安培力知识讲解与典型分类例题

知识点1 安培力 1．安培力

（1）定义：通电导线在磁场中受到的力． （2）大小：

①当B I L 、、两两垂直时，F BLI =．若B 与I 的夹角为θ，则sin F BIL θ=．

②弯曲导线的有效长度L ，等于两端点所连线段的长度；相应的电流方向，沿L 由始端流向末端．因为任意形状的闭合线圈，其有效长度0L =，所以闭合通电线圈在匀强磁场中，受到安培力的矢量和一定为零．如图所示，甲、乙、丙三段导线的形状和长度不等，但两端点a b 、之间的有效直线距离相等，当通以相同的电流时，在同样的磁场中安培力大小相等，而丁图中导线圈闭合，则其安培力合力为零．

③公式的适用条件：一般只适用于匀强磁场． （3）方向判断：

①左手定则：伸出左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，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体在磁场中受到的安培力的方向．

②同向电流相互吸引，反向电流相互排斥．

（4）特点：F B ⊥，F I ⊥，即F 垂直于B 和I 决定的平面．（注意：B 和I 可以有任意夹角）

2．磁电式电流表

磁电式仪表最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈．当电流通过线圈时，导线受到安培力的作用．由左手定则可以判定，线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．线圈转动时，图甲中的螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动．电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大．所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小．

从图乙和图丙可以看出，安培力总与磁感应强度的方向垂直．为了使电流表表盘的刻度均匀，两磁极间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱．这样，极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行（图丙），表盘的刻度就是均匀的了．

【安培力】

【例1】 关于通电直导线所受的安培力F 、磁感应强度B 和电流I 三者方向之间的关系，下列说法中正确的

是（ ）

A ．F

B I 、、的三者必定均相互垂直

B ．F 必定垂直于B I 、，但B 不一定垂直于I

C ．B 必定垂直于F I 、，但F 不一定垂直于I

D ．I 必定垂直于F B 、，但F 不一定垂直于B

【例2】 在图中，表示电流I 、磁场B 和磁场对电流作用力F 三者的方向关系正确的是（ ）

【例3】 在如图所示各图中，表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是 ( )

【例4】 一段通电导线，放在同一匀强磁场中的四个不同的位置，如图所示，则（ ）

A ．b 情况下导线不受安培力

B ．b c 、情况下导线都不受安培力

C ．c 情况下导线受的安培力大于a 情况下导线受的安培力

D ．a b 、情况下，导线受的安培力大小相等

【例5】 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 ( )

【例6】 在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长1cm ，电流为5A ，所受磁场力为

2510N -⨯．求：

（1）这点的磁感应强度是多大?若电流增加为10A ，所受磁场力为多大? （2）若让导线与磁场平行，这点的磁感应强度多大?通电导线受到的磁场力多大?

【例7】 一根长0.2m 、电流为2A 的通电导线，放在磁感应强度为0.5T 的匀强磁场中，受到磁场力的大小可

能是（ ）

A ．0.4N

B ．0.2N

C ．0.1N

D ．0

【例8】 磁场中某区域的磁感线如图所示，则（ ）

A ．a 、b 两处的磁感应强度的大小不等，a b

B B > B ．a 、b 两处的磁感应强度的大小不等，a b B B <

C ．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

【例9】 如图，长为2l 的直导线折成边长相等，夹角为60o 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强度为I 的电流时，该V 形通电导线受到的安培力大小为（ ） A ．0

B ．0.5BIl

C ．BIl

D ．2BIl

【磁电式电流表】

【例1】 关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯间的矩形线圈与该磁场的关系，下列正确的有

A ．通电线圈旋转的角度不同，它所在位置的磁感应强度大小也不同

B ．不管通电线圈转到什么位置，它所在位置的磁感应强度大小都相等

C ．通电线圈旋转的角度不同，它的平面与磁感线的夹角也不同

D ．不管通电线圈转到什么位置，它的平面都与磁感线相平行

【例2】 磁电式电流表中通以相同电流时，指针偏转角度越大，表示电流表灵敏度越高，若其余条件都相同，

则灵敏度高的电流表具有（ ） C ． 比较小的通电线圈的横截面积 B ．比较“硬”的两个螺旋弹簧 C ．比较少的通电线圈匝数

D ．比较强的辐向分布的磁场

【例3】 实验室经常使用的电流表是磁电式仪表．这种电流表的构造如图甲所示．蹄形磁铁和铁芯间的磁场

是均匀地辐向分布的．当线圈通以如图乙所示的电流，下列正确的是（ ）

A ．线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行

B ．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动

C ．当线圈转到如图乙所示的位置，b 端受到的安培力方向向上

D ．当线圈转到如图乙所示的位置，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动

【磁铁磁场中的导线】

【例1】 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

【例2】 如图所示，一根条形磁棒静止在斜面上，磁棒中心正上方固定着一根水平直导线，通以垂直于纸面

向里的恒定电流．现将电流I 的方向改为垂直于纸面向外，电流的大小不变，发现磁棒仍静止在斜面上，则磁棒对斜面的压力（ ） A ．增大 B ．不变 C ．减小

D ．缺少条件无法判断

【例3】 如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，

此时台秤读数为N1F ，现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线，电流方向如图，当加上电流后，台秤读数为N2F ，则以下说法正确的是（ ） A ．12N N F F >，弹簧长度将变长 B ．12N N F F >，弹簧长度将变短 C ．12N N F F <，弹簧长度将变长 D ．12N N F F <，弹簧长度将变短

【例4】 如图甲所示，把一通电直导线放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动．当导线通过电流I 时，

如果只考虑安培力的作用，则从上往下看，导线的运动情况（ ） 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