当改变大小 （C）适当增大磁场 （D）将磁场反向并适当改变大小