2019届高考决胜考场高中物理模块九磁场：考点2 通电导线在磁场中受到的力——安培力
通电导线在磁场中受到的力 课件
图3-4-7
[答案] 1.5 Ω≤R≤16.5 Ω [解析] ab杆刚好不下滑时受力如图甲所示,设此时安培力为F1,变阻器 接入电路的电阻为R1,根据平衡条件有 FN1=mgcos θ+F1sin θ mgsin θ=μFN1+F1cos θ 又F1=BI1L,I1=, 解得R1=16.5 Ω
ab杆刚好不上滑时受力如图乙所示,设此时安培力为F2,变阻器接入电路的 电阻为R2,根据平衡条件有 FN2=mgcos θ+F2sin θ mgsin θ+μFN2=F2cos θ 又F2=BI2L,I2= 解得R2=1.5 Ω 故1.5 Ω≤R≤16.5 Ω.
丙
丁
考点二 安培力的计算 [想一想]你知道电流天平和电流表的工作原理吗?电流在磁场里的受力与哪些 因素有关?
[要点总结] 1.在磁感应强度为B的匀强磁场中,长为L的导线通 入电流I: (1)若磁场和电流垂直,则F=BIL; (2)若磁场和电流平行,则F=0; 2.公式中L指的是“有效长度”.弯曲导线的有效 长度L等于连接两端点的线段的长度(如图3-4-3所 示);相应的电流沿L由始端流向末端.
[要点总结] 电流所受的安培力的方向既跟磁场的方向垂直,又跟电流的方向垂直,所以安培 力总是垂直于磁感线和通电导线所确定的平面. F⊥B,F⊥L,但L与B不一定垂直.
例1 画出图3-4-2中通电直导线A受到的安培力的方向. 图3-4-2
如图所示
[解析] (1)中电流与磁场垂直,由左手定则可
பைடு நூலகம்
判断出A所受安培力方向如图甲所示.
圈左、右两边所受的安培力的方向相反,于是架在
轴上的线圈就要转动,通过转轴收紧螺旋弹簧使其
变形,反抗线圈的转动,从线圈偏转的角度就能判断
通电导线在磁场中受到的力 课件
3．安培力方向的特点 安培力方向与 导线 方向、磁感应强度的方向都垂直，即垂直 于导线、磁感应强度决定的平面。
二、安培力的大小
ILB （B与I垂直）
F＝
0
（B与I平行）
ILBsin θ（B与I的夹角为θ）
三、磁电式电流表 1．磁电式电流表的构造特点 (1)构造：磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴。(如图甲所示) (2)特点：两极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱，使极靴与圆柱 间的磁场都沿半径方向均匀分布，使线圈平面都与磁感线 平行，使 表盘刻度 均匀 。(如图乙所示)
A．F＝BILcos θ
B．F＝BILcos θ C．F＝BILsin θ D．F＝BILsin θ
A [A 图中，导线不和磁场垂直，将导线投影到垂直磁场方向 上，故 F＝BILcos θ，A 正确；B 图、C 图和 D 图中，导线和磁场方 向垂直，故 F＝BIL，B、C、D 错误。]
安培力作用下导体的运动问题
通电导线在磁场中受到的力
一、安培力 1．定义：通电导线在____磁__场____中受到的力。 2．方向：用_左__手__定__则___判断。 判断方法：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。
上例中，若 ab 杆中的电流为 0.2 A，且导轨是光滑的，其他条件 不变，则要使 ab 杆静止至少要施加一个多大的力？方向如何？
提示：对 ab 杆受力分析如图，沿斜面方向平衡， mgsin 37°＝BIL＋F， 则 F＝mgsin 37°－BId＝0.04 N。
20192019学年高中物理第3章第4节通电导线在磁场中受到的力课件选修3116
源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过
电饭煲的电流是5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A，则下列
栏
说法中正确的是( )
目 链
A．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 Ω
接
B．电饭煲消耗的电功率为1 555 W，洗衣机电动机消耗的电功
率为155.5 W
两盏，若接在电压为220 V的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且 栏
目
消耗功率最小的电路是( )
链 接
【审题指导】(1)根据串联电路电阻的分压特点可知，电压相等
时，电阻也要相等．
(2)已知电源相等，根据公式P＝
U2 R
可知，电路中电阻越大，消
耗的功率越小，先根据公式P＝
U2 R
分别求出灯泡A和灯泡B的电阻，
栏
流．
目
链
如果用电器在实际使用时，加在其上的实际电压不等于额定电
接
压，它消耗的功率也不再是额定功率，在这种情况下，一般可以认
为用电器的电阻与额定状态下的值是相同的，并据此来进行计算．
►尝试应用
2．一台电动机，额定电压为100 V，电阻为1 Ω.正常工作时，
通过的电流为5 A，则电动机因发热损失的功率为(B)
栏 目
链
等．
接
在纯电阻电路中，电流通过做功将电能全部转化为热能．所以
