第1講磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用

課程標(biāo)準(zhǔn)素養(yǎng)目標(biāo)

1.能列舉磁現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用.了解

我國(guó)古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對(duì)

物理觀念：理解磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線、安培

人類文明的影響.關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)

力等概念，掌握安培定則應(yīng)用方法，建立磁

發(fā)展.

場(chǎng)的物質(zhì)觀念.

2.通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)磁場(chǎng).了解磁感應(yīng)強(qiáng)度，

科學(xué)思維：通過電場(chǎng)與磁場(chǎng)的類比，培養(yǎng)科

會(huì)用磁感線描述磁場(chǎng).體會(huì)物理模型在探索

學(xué)思維方法，掌握安培力的應(yīng)用方法，運(yùn)用

自然規(guī)律中的作用.

力學(xué)觀點(diǎn)、能量觀點(diǎn)分析帶電體在磁場(chǎng)中的

3.通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)安培力.能判斷安培力

運(yùn)動(dòng)，培養(yǎng)分析推理能力.

的方向，會(huì)計(jì)算安培力的大小.了解安培力

在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用.

考點(diǎn)一安培定則的應(yīng)用和磁場(chǎng)的疊加

【必備知識(shí)?自主落實(shí)】

1.磁感應(yīng)強(qiáng)度

⑴物理意義：表示磁場(chǎng)的物理量.

(2)大小：歸|.單位是特斯拉，符號(hào)是T.-電流元一定垂直磁場(chǎng)

(3)方向：小磁針的極所受磁場(chǎng)力的方向，也就是小磁針時(shí)N極所指

的方向.

(4)疊加：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，疊加時(shí)遵守平行四邊形定則.

2.勻強(qiáng)磁場(chǎng)-理想化模型

(1)定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等、方向的磁場(chǎng).

(2)磁感線特點(diǎn)：疏密程度相同、方向相同的平行直線.

3.磁感線及其特點(diǎn)

(1)磁感線：在磁場(chǎng)中畫出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的—

的方向一致.

⑵特點(diǎn)

①描述磁場(chǎng)的方向：磁感線上某點(diǎn)的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.

②描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱：磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的,在磁感線較密的地方磁場(chǎng)

；在磁感線較疏的地方磁場(chǎng).

③是閉合曲線:在磁體外部，從——指向—；在磁體內(nèi)部，由——指向

④不相交：同一磁場(chǎng)的磁感線永不、不相切.

⑤是假想線：磁感線是為了形象描述磁場(chǎng)而假想的曲線，客觀上并不存在.

4.電流的磁場(chǎng)

直線電流通電螺線環(huán)形電流的磁場(chǎng)

的磁場(chǎng)管的磁場(chǎng)

無磁極、非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，管環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和

特點(diǎn)距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)內(nèi)為________磁場(chǎng)，管外為S極，且離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)，

非勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)___

B乂

安培

定則1

立體N：薛二S

圖<3

【關(guān)鍵能力?思維進(jìn)階】

1.

Id

如圖所示，矩形abed的邊長(zhǎng)A是筋的2倍.兩細(xì)長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有大小相等、方向相

反的電流，垂直穿過矩形平面，與平面交于6、d兩點(diǎn).圖中e、f分別為ad、6c的中點(diǎn)，

下列說法正確的是（）

A.a點(diǎn)與f點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

B.e點(diǎn)與f點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

C.a點(diǎn)與c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不同

D.e點(diǎn)與c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

2.（多選）［2023?新高考福建卷］奧斯特利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置研究電流的磁效應(yīng).一

個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針放在白金絲導(dǎo)線正下方,導(dǎo)線兩端與一伏打電池相連.接通電源瞬間,

小磁針發(fā)生了明顯偏轉(zhuǎn).奧斯特采用控制變量法，繼續(xù)研究了導(dǎo)線直徑、導(dǎo)線材料、電池電

動(dòng)勢(shì)以及小磁針位置等因素對(duì)小磁針偏轉(zhuǎn)情況的影響.他能得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有（）

A.減小白金絲直徑，小磁針仍能偏轉(zhuǎn)

B.用銅導(dǎo)線替換白金絲，小磁針仍能偏轉(zhuǎn)

C.減小電源電動(dòng)勢(shì)，小磁針一定不能偏轉(zhuǎn)

