人教版高三物理一轮复习讲义课件：磁场 第2课时 磁场对电流的作用力 (2).ppt

第第2 2课时课时 磁场对电流的作用力磁场对电流的作用力考点自清考点自清一、安培力的大小和方向一、安培力的大小和方向1.安培力的大小安培力的大小（1）F=F=（如图（如图1所示）所示）.（2）磁场和电流垂直时）磁场和电流垂直时:F=F=.（3）磁场和电流平行时）磁场和电流平行时:F=F=0.图图1BILBILsinsinBILBIL2021/8/9 星期一12 2.安培力的方向安培力的方向（1 1）用左手定则判定）用左手定则判定:伸开左手伸开左手,使拇指与其余使拇指与其余四个手指垂直四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内并且都与手掌在同一个平面内.让让磁感线从掌心进入磁感线从掌心进入,并使四指指向并使四指指向 ,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受受 .（2 2）安培力的方向特点）安培力的方向特点:F FB B,F FI I,即即F F垂直于垂直于 决定的平面决定的平面.名师点拨名师点拨安培力的方向垂直于磁感应强度安培力的方向垂直于磁感应强度B B和电流和电流I I所决定所决定的平面的平面,但磁感应强度与电流不一定垂直但磁感应强度与电流不一定垂直.电流的方向电流的方向安培力的方向安培力的方向B B和和I I2021/8/9 星期一2二、磁电式电流表二、磁电式电流表如图如图2 2所示所示,蹄形磁铁和圆柱形铁芯间的磁场是蹄形磁铁和圆柱形铁芯间的磁场是均匀辐向磁场均匀辐向磁场,不管通电线圈在磁场中转到什么不管通电线圈在磁场中转到什么位置位置,线圈平面都跟磁场平行线圈平面都跟磁场平行,线圈中电流越大线圈中电流越大,偏转角也越大偏转角也越大,与与I I成正比成正比.因通电线圈中的电因通电线圈中的电流方向改变时流方向改变时,指针（或线圈）偏转的方向随之指针（或线圈）偏转的方向随之改变改变,故根据电流表指针偏转方向可判定电路中故根据电流表指针偏转方向可判定电路中的电流方向的电流方向.图图2 22021/8/9 星期一3交流与思考交流与思考:磁电式电流表有什么优缺点磁电式电流表有什么优缺点?提示提示:优点是灵敏度高优点是灵敏度高,能测出很弱的电流能测出很弱的电流.缺点缺点是线圈的导线很细是线圈的导线很细,允许通过的电流很弱允许通过的电流很弱.2021/8/9 星期一4热点一热点一 安培力的方向特点安培力的方向特点1 1.与电场力比较与电场力比较磁场和电场有很多相似之处磁场和电场有很多相似之处,但是但是,安培力比库安培力比库仑力复杂得多仑力复杂得多.点电荷在电场中受力方向和电场点电荷在电场中受力方向和电场方向不是相同就是相反方向不是相同就是相反;而电流元在磁场中受力而电流元在磁场中受力的方向与磁场的方向不在同一条直线上的方向与磁场的方向不在同一条直线上,而且还而且还不在同一个平面内不在同一个平面内,安培力的方向与磁场方向和安培力的方向与磁场方向和电流方向决定的平面垂直电流方向决定的平面垂直.热点聚焦热点聚焦2021/8/9 星期一52 2.方向确定方向确定（1 1）通电导线）通电导线I I放在磁场放在磁场B B之中之中,是安培力是安培力F F产生产生的原因的原因,所以所以F F的方向由的方向由I I、B B决定决定.（2 2）安培力）安培力F F的方向总与磁场的方向总与磁场B B方向和通电导线方向和通电导线电流电流I I的方向所决定的平面垂直的方向所决定的平面垂直,但磁场的方向但磁场的方向与电流的方向不一定垂直与电流的方向不一定垂直,可以成任意夹角可以成任意夹角.（3 3）由磁场）由磁场B B的方向和电流的方向和电流I I的方向确定安培力的方向确定安培力F F的方向是惟一的的方向是惟一的,但由但由F F和和B B（或（或I I）方向确定，）方向确定，I I（或（或B B）的方向不惟一）的方向不惟一.2021/8/9 星期一6特别提示特别提示不论导线与磁感线的夹角如何不论导线与磁感线的夹角如何,安培力的方向都安培力的方向都可以用左手定则判定可以用左手定则判定.