电功等于电热，即W＝Q，且有W＝Q＝I2Rt＝
U2 R
t＝UIt＝Pt，P＝
UI＝I2R＝UR2.
2．常见的非纯电阻性用电器有：电风扇、电冰箱、空调机、蓄
电池、电解槽等．
在非纯电阻电路中，电流做功将绝大部分电能变成其他形式的
通电导线在磁场中受到的力 课件
同理推知：①半圆形通电导线受安培力如图乙所示， F＝BI·2R；②如图丙所示闭合的通电导线框所受安培力 F ＝0.
解析：当电流较大时，导体有向上的运动趋势，所受 静摩擦力向下，当静摩擦力达到最大时，磁场力为最大值 F1，此时通过 ab 的电流最大为 Imax；同理，当电流最小 时，应该是导体受向上的最大静摩擦力，此时的安培力为 F2，电流为 Imin.
正确地画出两种情况下的受力图如图 1 和图 2 所示．
图1
【典例 3】 质量为 m＝0.02 kg 的通电细杆 ab 置于
倾角为 θ＝37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度 d＝0.2 m，杆 ab 与导轨间的动摩擦因数 μ＝0.4，磁感应强度 B ＝2 T 的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所 示．现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆 ab 静止不 动，通过 ab 杆的电流范围．
安培力作用下物体的平衡和运动是常见的一类题型， 体现了学科内知识的综合应用及知识的迁移能力，在解决 这类问题时应把握以下几点．
(1)将立体图转化为平面(截面)图，将抽象的空间受力 分析转移到纸面上进行，一般是画出与物体垂直的平面， 将题中的角度、电流的方向、磁场的方向标注在图上，然 后进行分析．
(2)注意正确的受力分析顺序，先重力，然后安培力， 最后弹力和摩擦力．因为弹力和摩擦力是被动力，力的 有无和方向与其他力有关．
特别说明
(1)公式 F＝ILBsin θ中 θ 是 B 和 I 方向的夹角，不
2019备战高考物理选修3-1-第三章磁场-通电导线在磁场中受到的力(含解析)
2019备战高考物理选修3-1-第三章磁场-通电导线在磁场中受到的力（含解析）一、单选题1.关于磁感应强度B，下列说法中正确的是（）A. 磁场中某点B的大小，跟放在该点的一小段通电直导线的长度有关B. 在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大C. 在磁场中某点一小段通电直导线不受磁场力作用时，该点B值大小为零D. 磁场中某点B的方向，跟该点处一小段通电直导线所受磁场力方向一致2.如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T ，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度L=0.1m ，导线中的电流I=2A ．该导线所受安培力的大小为（）A. 0.02NB. 0.03NC. 0.04ND. 0.05N3.如图所示，把一重力不计可自由运动的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，当通以图示方向的电流时，导线的运动情况是（从上往下看）（）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，同时上升4.如图所示，一带电塑料小球质量为m，用丝线悬挂于O点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60°，水平磁场垂直于小球摆动的平面，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，若不考虑空气阻力，则（）A. 小球一定带负电B. 小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为零C. 小球摆动时由于洛伦兹力、绳的拉力不做功，小球摆动过程中机械能守恒D. 塑料小球中会产生涡流，小球摆动过程中机械能减小5.下图表示一条放在磁场里的通电直导线，导线与磁场方向垂直，图中分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量的方向，关于三者方向的关系，下列选项中正确的是（）A. B. C.D.6.一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间，通以如图所示的电流后，该直导线所受安培力的方向是( )A. 向上B. 向下C. 向左D. 向右7.如图所示的等臂天平可用来测定磁感应强度．天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I（方向如图）时，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡．由此可知（）A. 磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为B. 磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为C. 磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为D. 磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为8.如图所示，电子枪发射电子经加速后沿虚线方向进入匀强磁场区域（图中圆内），由图中实线方向出磁场，最后打在屏上P点。