D.小磁針的偏轉(zhuǎn)情況與其放置位置無關(guān)

3.(多選)

/z：'v

乙於工

工二一...二、

bc

[2024?貴州貴陽(yáng)校聯(lián)考]如圖所示，等邊三角形a6c中心。處有垂直a6c平面的長(zhǎng)直通

電導(dǎo)線，電流方向如圖中所示，該空間還存在平行abc平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為用的勻強(qiáng)

磁場(chǎng)，使得a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零.已知長(zhǎng)直導(dǎo)線在空間某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與到該

導(dǎo)線的距離成反比.則下列說法正確的是()

A.b、c兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

B.c點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦

C.從a點(diǎn)沿直線到d點(diǎn)，各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度不斷增大

D.d點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為百片

思維提升

磁場(chǎng)疊加問題的一般解題思路

(1)確定磁場(chǎng)場(chǎng)源，如通電導(dǎo)線.

(2)定位空間中需求解磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的點(diǎn)，利用安培定則判定各個(gè)場(chǎng)源在這一點(diǎn)上

產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.如圖所示為從“在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.

(3)應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行合成，如圖中的合磁感應(yīng)強(qiáng)度.

考點(diǎn)二安培力及安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況的判斷

【必備知識(shí)?自主落實(shí)】

1.安培力的大小

(1)磁場(chǎng)方向和電流方向垂直時(shí)：F=.

(2)磁場(chǎng)方向和電流方向平行時(shí)：F=0.

2.安埴力的方向…一左手定則判斷

(1)伸出左手，使拇指與其余四個(gè)手指,并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi).

(2)讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向的方向.

⑶所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向.

一-垂直于電流與磁場(chǎng)方向決定的平面

【關(guān)鍵能力?思維進(jìn)階】

1.大小計(jì)算

(1)有效長(zhǎng)度：公式尸=/〃?中的/是有效長(zhǎng)度，彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度等于連接兩端點(diǎn)線

段的長(zhǎng)度.相應(yīng)的電流沿/由始端流向末端，如圖所示.

XXXXBXXX

(2)電流元法：將導(dǎo)線分割成無限個(gè)小電流元，每一小段看成直導(dǎo)線，再按直線電流判

斷和計(jì)算.

2.安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的判定方法

電流元法分割為電流元安培力方向一整段導(dǎo)體所受合力方向f運(yùn)動(dòng)方向

特殊位置法在特殊位置一安培力方向一運(yùn)動(dòng)方向

環(huán)形電流二小磁針

等效法

條形磁體：通電螺線管;多個(gè)環(huán)形電流

同向電流互相吸引，異向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時(shí)，

結(jié)論法

有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢(shì)

轉(zhuǎn)換研究對(duì)象先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所

法受電流磁場(chǎng)的作用力

考向1安培力的計(jì)算

例1[2023?江蘇卷]

如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為6.L形導(dǎo)線通以恒定電流/,放置在磁場(chǎng)中.已知

ab邊長(zhǎng)為21,與磁場(chǎng)方向垂直，歷邊長(zhǎng)為1,與磁場(chǎng)方向平行.該導(dǎo)線受到的安培力為

A.0B.BI1

C.2BI1D.#BH

例2:2024?重慶渝中高三模擬］一正方形的中心。和四個(gè)頂點(diǎn)均固定著平行長(zhǎng)直導(dǎo)線，

若所有平行直導(dǎo)線均通入大小相等的恒定電流，電流方向如圖中所示，下列截面圖中中心長(zhǎng)

直導(dǎo)線所受安培力最大的是（）

軟&0軟科,必

\&/、逐‘

AB

Z\

久加了軟O?9

必‘

CD

考向2判斷安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)情況

例3［2024?廣東梅州統(tǒng)考二模］如圖所示，一光滑絕緣的圓柱體固定在水平面上.導(dǎo)體

棒45可繞過其中點(diǎn)的轉(zhuǎn)軸在圓柱體的上表面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)體棒固定在圓柱體的下底