只不过当导线与磁感线不只不过当导线与磁感线不垂直时垂直时,磁感线应斜穿过手心磁感线应斜穿过手心,但四指一定指向但四指一定指向电流方向电流方向,拇指一定要垂直于磁场方向和电流方拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面向决定的平面.2021/8/9 星期一7热点二热点二 安培力的大小和做功情况安培力的大小和做功情况1.1.应用公式应用公式F F=BILBIL时需要注意时需要注意（1 1）B B与与L L垂直垂直.（2 2）L L是有效长度是有效长度,如图如图3 3曲线曲线ACBACB中如果通电电流为中如果通电电流为I I,则其受水平向则其受水平向左的安培力左的安培力F F=BILBIL.（3 3）B B并非一定是匀强磁场并非一定是匀强磁场,但一定但一定是导线所在处的磁感应强度是导线所在处的磁感应强度.图图3 32021/8/9 星期一8（2 2）安培力做负功）安培力做负功:是将其他形式的能是将其他形式的能转化为电能转化为电能,储存或再转化为其他形式的储存或再转化为其他形式的能能.2.2.安培力做功的实质安培力做功的实质:能量的转化能量的转化（1 1）安培力做正功）安培力做正功:是将电源的能量转是将电源的能量转化为导线的动能或其他形式的能化为导线的动能或其他形式的能.2021/8/9 星期一9题型题型1 1 通电导体在安培力作用下运动方向的判断通电导体在安培力作用下运动方向的判断 【例例1 1】如图如图4 4所示所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁挂在磁铁N N极附近极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面且垂直线圈平面.当线圈内通以如图方向的电流当线圈内通以如图方向的电流后后,线圈的运动情况是线圈的运动情况是 （）A.A.线圈向左运动线圈向左运动B.B.线圈向右运动线圈向右运动C.C.从上往下看顺时针转动从上往下看顺时针转动D.D.从上往下看逆时针转动从上往下看逆时针转动题型探究题型探究图图4 42021/8/9 星期一10思路点拨思路点拨 解答本题可用两种思考方法解答本题可用两种思考方法:（1 1）把）把环形电流看成小磁针环形电流看成小磁针;（2 2）把环形电流看作很多）把环形电流看作很多直线电流组成的直线电流组成的,分析每小段直线电流的受力分析每小段直线电流的受力.解析解析 解法一解法一 电流元法电流元法.首先首先将圆形线圈分成很多小段将圆形线圈分成很多小段,每一每一段可看做一直线电流段可看做一直线电流,取其中上、取其中上、下两小段分析下两小段分析,其截面图和受安培力情况如右图所其截面图和受安培力情况如右图所示示.根据对称性可知根据对称性可知,线圈所受安培力的合力水平线圈所受安培力的合力水平向左向左,故线圈向左运动故线圈向左运动.只有选项只有选项A A正确正确.2021/8/9 星期一11解法二解法二 等效法等效法.将环形电流等效成一条形磁铁将环形电流等效成一条形磁铁,如下图所示如下图所示,据异名磁极相吸引知据异名磁极相吸引知,线圈将向左运线圈将向左运动动,选选A.A.也可将左侧条形磁铁等效成一环形电流也可将左侧条形磁铁等效成一环形电流,根据结论根据结论“同向电流相吸引同向电流相吸引,异向电流相排斥异向电流相排斥”.”.也可判断出线圈向左运动也可判断出线圈向左运动,选选A.A.答案答案 A2021/8/9 星期一12方法提炼方法提炼判断通电导体在安培力作用下的运动方向判断通电导体在安培力作用下的运动方向:清楚导线所在位置的磁场分布情况清楚导线所在位置的磁场分布情况,然后结合然后结合左手定则准确判断导线的受力情况或将要发生的左手定则准确判断导线的受力情况或将要发生的运动运动.