高中物理课件第四节通电导线在磁场中受到的力2
B.受力向右平动
C.不受力平衡不动
D.以MN为轴运动
Ｉ´
如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上 方固定一根与磁铁垂直的长直导线．当导线中通以由 外向内的电流时
A.磁铁受到向左的摩擦力，磁铁对桌面的压力减小 B.磁铁受到向右的摩擦力，且对桌面的压力减小 C.磁铁受到向左的摩擦力，且对桌面的压力增大 D.磁铁不受摩擦力，对桌面的压力不变
对公式“F＝BIL”的进一步理解：
公式“F＝BIL”中“L”指的是“有效长度” ，弯曲导线 的有效长度L，等于电流的起点与终点两端点直接连线的 长度。
A.受力向左平动
B.受力向右平动
C.不受力平衡不动ຫໍສະໝຸດ D.以MN为轴运动Ｉ´
如图所示，原来静止在水平面上的圆形线圈可以自 由移动，在圆线圈直径MN上靠近N点处放置一根垂直于 线圈平面的固定不动的通电直导线，导线中电流从外向 里流动.当在圆线圈中通以逆时针方向的电流I′时，圆 线圈将会（ ）
A.受力向左平动
见课课练P63T4
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、 螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。
磁场辐 向分布
NBIS= kθ
如图所示，原来静止在水平面上的圆形线圈可以自 由移动，在圆线圈圆心处放置一根垂直于 线圈平面的固定不动的通电直导线，导线中电流从外向 里流动.当在圆线圈中通以逆时针方向的电流I′时，圆 线圈将会（ ）
8．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I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( )
一、安培力
1、定义：通电导线在磁场中受到的力。 2、安培力的方向：左手定则
通电导线在磁场中受到的力
通电导线在磁场中受到的力引言在物理学中，当一个电流通过导线时，导线会在磁场中受到力的作用。
这种现象被称为“洛伦兹力”。
洛伦兹力是由于电流携带的电荷在磁场中受到的作用力。
本文将介绍通电导线在磁场中受到的力的原理和相关公式，并探讨一些与此现象相关的应用。
原理通电导线在磁场中受到的力是通过洛伦兹力定律来描述的。
根据洛伦兹力定律，一个电流为I的导线在磁场中受到的力F可以由以下公式计算得出：F = I * B * L * sin(θ)其中，I是电流的大小，B是磁场的强度，L是导线的长度，θ是导线和磁场之间的角度。
这个公式说明了几个重要的事实。
首先，洛伦兹力与电流的大小成正比。
这意味着，电流越大，导线受到的力也越大。
其次，洛伦兹力与磁场的强度成正比。
磁场强度越大，导线受到的力也越大。
最后，洛伦兹力还与导线的长度以及导线和磁场之间的夹角有关。
如果导线长度越长或者导线与磁场的夹角越大，导线受到的力也会越大。
应用通电导线在磁场中受到的力有一些实际应用。
下面将介绍一些常见的应用场景。
电动机电动机是利用导线在磁场中受到力的原理来工作的设备。
在一个电动机中，一个导体绕着一个磁铁形成的磁场旋转。
当电流通过导体时，导体受到的力会使得它开始旋转。
这样就实现了将电能转换为机械能的过程。
麦克斯韦环路定理麦克斯韦环路定理是电磁学中的一个重要定理，它是基于通电导线在磁场中受到的力原理推导出来的。
麦克斯韦环路定理用于计算磁场的强度，它通过沿一个闭合回路计算导线受到的力的总和来获得。
磁阻计磁阻计也是利用通电导线在磁场中受到的力原理来工作的设备。
磁阻计的原理是通过在一个导线中通过电流，然后测量导线受到的力来确定磁场的强度。
根据洛伦兹力定律，通过测量导线受到的力，我们可以计算出磁场的强度。
结论通电导线在磁场中受到的力是一个重要的物理现象，在许多应用中发挥着重要的作用。
通过洛伦兹力定律，我们可以计算出导线受到的力，并且了解到这个力与电流大小、磁场强度、导线长度和导线与磁场之间夹角的关系。
高中物理 第3章 第4节 通电导线在磁场中受到的力课件
背诵——相关名言警句 1．捐躯赴国难，视死忽如归。
——曹植 2．以身许国，何事不敢为？
——岳飞 3．我爱我的祖国，爱我的人民，离开了它，离开了他们，我就无法生存， 更无法写作。
——巴金
4．我荣幸地以中华民族一员的资格，而成为世界公民。我是中国人民的儿 子。我深情地爱着我的祖国和人民。
——邓小平
[知识·梳理]
保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可
栏 目
链
能为( )
接
A．z正向，mILgtan θ B．y正向，mILg
C．z负向，mILgtan θ D．沿悬线向上，mILgsin θ
【审题指导】(1)先对导体棒受力分析，画出示意图，特别标记
