-12-第九講磁場磁場對電流的作用教學(xué)目標(biāo)（1）知道幾種常見磁場的磁感線分布特點（2）會用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁場方向（3）掌握左手定則的運用以及安培力大小的計算（4）理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計算教學(xué)重點（1）用安培定則判定直線電流、環(huán)形電流及通電螺線管的磁場方向（2）描述磁場性質(zhì)的物理量磁感應(yīng)強度（3）左手定則，安培力的方向確定和大小的計算（4）磁通量的概念理解與有關(guān)計算教學(xué)難點（1）描述磁場性質(zhì)的物理量磁感應(yīng)強度概念的建立（2）左手定則的運用安培力的方向確定和大小的計算教學(xué)方法建議利用類比法、實驗法、比較法使學(xué)生通過對磁場的客觀認(rèn)識去理解磁感應(yīng)強度等概念與規(guī)律選材程度及數(shù)量典型例題精講針對訓(xùn)練優(yōu)化作業(yè)A類（2）道（3）道（10）道B類（1）道（3）道（10）道C類（1）道（2）道（４）道一、磁場1.磁場（1）定義：磁體或電流周圍存在一種特殊物質(zhì)，能夠傳遞磁體與磁體、磁體和電流、電流和電流之間的相互作用，這種特殊的物質(zhì)叫磁場。這種物質(zhì)并非由基本粒子構(gòu)成。（2）磁場的產(chǎn)生：①磁體能產(chǎn)生磁場；②電流能產(chǎn)生磁場。（3）磁場的方向：小磁針北極（N極，指北極）受力的方向即小磁針靜止時北極所指方向，為磁場中該點的磁場方向。（4）磁場的基本性質(zhì)：對放入其中的磁體和電流產(chǎn)生力的作用。2.電流的磁效應(yīng)（1）電流對小磁針的作用：通電后，通電導(dǎo)線下方的與導(dǎo)線平行的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。如圖所示。（2）電流和電流間的相互作用：當(dāng)互相平行而且距離較近的兩條導(dǎo)線，分別通以方向相同和方向相反的電流時有：同向電流相吸，異向電流相斥。二、磁感應(yīng)強度1.磁感應(yīng)強度的方向規(guī)定：在磁場中的任意一點，小磁針在該位置靜止時，N極的指向即為該點的磁場方向。或小磁針北極受力的方向就是那一點的磁場方向。2．磁感應(yīng)強度的大?。?）定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的力（安培力）F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強度。（2）表達(dá)式：國際單位制中B的單位是特斯特，簡稱特，符號T，1T=N/A·m溫馨提示溫馨提示：①磁感應(yīng)強度是描述磁場強弱的物理量。由磁場本身決定，與導(dǎo)線的長度和電流的大小無關(guān)；②在不同的磁場中B的值不同（即使同樣的電流導(dǎo)線的受力也不一樣）。3.磁感應(yīng)強度的另一種定義磁感應(yīng)強度也叫磁通密度：磁感應(yīng)強度等于穿過單位面積的磁通量。即B=φ/S1T=1Wb/m2=1N/A·m溫馨提示：溫馨提示：磁通量：磁感應(yīng)強度B與線圈面積S的乘積，叫穿過這個面的磁通量。表達(dá)式：=BS單位：韋伯，簡稱韋，符號Wb。1Wb=1T·m2。①對于磁通量的計算要注意條件，即B是勻強磁場或可視為勻強磁場的磁感應(yīng)強度S是線圈面積在與磁場方向垂直的平面上的投影面積。②磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)之分。三、磁感線1.磁感線（1）定義:在磁場中畫出一系列曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁感應(yīng)強度的方向一致，這樣的曲線叫做磁感線。