往往采用以下几种方法往往采用以下几种方法:电流电流元法元法 把整段导线分为多段直电流元把整段导线分为多段直电流元,先用先用左手定则判断每段电流元受力的方左手定则判断每段电流元受力的方向向,然后判断整段导线所受合力的方然后判断整段导线所受合力的方向向,从而确定导线运动方向从而确定导线运动方向等效等效法法环形电流可等效成小磁针环形电流可等效成小磁针,通电螺线通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形管可以等效成条形磁铁或多个环形电流电流,反过来等效也成立反过来等效也成立 2021/8/9 星期一13特殊位特殊位置法置法 通过转动通电导线到某个便于分析的特殊通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置位置,然后判断其所受安培力的方向然后判断其所受安培力的方向,从而从而确定其运动方向确定其运动方向 结论法结论法 两平行直线电流在相互作用过程中两平行直线电流在相互作用过程中,无转动无转动趋势趋势,同向电流互相吸引同向电流互相吸引,反向电流互相排反向电流互相排斥斥;两不平行的直线电流相互作用时两不平行的直线电流相互作用时,有转有转动到平行且电流方向相同的趋势动到平行且电流方向相同的趋势 转换研究转换研究对象法对象法 定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题的问题,可先分析电流在磁体磁场中所受的可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力安培力,然后由牛顿第三定律然后由牛顿第三定律,确定磁体所确定磁体所受电流磁场的反作用力受电流磁场的反作用力,从而确定磁体所受从而确定磁体所受合力及运动方向合力及运动方向 2021/8/9 星期一14变式练习变式练习1 1 如图如图5所示所示,用细橡用细橡皮筋悬吊一轻质线圈皮筋悬吊一轻质线圈,置于一固定置于一固定直导线上方直导线上方,线圈可以自由运动线圈可以自由运动.当给两者通以图示电流时当给两者通以图示电流时,线圈将线圈将（）A.A.靠近直导线靠近直导线,两者仍在同一竖直平面内两者仍在同一竖直平面内B.B.远离直导线远离直导线,两者仍在同一竖直平面内两者仍在同一竖直平面内C.C.靠近直导线靠近直导线,同时旋转同时旋转9090D.D.远离直导线远离直导线,同时旋转同时旋转9090图图52021/8/9 星期一15解析解析 由安培定则知由安培定则知,通电直导线通电直导线在线圈处产生的磁场垂直于纸面向在线圈处产生的磁场垂直于纸面向外外.为了判定通电线圈在这一磁场为了判定通电线圈在这一磁场内的受力方向内的受力方向,不妨将它分成足够不妨将它分成足够多的等份来处理多的等份来处理,这样每一小段便这样每一小段便可看做是一小段通电直导线可看做是一小段通电直导线.结合结合左手定则可判定出各段受力皆背离圆心左手定则可判定出各段受力皆背离圆心,如右图所如右图所示示.但由于直线电流的磁场不均匀但由于直线电流的磁场不均匀,靠近直导线的靠近直导线的部分磁场较强部分磁场较强,因而线圈靠近直导线的部分受力较因而线圈靠近直导线的部分受力较大大.考虑对称性特点考虑对称性特点,将各段受力合成时将各段受力合成时,合力方向合力方向一定竖直向下一定竖直向下,这样线圈必定靠近直导线这样线圈必定靠近直导线,并仍处并仍处于竖直平面内于竖直平面内.答案答案 A2021/8/9 星期一16题型题型2 2 安培力与力学知识的综合应用安培力与力学知识的综合应用例例2 2 如图如图6 6所示所示,在倾角在倾角=30=30的斜面上的斜面上,固定一金属框固定一金属框,宽宽L L=0.25 m,=0.25 m,接入电动势接入电动势E E=12 V,=12 V,内阻不计的电源内阻不计的电源,垂直框面放垂直框面放有一根质量有一根质量m m=0.2 kg=0.2 kg的金属的金属棒棒abab,它与框架的动摩擦因数它与框架的动摩擦因数=,=,整个装置放在磁感应强度整个装置放在磁感应强度B B=0.8 T,=0.8 T,垂直框面向垂直框面向上的匀强磁场中上的匀强磁场中.