为了保持平衡安培力的可能方向．
(2)根据左手定则确定安培力的方向，由F、B、I的方向关系就
►尝试应用 1．如下图所示的通电导线在磁场中受力分析正确的是(C)
栏 目 链 接
解析：注意安培定则与左手定则的区分，通电导体在磁场中的 受力用左手定则．
知识点二 安培力的大小
1．垂直于匀强磁场放置，长为L的直导线，通过的电流为I 时，它所受的安培力F＝BIL，为最大值．
2．当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝BILsin θ. 3．当磁感应强度B的方向与导线方向平行时，安培力等于零．
恰好等于安培力，则导线能平衡，即BIL＝mg，此时B＝mILg，
所以B正确；磁感应强度方向为z负方向，根据左手定则，直导
线所受安培力方向沿y正方向，若导体棒受力平衡，则根据平衡条件
BIL＝mgtan θ，所以B＝mgtIaLn θ，所以C正确；磁感应强度方向
沿悬线向上，根据左手定则，直导线所受安培力方向如图，则直导
高中物理通电导线在磁场中受到的力ppt课件
第三章 磁场
第三章 磁场
1．判定安培力的方向应注意的问题 在解决有关磁场对电流的作用问题时，能否正确判断安 培力的方向是解决问题的关键，在判定安培力方向时要注意 以下几点： (1)安培力的方向总是既与磁场方向垂直，又与电流方 向垂直，也就是说安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决 定的平面．所以判断时要首先确定磁场与电流所确定的平面， 从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手 定则判断出安培力的具体方向．
答案：
第三章 磁场
2．安培力大小的计算 计算安培力大小时，要注意理解和灵活应用公式F＝ ILB和F＝ILBsin θ. (1)公式F＝ILB中L指的是“有效长度”．当B与I垂直时， F最大，F＝ILB；当B与I平行时，F＝0. 弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度(如 下图所示)；相应的电流沿L由始端流向末端．
第三章 磁场
(2)当磁场和电流成θ角时，如下图所示．
将磁感应强度B正交分解成B⊥＝Bsin θ和B∥＝Bcos θ， 而B∥对电流是没有作用的．
F＝B⊥IL＝BILsin θ，即F＝BILsin θ. 第三章 磁场
(3)安培力公式一般用于匀强磁场，或通电导线所处区 域的B的大小和方向处处相同．如果导线各部分所处的位置 B的大小、方向不相同，应将导体分成若干段，使每段导线 所处的范围B的大小和方向近似相同，求出各段导线受的磁 场力，然后再求合力．
第三章 磁场
(3)在因果关系上：安培定则中的“电流”是“因”， 磁场为“果”，正是有了电流(直流电流、环形电流、螺线 管电流)才出现了由该电流产生的磁场；左手定则中的“磁 场”和“电流”都是“因”，磁场对通电导线的作用力是 “果”，有因才有果，而此时的两个“因”对产生磁场的作 用力来说缺一不可．
通电导线在磁场中受到的力 课件 (共23张PPT)
课 堂 小 结
磁场对通电导线的作用力---安培力
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。
1.当导线和磁场垂直时 F=BIL 2、当导线和磁场平行时 F=0 3．当导线和磁场夹角θ时 F=ILB sinθ
第三章第四节
通电导线在磁场中受到的力
知识回顾 如何描述磁场的强弱?
安培力：通电导线在磁场中受到的力称为 安培力
一、安培力的方向
猜想：安培力的方向与什么因素有关？
实验方案
F
I × 〇
B
I ⊙
B
F
I × 〇 F
B
F
I ⊙
B
（一）
（二）
（三）
（四）
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.
（1） 在匀强磁场中，磁感应强度B与导线垂直
F=ILB （2）平行时：F＝0
I
B
θ
问题:若既不平行也不垂直呢？
B
公式：
B1
θ
B2
F=ILBsinθ
θ表示磁场方向与导线方向间的夹角
三、磁电式电流表
பைடு நூலகம்
1、线圈为什么会转动？
2、线圈为什么不能一直转动 下去？
3、为什么指针偏转角度的大 小可以说明被测电流的强弱 4、如何根据指针偏角的方向 来确定电 路上电流的方向？ 5、使用时要特别注意什么？
2017年11月15日
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
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
2019版高中物理3.4通电导线在磁场中受到的力课件新人教版选修3_1201909211334
类型一
类型二
类型三
类型四
解析:杆AB中的电流为从A到B,所受的安培力方向平行于导轨向
上。当电流较大时,导体有向上的运动趋势,所受静摩擦力向下;当
静摩擦力达到最大时,磁场力为最大值F1,此时通过AB的电流最大
为Imax;同理,当电流最小时,应该是导体受向上的静摩擦力,此时的
点力平衡相似,一般也是先进行受力分析,再根据共点力平衡的条