面.開始時(shí)，兩棒相互垂直并靜止，兩棒中點(diǎn)a、a連線與圓柱體的中軸線重合.現(xiàn)對(duì)兩棒

同時(shí)通入圖示方向a到反。到。）的電流.下列說法正確的是（）

A.通電后，棒仍將保持靜止

B.通電后，45棒將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視）

C.通電后，力6棒將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視）

D.通電瞬間，線段上存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置

例4:2024?深圳模擬］如圖所示，一平行于光滑斜面的輕彈簧一端固定于斜面上，一端

拉住條形磁鐵，條形磁鐵處于靜止?fàn)顟B(tài)，磁鐵中垂面上放置一通電導(dǎo)線，導(dǎo)線中電流方向垂

直紙面向里且緩慢增大，下列說法正確的是（）

A.彈簧彈力逐漸變小

B.彈簧彈力先減小后增大

C.磁鐵對(duì)斜面的壓力逐漸變小

D.磁鐵對(duì)斜面的壓力逐漸變大

考點(diǎn)三安培力作用下導(dǎo)體的平衡和加速問題

【必備知識(shí)?自主落實(shí)】

求解安培力作用下導(dǎo)體平衡問題的關(guān)鍵

轉(zhuǎn)換為

畫受力圖一三維圖一~一二維平面圖，即通過畫俯視圖、剖面圖、側(cè)視圖等，將立體

圖轉(zhuǎn)換為平面受力圖.

考向1通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的平衡問題

例5[2024?江蘇鹽城模擬]

通電直導(dǎo)線動(dòng)的質(zhì)量為處長(zhǎng)為用兩根細(xì)線把導(dǎo)線助水平吊起，導(dǎo)線上的電流為

I,方向如圖所示.在豎直方向加:一個(gè)方向向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,導(dǎo)線處于平

衡時(shí)懸線與豎直方向成。=30°角，下列說法正確的是（）

A.

B.懸線的拉力T=^mg

C.若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，則懸線的偏角將不變

D.若將導(dǎo)線劭拉到最低處由靜止釋放，則導(dǎo)線劭可擺過的最大角度為60。

例6如圖所示，一通電導(dǎo)體棒動(dòng)靜止在傾角為。的粗糙斜面上，流過導(dǎo)體棒的電流如

圖所示，導(dǎo)體棒所在空間加一方向與導(dǎo)體棒垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向?yàn)閳D中箭頭方

向(與斜面垂直向上的夾角為。)時(shí)，無論所加磁場(chǎng)多強(qiáng)，均不能使導(dǎo)體棒發(fā)生移動(dòng).已知導(dǎo)

體棒與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列關(guān)系式中正確的是

()

C.tana》ND.tanaW。

思維提升

解決安培力作用下平衡問題的兩條主線

(1)遵循平衡條件

基本解題思路如下:

而贏凝，)方法，“整體法“或"隔離法”

注意”安培力(F=BIL)

受力分析

列平衡方程瑞=0或匕=0,弓=0

(2)遵循電磁學(xué)規(guī)律，受力分析時(shí)，要注意準(zhǔn)確判斷安培力的方向.

考向2通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的加速問題

例7(多選)[2024?重慶模擬]如圖所示，兩長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線P、0鎖定在傾

角為。的光滑斜面上，質(zhì)量分別為以2m,兩導(dǎo)線中通入的電流大小相等，均為了,重力加

速度大小為g，現(xiàn)在導(dǎo)線。的中點(diǎn)施加一沿斜面向上的拉力尸與此同時(shí)對(duì)兩導(dǎo)線解除鎖定，

兩導(dǎo)線間距離不變并沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng).下列說法正確的是()

0

A.兩導(dǎo)線中電流的方向可能相反

B.兩導(dǎo)線間的安培力大小為，尸

C.若尸=6儂sin9,撤去尸瞬間，導(dǎo)線只0的加速度大小之比為2：1

D.去掉0,導(dǎo)線尸僅在外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)作用下靜止在斜面上，所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小滿足6》些詈

核心素養(yǎng)提升安培力做功與動(dòng)能定理結(jié)合

安培力做功的特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)

(1)安培力做功與路徑有關(guān)，不像重力、電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān).

(2)安培力做功的實(shí)質(zhì)是能量轉(zhuǎn)化

①安培力做正功時(shí)將電源的能量轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線的動(dòng)能或其他形式的能.

②安培力做負(fù)功時(shí)將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能后儲(chǔ)存起來或轉(zhuǎn)化為其他形式的能.