当调节滑动变阻器当调节滑动变阻器R R的阻值在的阻值在什么范围内时什么范围内时,可使金属棒静止在框架上可使金属棒静止在框架上?框架框架与棒的电阻不计与棒的电阻不计,g g取取10 m/s10 m/s2 2.图图6 62021/8/9 星期一17思维导图思维导图2021/8/9 星期一18解析解析 （1 1）当变阻器）当变阻器R R取值较取值较大时大时,I I 较小较小,安培力安培力F F较小较小,在在金属棒重力分力金属棒重力分力mgmgsin sin 作作用下用下,使棒有沿框架下滑趋势使棒有沿框架下滑趋势,框架对棒的摩擦力框架对棒的摩擦力F F1 1沿框面向上沿框面向上,如右图所示如右图所示.金属金属棒刚好不下滑时满足平衡条件棒刚好不下滑时满足平衡条件.B LB L+mgmgcoscos-mgmgsinsin=0=0得得R R=4.8 =4.8 2021/8/9 星期一19（2 2）当变阻器）当变阻器R R取值较小时取值较小时,I I较大较大,安培力安培力F F较大较大,会使金属棒产生沿框面上滑趋势会使金属棒产生沿框面上滑趋势.因此因此,框架对棒框架对棒的摩擦力的摩擦力F F2 2沿框面向下沿框面向下,如右图所示如右图所示.金属棒刚好不金属棒刚好不上滑时满足平衡条件上滑时满足平衡条件.B LB L-mgmgcoscos-mgmgsinsin=0=0得得R R=1.6 =1.6 所以滑动变阻器所以滑动变阻器R R的取值范围为的取值范围为1.6 1.6 R R4.8.4.8.答案答案 1.6 1.6 R R4.8 4.8 2021/8/9 星期一20规律总结规律总结解决安培力与力学综合问题的关键解决安培力与力学综合问题的关键:（1 1）首先正确画出通电导体受力的平面图（或侧）首先正确画出通电导体受力的平面图（或侧视图）视图）,注意电流方向和磁场方向的正确画出注意电流方向和磁场方向的正确画出.（2 2）受力分析时安培力的方向必须用左手定则正）受力分析时安培力的方向必须用左手定则正确判定确判定,注意安培力方向既跟磁感应强度的方向垂注意安培力方向既跟磁感应强度的方向垂直又和电流方向垂直直又和电流方向垂直.2021/8/9 星期一21变式练习变式练习2 2 如图如图7 7所示所示,通电细通电细杆杆abab质量为质量为m m,置于倾角为置于倾角为的导的导轨上轨上,导轨和杆间不光滑导轨和杆间不光滑.通有电通有电流时流时,杆静止在导轨上杆静止在导轨上.下图是四下图是四个侧视图个侧视图,标出了四种匀强磁场的标出了四种匀强磁场的方向方向,其中摩擦力可能为零的是（其中摩擦力可能为零的是（）图图72021/8/9 星期一22解析解析 因为杆静止在导轨上因为杆静止在导轨上,所受合力为零所受合力为零,如果如果杆和导轨无挤压或者杆相对于导轨无滑动的趋势杆和导轨无挤压或者杆相对于导轨无滑动的趋势,则摩擦力为零则摩擦力为零.根据左手定则根据左手定则,四指指向电流方向四指指向电流方向,磁感线垂直穿过手心磁感线垂直穿过手心,则大拇指指向为安培力的方则大拇指指向为安培力的方向向,所以所以A A中中F F水平向右水平向右,B,B中中F F竖直向上竖直向上,C,C中中F F竖直向竖直向下下,D,D中中F F水平向左水平向左,A,A、B B满足题意满足题意.答案答案 AB2021/8/9 星期一23题型题型3 “3 “导体棒导体棒”模型模型【例例3】如图如图8 8所示是一个所示是一个可以用来测量磁感应强度可以用来测量磁感应强度的装置的装置,一长方体绝缘容器一长方体绝缘容器内部高为内部高为L L,厚为厚为d d,左右两管左右两管等高处装有两根完全相同等高处装有两根完全相同的开口向上的管子的开口向上的管子a a、b b,上、上、下两侧装有电极下两侧装有电极C C（正极）和（正极）和D D（负极）（负极）,并经开并经开关关S S与电源连接与电源连接.