件列出平衡方程。其中重要的是在受力分析过程中不要漏掉了安
培力。
类型一
类型二
类型三
类型四
安培力方向的判断
【例1】 (多选)如图所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线
圈上方,MN与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN垂直纸面向外
运动,可以(
)
可以用左手定则来判断安培力的方向,只是磁感线不再垂直穿过掌
心)。
(2)注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系:安
培力的方向总是与磁场的方向垂直,而电场力的方向与电场的方向
平行。现把安培力和电场力做如下比较:
比较项
研究对象
受力特点
判断方法
电场力
点电荷
正电荷受力方向与电场方向相
同,沿电场线切线方向,负电荷受
Ff2=μFN,F2=BImind
解上述方程得Imin=0.14 A。
答案:0.14 A≤I≤0.46 A
类型一
类型二
类型三
类型四
题后反思(1)必须先将立体图转换为平面图,然后对物体进行受力
分析,要注意安培力方向的确定。最后根据平衡条件或物体的运动
状态列出方程。
(2)注意静摩擦力可以有不同的方向,因而求解结果不是一个确定
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考点2 通电导线在磁场中受到的力—安培力考点2.1 安培力的方向(1)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.(2)两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互相吸引，异向电流互相排斥.(3)注意问题：磁感线方向不一定垂直于电流方向，但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面.1.在下图中，标出了磁场的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确的是( C )2.画出图中通电直导线A受到的安培力的方向．3.画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向．4.一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( D )5.(多选)已知质量为m的通电细杆ab与导轨间的摩擦系数为μ，有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示，下图是它的四个侧视图四种可能的匀强磁场方向，其中能使杆ab与导轨之间摩擦力为零的图是( AB )6.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7.在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示．过c点的导线所受安培力的方向( C )A．与ab边平行，竖直向上B．与ab边平行，竖直向下C．与ab边垂直，指向左边D．与ab边垂直，指向右边考点2.2 安培力的大小计算当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝ILB sinθ，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：(1)当磁场与电流垂直时，安培力最大，F max＝ILB.(2)当磁场与电流平行时，安培力等于零.1.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( B )A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半2.磁场中某区域的磁感线如图所示，则( B )A.a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a>B bB.a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a<B bC.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小3.如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”的装置图.实验时，先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度.对该实验，下列说法正确的是( B )A.当导线中的电流反向时，导线受到的安培力方向不变B.保持电流不变，接通“1、4”时导线受到的安培力是接通“2、3”时的3倍C.保持电流不变，接通“1、4”时导线受到的安培力是接通“2、3”时的2倍D.接通“1、4”，当电流增加为原来的2倍时，通电导线受到的安培力减半4.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( BD )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5.