（2）特點：eq\o\ac(○,1)磁鐵外部的磁感線是從北極出來，回到磁鐵的南極，內(nèi)部是從南極到北極；eq\o\ac(○,2)每條磁感線都是閉合曲線，任意兩條磁感線不相交；eq\o\ac(○,3)磁感線上每一點的切線方向都表示該點的磁場方向；eq\o\ac(○,4)磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強度的大??；eq\o\ac(○,5)可用鐵屑模擬磁感線的形狀。溫馨提示溫馨提示：①磁感線不是客觀存在，而是為了研究問題的方便而假想出來的。②電場線是不閉合的，而磁感線則是閉合曲線。2.安培定則（右手螺旋定則）（1）內(nèi)容：用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是直線電流磁感線的環(huán)繞方向。如圖所示：（2）另一表述形式：讓右手彎曲的四指和和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向。環(huán)形電流的磁場：如圖所示通電螺線管的磁場：右手握住螺線管，四指環(huán)繞電流方向，拇指方向即為螺線管內(nèi)磁感線的方向。如圖所示勻強磁場：磁感線是一些間隔相同的平行直線。3．安培分子電流假說（1）安培分子電流假說：安培提出的在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流分子電流。分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個磁極。（2）磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：磁鐵和電流的磁場本質(zhì)上都是運動電荷產(chǎn)生的。溫馨提示溫馨提示：“假說”是用來說明某種現(xiàn)象但未經(jīng)實踐證實的命題。在物理定律和理論的建立過程中，“假說”，常常起著很重要的作用，它是在一定的觀察、實驗的基礎(chǔ)上概括和抽象出來的。安培分子電流的假說就是在奧斯特的實驗的啟發(fā)下，經(jīng)過思維發(fā)展而產(chǎn)生出來的。四、磁場對電流的作用力安培力1．安培力的方向左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且跟手掌在同一個平面內(nèi)，把手放人磁場中，讓磁感線垂直穿人手心，并使伸開的四指指向電流方向，那么，拇指所指的方向，就是通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向（如圖）。2.安培力的大小通電導(dǎo)線（電流為I、導(dǎo)線長為L和磁場B方向垂直時，通電導(dǎo)線所受的安培力的大?。篎=BIL（最大）溫馨提示溫馨提示：①安培力的方向既跟磁場方向垂直，又跟電流方向垂直，也就是說，安培力的方向總是垂直于磁感線和通電導(dǎo)線所在的平面。②當(dāng)磁感應(yīng)強度B的方向與導(dǎo)線成θ角時，安培力的大?。篎=ILBsinθ兩種特例：即F=ILB(I⊥B)和F=0(I∥B)。3．磁電式電流表（1）電流表的組成及磁場分布：電流表的組成：永久磁鐵、鐵芯、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤。（最基本的是磁鐵和線圈）。所謂均勻輻向分布，就是說所有磁感線的延長線都通過鐵芯的中心，不管線圈處于什么位置，線圈平面與磁感線之間的夾角都是零度.該磁場并非勻強磁場，但在以鐵芯為中心的圓圈上，各點的磁感應(yīng)強度B的大小是相等的。（2）電流表的工作原理：磁場中通電線圈在安培力的作用發(fā)生轉(zhuǎn)動，電流越大，螺旋彈簧的形變也越大。從而由指針偏轉(zhuǎn)角度的大小判定通過電流的大小。一、對磁感應(yīng)強度的理解1.磁感應(yīng)強度的意義磁感應(yīng)強度是反映磁場強弱的物理量。由磁場自身決定的，對確定的磁場中某一位置來說，B并不因探測電流和線段長短（電流元）的改變而改變，也就是說在磁場中某一確定位置處，無論怎樣改變I和L，F(xiàn)都與IL的乘積大小成比例地變化，比值F/IL的大小不會改變，跟IL的乘積大小無關(guān)。