容器中注满能导电的液体容器中注满能导电的液体,液体液体的密度为的密度为.将容器置于一匀强磁场中将容器置于一匀强磁场中,磁场方向磁场方向垂直纸面向里垂直纸面向里.当开关断开时当开关断开时,竖直管子竖直管子a a、b b中中图图8 82021/8/9 星期一24的液面高度相同的液面高度相同;开关开关S S闭合后闭合后,a a、b b管中液面将管中液面将出现高度差出现高度差.若闭合开关若闭合开关S S后后,a a、b b管中液面将出管中液面将出现高度差为现高度差为h h,电路中电流表的读数为电路中电流表的读数为I I,求磁感求磁感应强度应强度B B的大小的大小.2021/8/9 星期一25解析解析 开关开关S S闭合后闭合后,导电液体中有电流由导电液体中有电流由C C流向流向D D,根据左手定则可知导电液体要受到向右的安培力根据左手定则可知导电液体要受到向右的安培力F F的作用的作用,在液体中产生附加压强在液体中产生附加压强p p,这样这样a a、b b管中液管中液面将出现高度差面将出现高度差.设液体中产生附加压强为设液体中产生附加压强为p p,则则:p p=p p=ghghF F=BILBILS S=LdLd所以磁感应强度的大小为所以磁感应强度的大小为B B=答案答案2021/8/9 星期一26【评分标准评分标准】本题共本题共1212分分.其中其中式各式各2 2分分,式式4 4分分.【名师导析名师导析】由于习惯于理想的物理模型由于习惯于理想的物理模型,学生往往迷惑于新颖学生往往迷惑于新颖陌生的实际问题陌生的实际问题.解题的关键要利用原型启发、类解题的关键要利用原型启发、类比、联想等思维方法比、联想等思维方法,通过对题给情境的分析来获通过对题给情境的分析来获知其原理知其原理,建立起熟悉的物理模型建立起熟悉的物理模型.2021/8/9 星期一27自我批阅自我批阅（12分）如图分）如图9所示所示,半径为半径为R R的的绝缘轻质细圆环上均匀分布着电绝缘轻质细圆环上均匀分布着电荷量为荷量为Q Q的正电荷的正电荷,将环垂直放入将环垂直放入磁感应强度为磁感应强度为B B的匀强磁场中的匀强磁场中,若若环能承受的最大拉力为环能承受的最大拉力为F F,问环至问环至少以多大的角速度旋转时可将圆环拉断少以多大的角速度旋转时可将圆环拉断?解析解析 设圆环旋转的角速度为设圆环旋转的角速度为,则圆环电荷随圆则圆环电荷随圆环转动形成的电流为环转动形成的电流为I I=（4 4分）分）图图92021/8/9 星期一28取半圆为研究对象取半圆为研究对象,受力如图所示受力如图所示F F安安=BILBIL=B B 22R R=（4 4分）分）当当F F安安=2=2F F时环可被拉断时环可被拉断,则则 =2 =2F F（2 2分）分）则有则有=（2 2分）分）答案答案 2021/8/9 星期一291.1.下列关于通电直导线在匀强磁场中受安培力的下列关于通电直导线在匀强磁场中受安培力的说法说法,正确的有正确的有 （）A.A.安培力的方向与磁场方向垂直安培力的方向与磁场方向垂直,同时又与电流同时又与电流 方向垂直方向垂直B.B.若某段导线在磁场中取某一方向时受到的安若某段导线在磁场中取某一方向时受到的安 培力最大培力最大,此时导线必与磁场方向垂直此时导线必与磁场方向垂直C.C.若导线受到的安培力为若导线受到的安培力为0,0,导线所在处的磁感导线所在处的磁感 应强度必为应强度必为0 0D.D.安培力的大小只跟磁场的强弱和电流大小有关安培力的大小只跟磁场的强弱和电流大小有关素能提升素能提升2021/8/9 星期一30解析解析 因为因为F F安安既垂直于磁场既垂直于磁场,又垂直于电流方向又垂直于电流方向,故故A A正确正确;只有当只有当I IB B时时,导线所受安培力才最大导线所受安培力才最大,故故B B正确正确;当当I IB B时时,F F安安=0=0但但B B0,0,故故C C错误错误;由于由于F F安安还与磁场与电流方向的夹角有关还与磁场与电流方向的夹角有关,故故D D错误错误.