如图所示为一种自动跳闸的闸刀天关，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、B＝1T的匀强磁场中，CO间距离为10cm，当磁场力为0.2N时，闸刀开关会自动跳开．则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为( B )A．电流方向C→O B．电流方向O→CC．电流大小为1A D．电流大小为0.5A6.如图所示，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流强度为I，磁感应强度为B，求各导线所受到的安培力．F A＝________ F B＝________ F C＝________ F D＝________ F E＝________【答案】BIL cosαBIL2BIL 2BIR 07.如图所示，长为2l的直导线拆成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为( C )8.A．0 B．0.5BIl C．BIl D．2BIl9.如图，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.线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示.导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力( A )A.方向沿纸面向上，大小为(2＋1)ILBB.方向沿纸面向上，大小为(2－1)ILBC.方向沿纸面向下，大小为(2＋1)ILBD.方向沿纸面向下，大小为(2－1)ILB10.如图所示，一边长为L、底边BC的电阻R BC是两腰AB、AC的电阻R AB、R AC的两倍(R BC＝2R AB＝2R AC)的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，若通以图示方向的电流，且已知从B端流入的总电流为I，则金属框受到的总安培力大小为( B )a)A ．0B ．BIL C.43BIL D ．2BIL 考点2.3 通电导线在受到安培力作用下的运动判断且垂直于线圈平面，当线圈中通入如图方向的电流后，线圈的运动情况是( A )A. 线圈向左运动B. 线圈向右运动C. 从上往下看顺时针转动D. 从上往下看逆时针转动2.在稀硫酸溶液中有一浮子，它的上部是一轻金属环，下部是分开的铜片和锌片．一开始金属环如图示放置，松开浮子后，则( A )A．浮子一直保持静止不动B．浮子将不停地转动C．浮子将转过90°后再保持静止D．浮子将转过180°后再保持静止3.法拉第电动机原理如图所示。
条形磁铁竖直固定在圆形水银槽中心，N极向上。
一根金属杆斜插在水银中，杆的上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连。
电源负极与金属杆上端相连，与电源正极连接的导线插入水银中。
从上往下看，金属杆（D ）A．向左摆动B．向右摆动C．顺时针转动D．逆时针转动4.如图所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑绝缘圆柱上，但能自由移动，若两线圈内通以大小不等的同向电流，则它们的运动情况是( C )A．都绕圆柱转动B．以不等的加速度相向运动C．以相等的加速度相向运动D．以相等的加速度相背运动5.如图所示，把一重力不计的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以在空间自由运动，当导线通以图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看)( C )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，同时上升6.如图所示，直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如果直导线可以自由地运动，且通以从a到b的电流，则导线ab受磁场力后的运动情况( D )A．从上向下看，顺时针转动并靠近螺线管B．从上向下看，顺时针转动并远离螺线管C．从上向下看，逆时针转动并远离螺线管D．从上向下看，逆时针转动并靠近螺线管7.如图所示，O为圆心，KN和LM是半径分别为ON、OM的同心圆弧，在O处垂直纸面有一载流直导线，电流方向垂直纸面向外，用一根导线围成如图KLMN所示的回路，当回路中沿图示方向通过电流时(电源未在图中画出)，此时回路( D )A．将向左平动B．将向右平动C．将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动D．KL边将垂直纸面向外运动，MN边垂直纸面向里运动8.如图所示，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正方向上用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直．