思想方法：判断通电导体或磁铁在安培力作用下运动的常用方法

附：对应高考题组（PPT 课件文本，见教师用书）
1. （2012•大纲全国卷，18）如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M 、N 两点，⑦ .
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
2. （201，海南单，10）如图中所示装置可演示磁场对通电导线的作用.电磁铁上下两磁极之间某一水平面内 固定两条平行金属导轨，L 是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆.当电磁铁线圈两端a 、b ，导轨两端e 、f ,
分别接到两个不同的直流电源上时，L 便在导轨上滑动.下列说法正确的是（）. A .若a 接正极，b 接负极，e 接正极，f 接负极，则L 向右滑动 B .若a 接正极，b 接负极，e 接负极，f 接正极，则L 向右滑动 C .若a 接负极，b 接正极，e 接正极，f 接负极，则L 向左滑动 D .若a 接负极，b 接正极，e 接负极，f 接正极，则L 向左滑动
3. （2011.课标全国理综，14）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/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 （
）.
4. （2011•大纲全国，15）如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反 的电流11 和 12,且11>12; a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平面内的四点且
a 、
b 、
c 与两导线共面；b 点在两导线之间，b 、
d 的连线与导线所在平面垂
直,磁感应强度可能为零的点是（ ）.
A . a 点
B . b 点
C . c 点
D . d 点
【典例】 一个可以自由运动的线圈L 1和一个固定的线圈L 2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合， 如图8 — 1 — 10所示.当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，线圈L 1将（）. A .不动 B .顺时针转动 C .逆时针转动
D .在纸面内平动
即学即练 如图8—1—11所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平 衡，A 为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为F N N1;当导线中有垂
直纸面向外的电流时，磁铁对斜面的压力为F N2,则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是（）. A . F N 1<F N2,弹簧的伸长量减小 C. F N 1>F N2,弹簧的伸长量增大
B . F N 1= F N2,弹簧的伸长量减小 D. F N 1>F N2,弹簧的伸长量减小
图8－1－10
【典例】一个可以自由运动的线圈L 1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，如图8 — 1 —10所示.当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，线圈L 1将（）.
A.不动
B .顺时针转动
C .逆时针转动
D.在纸面内平动
解析方法一（电流元分析法）把线圈L1沿水平转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成无数段直线电流元，电流元处在L2产生的磁场中，根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向向上，由左手定则可得，上半部分电流元所受安培力均指向纸外，下半部分电流元所受安培力均指向纸内，因此从左向右看线圈L1将顺时针转动.
方法二（等效分析法）把线圈L 1等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流12的中心，小磁针的N极应指向该点环形电流12的磁场方向，由安培定则知12产生的磁场方向在其中心处竖直向上，而L1等效成小磁针后，转动前，N 极指向纸内，因此小磁针的N极应由指向纸内转为向上，所以从左向右看，线圈L 1将顺时针转动．
方法三（利用结论法）环形电流11、12之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止，据此
可得，
从左向右看，线圈L 1将顺时针转动.
答案 B
反思总结判断通电导体在安培力作用下的运动问题时应注意以下两点：
（1）同一问题可以用多种判断方法分析，可以根据不同的题目选择恰当的判断方法．
（2）同一导体在安培力作用下，运动形式可能会发生变化，要根据受力情况进行判断．
图8—1—11
即学即练如图8 —1 —11所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置
的直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为F N1;当导线中有垂直纸面向外的电流时，磁
铁对斜面的压力为F N N2,则下列关于压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是（）.
A.F N1<F N2,弹簧的伸长量减小
B.F N1= F N2,弹簧的伸长量减小
C.F N1>F N2,弹簧的伸长量增大
D.F N1>F N2,弹簧的伸长量减小
解析采用“转换研究对象法”：由于条形磁铁的磁感线是从N极出发到S极，所以可画出磁铁在导线A 处的一条磁感线，此处磁感应强度方向斜向左下方，如图，导线A中的电流垂直纸面向外，由左手定则可判断导线A必受斜向右下方的安培力，由牛顿第三定律可知磁铁所受作用力的方向是斜向左上方，所以磁铁对斜面的压力减小，F N1>F N2.同时，由于导线A比较靠近N极，安培力的方向与斜面的夹角小于90°，所以电流对磁铁的作用力有沿斜面向下的分力，使得弹簧弹力增大，可知弹簧的伸长量增大，所以正确选项为C.
答案 C
附：对应高考题组（PPT课件文本，见教师用书）
a x b
（x） - - -
M \d N
1.（2012•大纲全国卷，18）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
解析根据安培定则判断磁场方向，再结合矢量的合成知识求解.根据安培定则判断：两直线电流在O点产生的磁场方向均垂直于MN向下，O点的磁感应强度不为零，故A选项错误；a、b两点的磁感应强度大小相等，方向相同，故B选项错误；根据对称性，c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，故C选项正确；a、c两点的磁感应强度方向相同，故D选项错误.
答案 C
2.（2012.海南单，10）如图中所示装置可演示磁场对通电导线的作用.电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆.当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f,
分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动.下列说法正确的是（）.
A.若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动
B.若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动
C.若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动
D.若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则L向左滑动
解析若a接正极，b接负极，电磁铁磁极间磁场方向向上，e接正极，f接负极，由左手定则判定金属杆受安培力向左，则L向左滑动，A项错误，同理判定B、D选项正确，C项错误.
答案 BD
3.（2011.课标全国理综，14）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/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（）.
解析地磁场的N极在地球南极附近，地磁场的S极在地球北极附近，根据安培定则，可判定电流方向为顺时针方向（站在地球的北极向下看），选项B正确，选项A、C、D错误.
答案 B
4.（2011•大纲全国，15）如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流11和12,且11>I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直，磁感应强度可能为零的点是（）.
A. a点
B. b点
C. c点
D. d点
解析由于11> 12,且离导线越远产生的磁场越弱，在a点11产生的磁场比12产生的磁场要强，A错，同理，C对. 11与12在b点产生的磁场方向相同，合成后不可能为零，B错.d点两电流产生的磁场B1、B2不共
线，合磁场不可能为0, D错.
答案 C。