答案答案 AB2021/8/9 星期一312.2.两条导线互相垂直两条导线互相垂直,但相隔一小段但相隔一小段距离距离,其中其中ABAB固定固定,CDCD可自由运动可自由运动,当通以图当通以图1010所示方向电流后所示方向电流后,CDCD导导线将线将（）A.A.顺时针方向转动顺时针方向转动,同时靠近同时靠近ABABB.B.逆时针方向转动逆时针方向转动,同时离开同时离开ABABC.C.顺时针方向转动顺时针方向转动,同时离开同时离开ABABD.D.逆时针方向转动逆时针方向转动,同时靠近同时靠近ABAB图图102021/8/9 星期一32解析解析 固定直导线固定直导线ABAB产生的磁场产生的磁场,在其右方垂直在其右方垂直纸面向里纸面向里,左方垂直纸面向外左方垂直纸面向外,使使CDCD导线的左段导线的左段受到向下的安培力受到向下的安培力,右段受到向上的安培力右段受到向上的安培力,导导线线CDCD将以中点为轴逆时针转动将以中点为轴逆时针转动,直到与导线直到与导线ABAB平平行时行时,两导线中电流方向相同两导线中电流方向相同,同向电流相互吸同向电流相互吸引引,CDCD向向ABAB靠拢靠拢,故故D D正确正确.答案答案 D2021/8/9 星期一333.3.如图如图1111所示为一种自动跳闸的闸刀开关所示为一种自动跳闸的闸刀开关,O O是转是转动轴动轴,A A是绝缘手柄是绝缘手柄,C C是闸刀卡口是闸刀卡口,M M、N N接电源线接电源线,闸刀处于垂直纸面向里、闸刀处于垂直纸面向里、B B=1 T=1 T的匀强磁场中的匀强磁场中,COCO间距离为间距离为10 cm,10 cm,当磁场力为当磁场力为0.2 N0.2 N时时,闸刀开关闸刀开关会自动跳开会自动跳开.则要使闸刀开关能跳开则要使闸刀开关能跳开,COCO中通过中通过的电流的大小和方向为的电流的大小和方向为 （）A.A.电流方向电流方向C CO OB.B.电流方向电流方向O OC CC.C.电流大小为电流大小为1 A1 AD.D.电流大小为电流大小为0.5 A0.5 A解析解析 由左手定则由左手定则,电流的电流的方向方向O OC C,由由B B=得得I I=2 A.=2 A.图图11B2021/8/9 星期一344.4.如图如图1212所示所示,用三条细线悬挂的水平用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有圆形线圈共有n n匝匝,线圈由粗细均匀、线圈由粗细均匀、单位长度的质量为单位长度的质量为2.5 g2.5 g的导线绕制的导线绕制而成而成,三条细线呈对称分布三条细线呈对称分布,稳定时线稳定时线圈平面水平圈平面水平.在线圈正下方放有一个在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁圆柱形条形磁铁,磁铁的中轴线磁铁的中轴线OOOO垂直于线圈平面且通过其圆心垂直于线圈平面且通过其圆心O O,测得线圈的导测得线圈的导线所在处磁感应强度大小为线所在处磁感应强度大小为0.5 T,0.5 T,方向与竖直方向与竖直线成线成3030角角,要使三条细线上的张力为零要使三条细线上的张力为零,线圈线圈中通过的电流至少为中通过的电流至少为 （）A.0.1 AA.0.1 AB.0.2 AB.0.2 AC.0.05 AC.0.05 AD.0.01 AD.0.01 A图图1212A2021/8/9 星期一355.5.如图如图1313所示所示,有两根长为有两根长为L L、质量为质量为m m的细导体棒的细导体棒a a、b b,a a被水平放置在倾角为被水平放置在倾角为4545的的光滑斜面上光滑斜面上,b b被水平固定在被水平固定在与与a a在同一水平面的另一位置在同一水平面的另一位置,且且a a、b b平行平行,它们之间的距离为它们之间的距离为x x.