b通电导线在磁场中受到的力(习题课)

通电导线在磁场中受到的力知识点及经典习题通电导线在磁场中受到的力1.安培力（1）磁场对电流的作用力叫做安培力。

左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，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，大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。

（2）大小计算：当L∥B时，F=0当L⊥B时，F=BIL（安培力最大）①L是有效长度：弯曲导线的有效长度等于两端点所连直线的长度；相应的电流方向，沿L 由始端流向未端．因为任意形状的闭合线圈，其有效长度L＝0，所以通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和一定为零．②公式的适用条件：一般只适用于匀强磁场．若B不是匀强磁场，则L应足够短以至可将L所在处的磁场视为匀强磁场．（3）安培力的方向：方向判定：左手定则。

安培力的方向一定垂直于B和I，即总是垂直于B、I所决定的平面。

（注意：B和I间可以有任意夹角）2.右手螺旋定则（安培定则）与左手定则的区别右手螺旋定则（安培定则）左手定则作用判断电流的磁场方向判断电流在磁场中的受力方向内容具体情况直线电流环形电流或通电螺线管电流在磁场中原因大拇指指向电流的方向四根手指弯曲方向指向电流的环绕方向磁感线穿过手掌心四指指向电流方向结果四根手指弯曲方向表示磁感线的方向大拇指指向轴线上的磁感线方向大拇指指向电流受到的磁场力的方向习题：1．关于通电导线所受安培力F的方向，磁场B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是( )A．F、B、I三者必须保持相互垂直B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直2．通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，如图所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是( )A．线框有两条边所受的安培力方向相同B．线框有两条边所受的安培力大小相等C．线框所受的安培力的合力方向向左D．线框所受的安培力的合力方向向右3．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线( )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4.关于通电导线在磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( )A.安培力的方向就是该处的磁场方向B.安培力的方向一定垂直于磁感线和通电导线所在的平面C.若通电导线所受的安培力为零.则该处的磁感应强度为零D.对给定的通电导线在磁场中某处各种取向中，以导线垂直于磁场时所受的安培力最大5.一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示导线上电流由左向右流过．当导线以左端点为轴在竖直平面内转过90０的过程中，导线所受的安培力( )A ．大小不变，方向也不变B ．大小由零渐增大，方向随时改变C ．大小由零渐增大，方向不变D ．大小由最大渐减小到零，方向不变6.如图所示，长为L 的导线AB 放在相互平行的金属导轨上，导轨宽度为d ，通过的电流为I ，垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B ，则AB 所受的磁场力的大小为( )A ．BILB ．BIdcos θC ．BId/sin θD ．BIdsin θ7.如图所示，一个闭合线圈套在条形磁铁靠近N 极的一端，当线圈内通以图示方向的电流I 时，下列说法中正确的是()①线圈圆面将有被拉大的倾向③线圈将向S 极一端平移②线圈圆面将有被压小的倾向④线圈将向N 极一端平移A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④ 8.如图，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时，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9.两条通电的直导线互相垂直，但两导线相隔一小段距离，其中导线AB 是固定的，另一条CD 能自由转动．通以图示方向的直流电后，CD 导线将( )A ．逆时针方向转动，同时靠近导线ABB ．顺时针方向转动，同时靠近导线ABC ．逆时针方向转动，同时远离导线ABD ．顺时针方向转动，同时远离导线AB10.如图所示，长直导线通电为I 1，通过通以电流I 2环的中心且垂直环平面，当通以图示方向的电流I 1、I 2时，环所受安培力( )A ．沿半径方向向里B ．沿半径方向向外C ．等于零D ．水平向左 E.水平向右 11.如图所示，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( )A ．水平向左B ．水平向右C ．竖直向下D ．竖直向上12.把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心，且在线圈平面内。

高二物理《通电导线在磁场中受到的力》习题1．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2．如图所示，在方框中有一能产生磁场的装置，现在在方框右边放一通电直导线(电流方向如箭头方向)，发现通电导线受到向右的作用力，则方框中放置的装置可能是( )3．如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M 、N 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a 、O 、b 在M 、N 的连线上，O 为MN 的中点，c 、d 位于MN 的中垂线上，且a 、b 、c 、d 到O 点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是( )A ．O 点处的磁感应强度为零B ．a 、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C ．c 、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D ．a 、c 两点处磁感应强度的方向不同4．如图所示，正方形线圈abcd 位于纸面内，边长为L ，匝数为N ，过ab 中点和cd 中点的连线OO ′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B ，则穿过线圈的磁通量为( )A.BL 22B.NBL 22B.C ．BL 2 D ．NBL 25．如图所示，用粗细均匀的电阻丝折成边长为L 的平面等边三角形框架，每个边长的电阻均为r ，三角形框架的两个顶点与一电动势为E 、内阻为r 的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B 的匀强磁场，则三角形框架受到的安培力的大小为( )A ．0 B.BEL 5rC.2BEL 5rD.3BEL 5r6．如图所示，固定不动的绝缘直导线mn 和可以自由移动的矩形线框abcd 位于同一平面内，mn 与ad 、bc 边平行且离ad 边较近。