典例1[2023?海南卷]如圖所示,U形金屬桿上邊長(zhǎng)為/=15cm,質(zhì)量為勿=IXkg,

下端插入導(dǎo)電液體中，導(dǎo)電液體連接電源，金屬桿所在空間有垂直紙面向里的大小為8=

8義10-2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng).

XBXXXXX

(1)若插入導(dǎo)電液體部分深入=2.5cm,閉合電鍵，金屬桿飛起后，其下端離液面最大

高度〃=10cm,設(shè)離開導(dǎo)電液體前桿中的電流不變，求金屬桿離開液面時(shí)的速度大小和金

屬桿中的電流有多大(g=10m/s2)；

(2)若金屬桿下端剛與導(dǎo)電液體接觸，改變電動(dòng)勢(shì)的大小，通電后金屬桿跳起高度〃

=5cm,通電時(shí)間t'=0.002s,求通過金屬桿橫截面的電荷量.

典例2[2023?北京卷]2022年，我國(guó)階段性建成并成功運(yùn)行了“電磁撬”，創(chuàng)造了大

質(zhì)量電磁推進(jìn)技術(shù)的世界最高速度紀(jì)錄.一種兩級(jí)導(dǎo)軌式電磁推進(jìn)的原理如圖所示.兩平行

長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌固定在水平面，導(dǎo)軌間垂直安放金屬棒.金屬棒可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行，且始終

與導(dǎo)軌接觸良好，電流從一導(dǎo)軌流入，經(jīng)過金屬棒，再?gòu)牧硪粚?dǎo)軌流回，圖中電源未畫出.導(dǎo)

軌電流在兩導(dǎo)軌間產(chǎn)生的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度6與電流，的關(guān)系式為B=ki(k

為常量).金屬棒被該磁場(chǎng)力推動(dòng).當(dāng)金屬棒由第一級(jí)區(qū)域進(jìn)入第二級(jí)區(qū)域時(shí)，回路中的電

流由/變?yōu)?/.已知兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距為之,每一級(jí)區(qū)域中金屬棒被推進(jìn)的距離均為s,金屬

棒的質(zhì)量為位求：

(1)金屬棒經(jīng)過第一級(jí)區(qū)域時(shí)受到安培力的大小F；

(2)金屬棒經(jīng)過第一、二級(jí)區(qū)域的加速度大小之比比:a2；

(3)金屬棒從靜止開始經(jīng)過兩級(jí)區(qū)域推進(jìn)后的速度大小K

金屬棒

[XX

X!xx

XXX!xx

XXIX\2I

XXX；XX

XXX；XX

XXX!X2/XX!xx

第一級(jí)區(qū)域第二級(jí)區(qū)域

第1講磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用

考點(diǎn)一

必備知識(shí)?自主落實(shí)

1.(1)強(qiáng)弱和方向(3)N靜止

2.⑴相同

3.(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度(2)①切線②強(qiáng)弱較強(qiáng)較弱

③N極S極S極N極④相交

4.越弱勻強(qiáng)越弱

關(guān)鍵能力?思維進(jìn)階

1.解析：通電直導(dǎo)線在其周圍某點(diǎn)處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與該點(diǎn)到直導(dǎo)線的距

離成反比，由安培定則可知磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于該點(diǎn)到導(dǎo)線的垂直線段，根據(jù)矢量合成可

知，a點(diǎn)與『點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不相同，故A錯(cuò)誤；根據(jù)對(duì)稱性可知，e點(diǎn)與f點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)

度大小和方向均相同，故B正確；同理可知，a點(diǎn)與c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向均相同，

故C錯(cuò)誤；e點(diǎn)與c點(diǎn)和a點(diǎn)與f?點(diǎn)類似，磁感應(yīng)強(qiáng)度不相同，故D錯(cuò)誤.