不能單純從數(shù)學(xué)角度出發(fā)得出磁場中某點的B與F成正比，與IL成反比的錯誤結(jié)論。2.磁感應(yīng)強度定義式與安培力公式的區(qū)別磁感應(yīng)強度是比值定義式，它反映了各不同位置處磁場的強弱程度。F是指通電導(dǎo)線電流方向跟所在處磁場方向垂直時的磁場力，此時通電導(dǎo)線受到的磁場力最大。安培力公式F＝ILB是從公式變形而得的，但兩者的物理意義卻有不同。安培力與磁感應(yīng)強度、導(dǎo)線長度、電流大小及放置方向有關(guān)。二、常見電流磁場的特點及畫法比較1.直線電流的磁場無磁極，非勻強，距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場越弱，畫法如圖所示。2.環(huán)形電流的磁場兩側(cè)是N極和S極，離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)，磁場越弱，畫法如圖所示。3通電螺線管的磁場兩端分別是N極和S極，管內(nèi)是勻強磁場，管外為非勻強磁場，畫法如圖所示。溫馨提示溫馨提示：由于后面的安培力、洛倫茲力、電磁感應(yīng)與磁感應(yīng)強度密切相關(guān)，幾種常見磁場的磁感線的分布是一個非?；镜膬?nèi)容，掌握不好，后面的學(xué)習(xí)會受很大影響。磁場是分布在立體空間的，要熟練掌握常見磁場的磁感線的立體圖和縱、橫截面的畫法。三、對安培力的理解1.一般情形的安培力方向判定電流和磁場可以不垂直，但安培力必然和電流方向垂直，也和磁場方向垂直，用左手定則時，磁場不一定垂直穿過手心，只要不從手背穿過就行。2.一般情形的安培力大小計算如果電流和磁場不垂直，則將磁場進(jìn)行分解，取垂直分量代入公式即可F=ILBsinθ。3.安培力與庫侖力的區(qū)別電荷在電場中某一點受到的庫侖力是一定的，方向與該點的電場方向要么相同，要么相反。而電流在磁場中某處受到的磁場力，與電流在磁場中放置的方向有關(guān)，電流方向與磁場方向平行時，電流受的安培力最小，等于零；電流方向與磁場方向垂直時，電流受的安培力最大，等于BIL，一般情況下的安培力大于零，小于BIL，方向與磁場方向垂直。4.在安培力作用下通電導(dǎo)線運動情況的判斷不管是電流還是磁體，對通電導(dǎo)線的作用都是通過磁場來實現(xiàn)的，要準(zhǔn)確判斷導(dǎo)線受力情況的變化或?qū)Ь€將要發(fā)生的運動，就要判斷導(dǎo)線所受的安培力。因此必須先清楚導(dǎo)線所在位置的磁場分布情況，然后結(jié)合左手定則再進(jìn)行判斷。下面結(jié)合例題，介紹幾種常用的分析方法。電流元法：導(dǎo)線所在位置的磁場可能比較復(fù)雜，不能馬上用左手定則來判斷，這時可把整段導(dǎo)線分為多段直流元，先用左手定則判斷每段電流元受力的方向，然后判斷整段導(dǎo)線所受合力的方向，從而確定導(dǎo)線運動方向。等效法：環(huán)形電流可等效成小磁針，通電旋管可以等效成條形磁鐵或多個環(huán)形電流，反過來等效也成。特殊位置法：通過轉(zhuǎn)動通電導(dǎo)線到某個便于分析的特殊位置，然后判斷其安培力方向，從而確定運動方向。推論法：利用兩平行直導(dǎo)線的相互作用規(guī)律，兩平行直線電流在相互作用過程中，無轉(zhuǎn)動趨勢，同向電流相吸引，反向電流相排斥；兩不平行直線電流相互作用時，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢。轉(zhuǎn)換研究對象法：因為電流之間，電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律。這樣定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動的問題，可先分析磁體在電流磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向。如圖所示，蹄形磁鐵用懸線懸于O點，在磁鐵的正下方有一固定放置的水平長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以由左向右的電流時，蹄形磁鐵的運動情況將是（）A．