当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出( A )A.弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小B.弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小C.弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大D.弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大9.如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线．当导线中通以由外向内的电流时磁铁仍然保持静止，则( A )A．磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力减小B．磁铁受到向右的摩擦力，对桌面的压力减小C．磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力增大D．磁铁不受摩擦力，对桌面的压力不变考点2.4 通电导线在受到安培力作用下的动力学问题1.如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中，金属杆ab垂直导轨放置，当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止.则( A )A.磁场方向竖直向上B.磁场方向竖直向下C.金属杆ab受平行导轨向上的安培力D.金属杆ab受水平向左的安培力2.(多选)电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是( BD )3.A.只将轨道长度L变为原来的2倍B.只将电流I增加至原来的2倍C.只将弹体质量减至原来的一半D.将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其他量不变4. (多选)如图所示，质量为m 、长为L 的直导线用两绝缘细线悬挂于O 、O ′，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿x 正方向的电流I ，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为( BC )a)A ．z 正向，mg ILtan θ B ．y 正向，mg IL C ．z 负向，mg IL tan θ D ．沿悬线向上，mg ILsin θ 5. 质量为m 、长为L 的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，整个装置处于竖直向上磁感应强度为B 的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角，其截面图如图所示.则下列关于导体棒中的电流分析正确的是( C )A. 导体棒中电流垂直纸面向外，大小为3mg BL B. 导体棒中电流垂直纸面向外，大小为3mg 3BL C. 导体棒中电流垂直纸面向里，大小为3mg BL D. 导体棒中电流垂直纸面向里，大小为3mg 3BL6. 如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m ，质量为6×10－2kg 的通电直导线，电流I ＝1A ，方向垂直纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4T ，方向竖直向上的磁场中，设t ＝0，B ＝0，则需要多长时间斜面对导线的支持力为零？(g 取10m/s 2)【答案】5s7.如图所示，水平放置的两导轨P、Q间的距离L＝0.5 m，垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B＝2 T，垂直于导轨放置的ab棒的质量m＝1 kg，系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G＝3 N的物块相连．已知ab棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.2，电源的电动势E＝10 V、内阻r＝0.1 Ω，导轨的电阻及ab棒的电阻均不计．要想ab棒处于静止状态，R应在哪个范围内取值？(g取10 m/s2)【答案】1.9 Ω≤R≤9.9Ω8.质量为m＝0.02kg的通电细杆ab置于倾角为θ＝37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d＝0.2m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，磁感应强度B＝2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示．现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围为多少？【答案】0.14A≤I≤0.46A。