答案：B

2.解析：減小導(dǎo)線直徑，仍存在電流，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)仍能使小磁針偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A正確；

白金導(dǎo)線換成銅導(dǎo)線，仍存在電流，產(chǎn)生的磁場(chǎng)仍能使小磁針偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)B正確；減小伏打

電池電動(dòng)勢(shì)，只要導(dǎo)線中有電流，小磁場(chǎng)還是會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁

場(chǎng)與地磁場(chǎng)疊加后，其空間磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向與位置有關(guān)，當(dāng)小磁針在不同位置時(shí)其偏轉(zhuǎn)情況

不同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

答案：AB

3.解析：由題意可知，通電直導(dǎo)線在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為耳，方向與勻強(qiáng)磁

場(chǎng)方向相反，可知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)方向垂直%向左，6、c兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為兩個(gè)大小為瓦

的磁感應(yīng)強(qiáng)度成60。合成，因此這兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，且均為WB。，故A正確，

B錯(cuò)誤；從a到d,長(zhǎng)直電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度越來越大，且與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的夾角越來越小，

因此合磁場(chǎng)不斷增大，故C正確；長(zhǎng)直電流在d點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2瓦，與勻強(qiáng)磁

場(chǎng)成120°,貝IJ6=2瓦cos30°=舊瓦，故D正確.

答案：ACD

考點(diǎn)二

必備知識(shí)?自主落實(shí)

1.（1）I1B

2.（1）垂直（2）電流（3）拇指

關(guān)鍵能力?思維進(jìn)階

例1解析：因A段與磁場(chǎng)方向平行，則不受安培力；ab段與磁場(chǎng)方向垂直，則受安

培力為

F,b=BI?21=2Bn

則該導(dǎo)線受到的安培力為2877.故選C.

答案：C

例2解析：根據(jù)“同向電流相吸引，異向電流相排斥”，設(shè)四根導(dǎo)線與中間的導(dǎo)線的

相互作用力均為尸,則分析如圖所示，/受合力為0,6和。受到26的力，。受到2企尸的力,

故選D.

答案：D

例3

解析：如圖所示，48棒左側(cè)處在斜向上的磁場(chǎng)中，受到的安培力￡穿過紙面向外，48

棒右側(cè)處在斜向下的磁場(chǎng)中，受到的安培力后穿過紙面向里，故山?棒將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視），

故A、C錯(cuò)誤，B正確；通電后，根據(jù)安培定則可知，48棒和切棒中的電流會(huì)在周圍產(chǎn)生磁

場(chǎng)，根據(jù)磁場(chǎng)的合成可知，線段上不存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置，故D錯(cuò)誤.

答案：B

例4

解析:磁鐵外部的磁感線從N極出發(fā)回到S極,則此時(shí)在導(dǎo)線處磁感線平行于斜面向下,

如圖所示，根據(jù)左手定則可以判斷導(dǎo)線受到的安培力方向垂直斜面向上，因電流增大，所以

安培力增大，安培力與斜面垂直，根據(jù)牛頓第三定律與受力平衡可知磁鐵對(duì)斜面的壓力逐漸

變大，彈簧彈力不變，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，D正確.

答案：D

考點(diǎn)三

關(guān)鍵能力?思維進(jìn)階

例5

解析：導(dǎo)體棒受力分析，受重力、安培力和細(xì)線拉力，如圖所示，根據(jù)平衡條件可得，

Fk=BIl=mgtan9

即BU=^-mg

懸線的拉力？=—=甯，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；

cos30V3

根據(jù)8/1=儂tan夕可知，若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，則懸線的偏角將增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

若將導(dǎo)線助拉到最低處由靜止釋放，則導(dǎo)線助擺到最大高度時(shí)，則8/1?￡sina一

力以（1—cosa）=0

解得a=60°,選項(xiàng)D正確.

答案：D

例6解析：通電導(dǎo)體棒受安培力與斜面夾角為。，受重力、支持力、摩擦力和安培力，

根據(jù)平衡條件

尸安cosa=f-\-mgsin。；f\=mgcos。+尸安sina,其中_f=〃耳解得cosa—

.pmgcos0+mgsin0

F安

當(dāng)尸安f8時(shí)，cosa=//sina,即當(dāng)tana》工時(shí)無論所加磁場(chǎng)多強(qiáng)，均不能使導(dǎo)

體棒發(fā)生移動(dòng)，故選A.

答案：A

例7解析：分析可知產(chǎn)、。一定相互吸引，則只0中電流一定同向，A錯(cuò)誤；

對(duì)只0整體，有尸一3儂sin9=3ma,對(duì)戶進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律有4—儂

sin9