靜止不動B．向紙外平動C．N極向紙外，S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動D．N極向紙內(nèi)，S極向紙外轉(zhuǎn)動解析：方法一要判斷磁鐵的轉(zhuǎn)動情況，就要知道通電導(dǎo)線對蹄形磁鐵的作用力，而判斷對磁鐵的作用力較為因難，我們可以假設(shè)磁鐵不動，來考慮導(dǎo)線的受力情況，然后根據(jù)牛頓第三定律判斷磁鐵的受力情況。先畫出導(dǎo)線所在位置的磁感線的分布情況，如圖所示，導(dǎo)線左邊與右邊的磁場方向不同，故把導(dǎo)線分為左右兩部分，由左手定則可知左邊的導(dǎo)線受到向內(nèi)的作用力，右邊向外轉(zhuǎn)動，現(xiàn)在導(dǎo)線固定，蹄形磁鐵可以自由轉(zhuǎn)動，磁鐵的轉(zhuǎn)動方向與導(dǎo)線的轉(zhuǎn)動方向相反，所以蹄形磁鐵的N極向外轉(zhuǎn)動，S極向內(nèi)轉(zhuǎn)動，即C選項正確。方法二我們可以利用等效法，將蹄形磁鐵等效成“小磁鐵”，如圖所示，根據(jù)右手螺旋定則判斷通電導(dǎo)線的磁場分布可知，通電導(dǎo)線上面磁場方向垂直紙面向外，再根據(jù)磁場方向的判定，“小磁鐵”N極受力方向與磁場方向一致，故“小磁針”的N極受到一個向外的力作用，N極向外轉(zhuǎn)動，S極向內(nèi)轉(zhuǎn)動，C選項正確。【例題1】如圖所示，放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針，靜止時N極指向右。試判定電源的正負(fù)極?！键c撥〗本題涉及右手螺旋定則以及磁場方向磁感線等知識?！冀馕觥叫〈裴楴極的指向即為該處的磁場方向，所以在螺線管內(nèi)部磁感線方向由a→b。據(jù)右手螺旋定則可判定電流由c端流出，由d端流入，故c端為電源的正極，d端為負(fù)極?！即鸢浮揭娊馕?。歸納：歸納：對通電螺線管問題關(guān)鍵是要分清螺線管內(nèi)、外部磁感線的分布。不要錯誤地認(rèn)為螺線管b端吸引小磁針的N極，從而判定b端相當(dāng)于條形磁鐵的南極。，針對訓(xùn)練一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過靜止的小磁針正上方，這時磁針的N極向紙外方向偏轉(zhuǎn)，這一束帶電粒子可能是（）向右飛行的正離子束向左飛行的正離子束C.向右飛行的負(fù)離子束D.向左飛行的負(fù)離子束〖解析〗由小磁針的旋轉(zhuǎn)方向判定小磁針N極受力方向，再由安培定則判定產(chǎn)生磁場的電流方向，最后判定離子的電性及運動方向。由此可判定出題目中小磁針?biāo)谔幍拇艌龇较虼怪奔埫嫦蛲?，電流方向向左，如果是正離子束，離子就向左飛行，選B。如果是負(fù)離子束，離子就向右飛行，選C。〖答案〗BC【例題2】關(guān)于磁感應(yīng)強度的下列說法中，正確的是（）A．放在磁場中的通電導(dǎo)線，電流越大，受到的磁場力也越大，表示該處的磁感應(yīng)強度越大B．磁感線的指向就是磁感應(yīng)強度的方向C．垂直磁場放置的通電導(dǎo)線受力方向就是磁感應(yīng)強度的方向D．磁感應(yīng)強度的大小、方向與放入磁場的通電導(dǎo)線電流的大小導(dǎo)線的長度、導(dǎo)線的取向等均無關(guān)〖點撥〗此題涉及對磁感應(yīng)強度的理解等知識?！冀馕觥酱鸥袘?yīng)強度的方向“與垂直磁場放置的通電導(dǎo)線受力方向相同”這是錯誤的，這點要和“電場強度受力方向和正電荷受力方向相同區(qū)分開來”；用定義式看磁感應(yīng)強的大小,注意控制變量法在物理學(xué)中的應(yīng)用，故A選項是錯誤的；磁感線的某點切線方向為該點磁感應(yīng)強度的方向，這里要注意的是“切線方向”和“指向”的不同；故B答案錯誤。故此題答案為D。〖答案〗D針對訓(xùn)練1．下列說法正確的是（）A．磁場中某一點的磁感應(yīng)強度可以這樣測定：把一小段通電導(dǎo)線放在該點時受到磁場力與該導(dǎo)線的長度、通過的電流乘積的比即B．