第4节 通电导线在磁场中受到的力1．知道安培力的方向与电流、磁感应强度的方向都垂直，会用左手定则判断安培力的方向。

2．理解匀强磁场中安培力的表达式，会计算匀强磁场中安培力的大小。

3．知道磁电式电流表的基本构造以及运用它测量电流大小和方向的基本原理。

一、安培力的方向1．安培力：□01通电导线在磁场中受的力。

2．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个平面内；让磁感线□02从掌心进入，并使四指指向□03电流的方向，这时□04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。

如图所示。

3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F ⊥B ，F ⊥I ，即F 垂直于□05B 和I 所决定的平面。

二、安培力的大小 1.□01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，所受安培力为F ＝□02ILB 。

2．当磁感应强度B 的方向与□03导线方向平行时，安培力为0。

3．当磁感应强度B 的方向与□04导线方向成θ角时，安培力F ＝□05ILB sin θ。

三、磁电式电流表 1．构造：最基本的组成部分是□01磁铁和放在磁铁两极之间的□02线圈。

如图甲所示。

2．原理 (1)如图乙所示，通电线圈在磁场中受安培力发生□03转动。

螺旋弹簧变形，□04反抗线圈的转动。

(2)线圈偏转的□05角度越大，说明被测电流就越大，所以根据线圈偏转角度的大小，可06大小；根据线圈偏转的□07方向，可以知道被测电流的方向。

以确定被测电流的□3．特点：表盘刻度□08均匀。

4．优、缺点(1)优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流。

(2)缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很小。

在磁场越强的地方通电导体受到的安培力一定越大吗？提示：不一定，通电导体受安培力的大小与B、I、L及θ有关，当θ＝0°(B∥I)时，无论B如何总有F＝0。

(1)安培力的方向与磁感应强度的方向垂直。

( )(2)若通电导线在某处不受安培力，则该处磁感应强度一定为零。

《通电导线在磁场中受到的力和运动电荷在磁场中受到的力》练习1、如图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是()A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束D．向左飞行的负离子束2、在一根长为0.2 m的直导线中通入2 A的电流，将导线放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，则导线受到的安培力的大小可能是()A．0.4 N B．0.2 N C．0.1 N D．03、关于磁场对通电直导线的作用力(安培力)，下列说法中正确的是()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B和I所确定的平面4、在如图所示的各图中，表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是()5、通电矩形线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行，关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是()A．线框有两条边所受的安培力方向相同B．线框有两条边所受的安培力大小相同C．线框所受的安培力的合力方向向左D．线框所受的安培力的合力方向向右6、在图所示电路中，电池均相同，当开关S分别置于a、b两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小分别为f a、f b，可判断这两段导线()A．相互吸引，f a>f b B．相互排斥，f a>f bC．相互吸引，f a<f b D．相互排斥，f a<f b7、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()8、如图所示，把轻质导电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于线圈平面，当线圈内通入如图方向的电流后，则线圈()A．向左运动B．向右运动C．静止不动D．无法确定9、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。

通电导线在磁场中受到的力课时训练1.如图所示,一根有质量的金属棒MN,两端用细软导线连接后悬于A、B两点,棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从M流向N,此时悬线上有拉力,为了使拉力等于零,可以( )A.适当减小磁感应强度B.使磁场反向C.适当增大电流D.使电流反向答案:C解析:为使悬线拉力为零,安培力的方向必须向上且增大才能与重力平衡,即合力为零,由左手定则可知,A、B、D错误,C正确。

2.通电矩形线框ABCD与长直通电导线MN在同一平面内,如图所示,AB边与MN平行。

关于MN中电流的磁场对线框的作用力,下列说法正确的是( )A.线框有两条边所受的安培力方向相同B.线框有两条边所受的安培力大小相等C.线框所受的安培力的合力方向向左D.线框所受的安培力的合力方向向右答案:BD解析:由安培定则可知导线MN中的电流在线框外所产生的磁场方向垂直于纸面向外,再由左手定则判断出BC边和AD边所受安培力大小相等,方向相反。

AB 边受到向右的安培力F AB,CD边受到向左的安培力F CD。

因AB处的磁场强,CD处的磁场弱,故F AB>F CD,线框所受合力方向向右。

3.如图所示,用细绳悬于O点的可自由转动的通电导线AB放在蹄形磁铁的上方,当导线中通以图示方向电流时,从上向下看,AB的转动方向及细绳中张力变化的情况为( )A.AB顺时针转动,张力变大B.AB逆时针转动,张力变小C.AB顺时针转动,张力变小D.AB逆时针转动,张力变大答案:D解析:在导线上靠近A、B两端各取一个电流元,A处的电流元所在处的磁场向上穿过导线,根据左手定则,该电流元受力垂直纸面向外,同理B处电流元受安培力垂直纸面向里,所以从上向下看,导线逆时针转动,同时,由于导线转动,所以电流在垂直纸面方向有了投影,对于此有效长度来说,磁感线是向右穿过导线,再根据左手定则可判定导线有向下运动的趋势,故选D。

4.一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置,且两个线圈的圆心重合,当两线圈通有如图所示方向的电流时,则从左向右看,则线圈L1将( )A.不动B.顺时针转动C.逆时针转动D.向纸面内平动答案:B解析:由安培定则和左手定则可知L1上半环受安培力向纸外,下半环受安培力向纸里。