通電導(dǎo)線在某點不受磁場力的作用，則該點的磁感應(yīng)強度一定為零C．磁感應(yīng)強度只是定義式，它的大小取決于場源以及磁場中的位置，與以及通電導(dǎo)線在磁場中的方向無關(guān)D．通電導(dǎo)線的受磁場力的方向就是磁場的方向〖解析〗此題結(jié)合安培力來考查磁感應(yīng)強度，這里一定要注意安培力公式的適用條件。答案為C〖答案〗C歸納：歸納：是磁感應(yīng)強度的比值定義式，B的大小和方向與F、I、L三者任何一個物理量無關(guān)，由磁場本身來決定。2．在等邊三角形的三個頂點a、b、c處，各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖。過c點的導(dǎo)線所受安培力的方向（）A.與ab邊平行，豎直向上B.與ab邊平行，豎直向下C.與ab邊垂直，指向左邊D.與ab邊垂直，指向右邊〖解析〗本題考查了左手定則的應(yīng)用。導(dǎo)線a在c處產(chǎn)生的磁場方向由安培定則可判斷，即垂直ac向左，同理導(dǎo)線b在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直bc向下，則由平行四邊形定則，過c點的合場方向平行于ab，根據(jù)左手定則可判斷導(dǎo)線c受到的安培力垂直ab邊，指向左邊。選C?！即鸢浮紺【例題3】如圖所示，在垂直于條形磁鐵的軸線的同一平面內(nèi)，有兩個圓形線圈A和B。問穿過這兩個線圈的磁通量哪個大？〖點撥〗此題考查了對條形磁鐵磁感線的分布特點，磁通量的正負(fù)等知識?！冀馕觥綏l形磁鐵內(nèi)部的磁感線由S到N極，外部磁感線由N到S。又因為磁感線是閉合的，條形磁鐵內(nèi)部和外部磁感線條數(shù)一樣多，內(nèi)部密外部疏。對于線圈A和B來說向上穿過的磁感線一樣多，但線圈A中向下穿過的少于線圈B中向下穿過的磁感線，從而向上或向下穿過線圈的磁感線相抵，整體來看穿過線圈A的磁通量大于穿過線圈B的磁通量。〖答案〗穿過線圈A的磁通量大。歸納：歸納：磁通量是標(biāo)量，它的方向只表示磁感線是穿入還是穿出，當(dāng)穿過某一面積的磁感線有穿入的又有穿出的時，二者將互相抵消一部分，這類似于導(dǎo)體帶電時的“凈”電荷。針對訓(xùn)練1．如圖所示，水平放置的扁平條形磁鐵，在磁鐵的左端正上方有一線框，線框平面與磁鐵垂直，當(dāng)線框從左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的過程中，穿過它的磁通量的變化是（）A．先減小后增大B．始終減小C．始終增大D．先增大后減小〖解析〗Φ=B·S計算公式使用時是有條件的，B是勻強磁場且要求B垂直S，所以磁感應(yīng)強度大的位置磁通量不一定大，而本題的兩極上方的磁場不是勻強磁場，磁場與正上方線框平面所成的角度又未知，難以定量加以計算規(guī)范畫出條形磁鐵的磁感線空間分布的剖面圖，如圖所示。利用Φ=B·S定性判斷出穿過閉合線圈的磁通量先增大后減小，選D?！即鸢浮紻2．如圖所示，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直，則穿過線框平面的磁通量為；若使框架繞軸OO/轉(zhuǎn)過60角，則穿過線框平面的磁通量為；若從初始位置轉(zhuǎn)過180角，則穿過線框平面的磁通量為變化為?！冀馕觥酱磐抗?B·S，其中S指垂直B方向的面積，除此之外還應(yīng)注意磁通量是雙向標(biāo)量，若設(shè)初始為正，則轉(zhuǎn)過180時為負(fù)。=B·S，=B·Scos60=BS，=BS(BS)=2BS?！即鸢浮揭娊馕?。【例題4】質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的平行導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為d，桿ab與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)為μ．有電流時ab恰好在導(dǎo)軌上靜止，如圖所示，是沿ba方向觀察時的四個平面圖，標(biāo)出了四種不同的勻強磁場方向，其中桿與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零的是（）〖點撥〗此題為安培力在受力平衡問題中應(yīng)用的考查?！冀馕觥綏U的受力情況為：若若歸納：歸納：（1）熟知常用典型磁場的磁感線的空間分布，包括立體、平面、截面形式；將立體圖轉(zhuǎn)化為便于分析的平面圖，是認(rèn)識磁場的基礎(chǔ)也是解決磁場問題的有效方法。（2）利用力學(xué)規(guī)律來解決磁場綜合問題。〖答案〗歸納：歸納：（1）熟知常用典型磁場的磁感線的空間分布，包括立體、平面、截面形式；將立體圖轉(zhuǎn)化為便于分析的平面圖，是認(rèn)識磁場的基礎(chǔ)也是解決磁場問題的有效方法。（2）利用力學(xué)規(guī)律來解決磁場綜合問題。針對訓(xùn)練1.(2010·上海卷)如圖，長為的直導(dǎo)線拆成邊長相等，夾角為的V形，并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為，當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強度為的電流時，該V形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為A.0B.0.5C.D.〖解析〗本題考查安培力大小的計算。導(dǎo)線有效長度為2lsin30°=l，所以該V形通電導(dǎo)線收到的安培力大小為。選C?！即鸢浮紺2．如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線通以如圖所示方向電流時（）A．磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力B．磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力C．磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力D．磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向右的摩擦力〖解析〗導(dǎo)線所在處磁場的方向沿磁感線的切線方向斜向下，對其沿水平豎直方向分解，如圖所示。對導(dǎo)線：Bx產(chǎn)生的效果是磁場力方向豎直向上，By產(chǎn)生的效果是磁場力方向水平向左。根據(jù)牛頓第三定律：導(dǎo)線對磁鐵的力有豎直向下的作用力，因而磁鐵對桌面的壓力增大；導(dǎo)線對磁鐵的力有水平向右的作用力。因而磁鐵有向右的運動趨勢，這樣磁鐵與桌面間便產(chǎn)生了摩擦力，桌面對磁鐵的摩擦力沿水平方向向左，C選項正確?！即鸢浮紺ααααα3．質(zhì)量為m=0.02kg的通電細(xì)桿置于傾角為α=37°的平行放置的導(dǎo)軌上，導(dǎo)線的寬度d=0.2m，桿也ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，磁感應(yīng)強度B=2T的勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直且方向向上，如圖所示，現(xiàn)調(diào)節(jié)變阻箱的觸頭，試求出為使桿ab靜止不動，通過abααααα〖解析〗電流大小不同，桿受到的安培力也不同，可使桿受到的最大靜摩擦力發(fā)生方向變化。當(dāng)電流最小時，靜摩擦力沿斜面向上，當(dāng)電流最大時靜摩擦力沿斜面向下。ααB由物體平衡條件：BI1L-mgsinα+μN=0BI2L-mgsinα-μN=0解得I1=0.14AI2=0.46A電流取值范圍0.14A~0.46A〖答案〗電流取值范圍0.14A~0.46A小小試鋒芒1．由磁感應(yīng)強度定義式知，磁場中某處的磁感應(yīng)強度的大?。ǎ〢．隨通電導(dǎo)線中電流I的減小而增大B．隨著IL乘積的減小而增大C．隨通電導(dǎo)線所受磁場力F的增大而增大D．跟F、I、L的變化無關(guān)2．下列說法正確的是（）A．電荷在某處不受電場力作用，則該處電場強度為零B．一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力作用，則該處磁感應(yīng)強度一定為零C．表征電場中某點的強弱，是把一個檢驗電荷放到該點時受到的電場力與檢驗電荷本身電量的比值D．表征磁場中某點的強弱，是把一小段通電導(dǎo)線放在該點時受到的磁場力與該小段導(dǎo)線的長度和電的乘積的比值3．如圖，電流從A分兩路通過對稱的環(huán)形分路匯合于B點，在環(huán)形分路所中心處的磁感應(yīng)強度A．垂直環(huán)形分路所在平面，且指向“紙內(nèi)”B．垂直環(huán)形分路所在平面，且指向“紙外”C．在環(huán)形分路所在平面內(nèi)指向BD．磁感應(yīng)強度為零4．如圖所示的各圖中，表示通電直導(dǎo)線在勻強磁場中所受磁場力的情況，其中磁感強度B、電流I、磁場力F三者之間的方向關(guān)系不正確的是()5．關(guān)于磁感線，下列說法中正確的是（）A．磁感線是實際存在于磁場中的線 B．磁感線上任意一點的切線方向，都跟該點的磁場方向一致C．磁感線是一條條不閉合的曲線 D．磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況6．（2009·海南卷）一根容易形變的彈性導(dǎo)線，兩端固定。導(dǎo)線中通有電流，方向如圖中箭頭所示。當(dāng)沒有磁場時，導(dǎo)線呈直線狀態(tài)：當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強磁場時，描述導(dǎo)線狀態(tài)的四個圖示中正確的是（）7．如圖所示，有一根直導(dǎo)線上通以恒定電流方向垂直指向紙內(nèi)，且和勻強磁場B垂直，則在中圓周上，磁感應(yīng)強度數(shù)值最大的點是（）A．a(chǎn)點B．b點C.c點D．d點8．如圖，兩根垂直紙面、平行且固定放置的直導(dǎo)線M和N，通有同向等值電流；沿紙面與直導(dǎo)線M、N等距放置的另一根可自由移動的通電導(dǎo)線ab，則通電導(dǎo)線ab的情況是（）A．沿紙面逆時針轉(zhuǎn)動B．沿紙面順時針轉(zhuǎn)動

C．a(chǎn)端轉(zhuǎn)向紙外，b端轉(zhuǎn)向紙里D．a(chǎn)端轉(zhuǎn)向紙里，b端轉(zhuǎn)向紙外9．在赤道附近的地磁場可看做是沿南北方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。如果赤道上空有一根沿東西方向的直導(dǎo)線，長為L，通有從東向西的電流I，則地磁場對這根導(dǎo)線的作用力大小為,方向。10.如圖所示，用絕緣絲線懸掛著的環(huán)形導(dǎo)體，位于與其所在平面垂直且向右的勻強磁場中，若環(huán)形導(dǎo)體通有如圖所示方向的電流I，試判斷環(huán)形導(dǎo)體的運動情況。達(dá)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練1．某同學(xué)在北京將一根質(zhì)量分布均勻的條形磁鐵用一條細(xì)線懸掛起來，使它平衡并呈水平狀態(tài)，懸線系住條形磁鐵的位置是（）A．磁體的重心處B．磁鐵的某一磁極處C．磁鐵重心的北側(cè)D．磁鐵重心的南側(cè)2．如圖所示兩根平行放置的長直導(dǎo)線a和b載有大小相同，方向相反的電流，a受到的磁場力大小為F1，當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強磁場后，a受到的磁場力大小變?yōu)镕2，則此時b受到的磁場力大小變?yōu)椋ǎ〢.F2B.F1-F2C.F1+F2D.2F1-F23．兩根通電的長直導(dǎo)線平行放置，電流分別為I1和I2，且I1>I2，電流的方向如圖所示在與導(dǎo)線垂直的平面上有a、b、c、d四點，其中a、b在導(dǎo)線橫截面連線的延長線上，c、d在導(dǎo)線橫截面連線的垂直平分線上，則導(dǎo)體中的電流在這四點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度可能為零的是（）A．a(chǎn)點B．b點C．c點D．d點4．下列關(guān)于磁電式電流表的說法中正確的是（）A．磁電式電流表內(nèi)部的蹄形磁鐵和鐵芯間的磁是均勻輻向分布的B．磁電式電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度的大小與被測電流的大小成反比C．磁電式電流表的優(yōu)點是靈敏度高，缺點是允許通過的電流很弱D．磁電式電流表的工作原理是安培力對通電線框的轉(zhuǎn)動作用5．如圖所示，一金屬直桿MN兩端接有導(dǎo)線，懸掛于線圈上方，MN與線圈軸線均處于豎直平面內(nèi)，為使MN垂直于紙面向外運動，可以（）A．將a、c端接在電源正極，b、d端接電源負(fù)極B．將b、d端接在電源正極，a、c端接電源負(fù)極C．將a、d端接在電源正極，b、c端接負(fù)極D．將a、c端接在交流電源的一端，b、d端接在交流電源的另一端6．質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)BIL，豎直向下體棒置于傾角為的導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)，當(dāng)導(dǎo)體棒通電時，恰能在導(dǎo)軌上靜止，如圖所示的四個圖中標(biāo)出了四種可能的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的方向，其中棒與導(dǎo)軌間的摩擦力可能為零的是（）7．扁平條形磁鐵垂直于圓平面且磁鐵中心與圓心重合如圖所示，欲使圓平面內(nèi)磁通量增加，如下方法可行的是（）A．從右向左看，圓平面繞軸順時針方向轉(zhuǎn)過一個小角度B．扁平條形磁鐵繞的軸轉(zhuǎn)過角C．圓平面沿方向向上平移至N極附近D．扁平條形磁鐵繞垂直于紙面O軸，轉(zhuǎn)過角8．如圖甲和圖乙所示，長都為20cm的直導(dǎo)線中的電流強度都為2A，勻強磁場的磁感應(yīng)強度都為0.5T，圖甲的磁場方向水平向右，圖乙中磁場方向垂直紙面向里，則圖甲中導(dǎo)線所受的安培力大小為，方向，圖乙中導(dǎo)線所受的安培力大小為，方向。×××××××××××××300300圖乙圖甲10.在原子反應(yīng)堆中抽動液態(tài)金屬時，由于不允許轉(zhuǎn)動機械部分和液態(tài)金屬接觸，常使用一種電磁泵。如圖所示是這種電磁泵的結(jié)構(gòu)示意圖,圖中A是導(dǎo)管的一段,垂直于勻強磁場放置，導(dǎo)管內(nèi)充滿液態(tài)金屬。當(dāng)電流I垂直于導(dǎo)管和磁場方向穿過液態(tài)金屬時，液態(tài)金屬即被驅(qū)動，并保持勻速運動。若導(dǎo)管內(nèi)截面寬為a、高為b，磁場區(qū)域中的液體通過的電流為I，磁感應(yīng)強度為B。求：(1)電流I的方向；(2)驅(qū)動力對液體造成的壓強差。提提高能力1.如圖所示，有一通電直導(dǎo)線放在蹄形電磁鐵的正上方，導(dǎo)線可以自由移動，當(dāng)電磁鐵線圈與直導(dǎo)線中通以圖示的電流是時，有關(guān)直導(dǎo)線運動情況的說法中正確的是（從上往下看）（）A、順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降B、順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升C、逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降D、逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升2.（2009·重慶卷）在題圖所示電路中，電池均相同，當(dāng)電鍵S分別置于a、b兩處時，導(dǎo)線ＭＭ／與ＮＮ／之間的安培力的大小為、判斷這兩段導(dǎo)線（