当两细棒中均当两细棒中均通以电流强度为通以电流强度为I I的同向电流时的同向电流时,a a恰能在斜面上恰能在斜面上保持静止保持静止,则则b b的电流在的电流在a a处产生的磁场的磁感应处产生的磁场的磁感应强度的说法错误的是强度的说法错误的是 （）图图13132021/8/9 星期一36A.A.方向向上方向向上B.B.大小为大小为C.C.若使若使b b下移下移,a a将不能保持静止将不能保持静止D.D.要使要使a a仍能保持静止仍能保持静止,而减小而减小b b在在a a处的磁感应处的磁感应 强度强度,可使可使b b上移上移解析解析 由安培定则可知由安培定则可知A A正确正确.由由mgmgsinsin=BILBILcoscos知知B B=mgmg ,B,B错误错误.若要使若要使B B最小最小,B B应在平行斜面向上的方向上应在平行斜面向上的方向上,所以所以C C、D D正确正确.答案答案 B2021/8/9 星期一376.6.如图如图1414所示所示,台秤上放一光滑平板台秤上放一光滑平板,其左边固定其左边固定一挡板一挡板,一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来来,此时台秤读数为此时台秤读数为F F1 1,现在磁铁上方中心偏左位现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线置固定一通电导线,电流方向如图电流方向如图,当加上电流后当加上电流后,台秤读数为台秤读数为F F2 2,则以下则以下说法说法正确的是正确的是 （）A.A.F F1 1F F2 2,弹簧长度将变长弹簧长度将变长B.B.F F1 1F F2 2,弹簧长度将变短弹簧长度将变短C.C.F F1 1F F2 2,弹簧长度将变长弹簧长度将变长D.D.F F1 1F F2 2,弹簧长度将变短弹簧长度将变短图图14142021/8/9 星期一38解析解析 根据左手定则判断导线所受安培力斜向右根据左手定则判断导线所受安培力斜向右下方下方,由牛顿第三定律可知磁铁受导线的作用力由牛顿第三定律可知磁铁受导线的作用力为斜向左上方为斜向左上方.磁铁在竖直方向与水平方向受力磁铁在竖直方向与水平方向受力平衡平衡,可得支持力变小可得支持力变小,磁铁压缩弹簧磁铁压缩弹簧.答案答案 B2021/8/9 星期一397.7.有两个相同的全长电阻为有两个相同的全长电阻为9 9 的均匀光滑圆环的均匀光滑圆环,固定固定于一个绝缘的水平台面上于一个绝缘的水平台面上,两环分别在两个互相平行的、两环分别在两个互相平行的、相距为相距为20 cm20 cm的竖直平面内的竖直平面内,两环的连心线恰好两环的连心线恰好与环面垂直与环面垂直,两环面间有方向竖直向下的磁感强两环面间有方向竖直向下的磁感强度度B B=0.87 T=0.87 T的匀强磁场的匀强磁场,两环的最高点两环的最高点A A和和C C间接间接有一内阻为有一内阻为0.5 0.5 的电源的电源,连接导线的电阻不计连接导线的电阻不计.今有一根质量为今有一根质量为10 g,10 g,电阻为电阻为1.5 1.5 的棒置于两的棒置于两环内侧且可顺环滑动环内侧且可顺环滑动,而棒恰好静止于如图而棒恰好静止于如图1515所所示的水平位置示的水平位置,它与圆弧的两接触点它与圆弧的两接触点P P、Q Q和圆弧和圆弧最低点间所夹的弧对应的圆心角均为最低点间所夹的弧对应的圆心角均为=60,=60,取重力加速度取重力加速度g g=10 m/s=10 m/s2 2,试求此电源电动势试求此电源电动势E E的的大小大小.图图15152021/8/9 星期一40解析解析 在图中在图中,从左向右看从左向右看,棒棒PQPQ的受力如下图所示的受力如下图所示,棒棒所受的重力和安培力所受的重力和安培力F F的合的合力与环对棒的弹力力与环对棒的弹力F FN N是一对是一对平衡力平衡力,且且F F=mgmgtantan=mg mg 而而F F=IBLIBL,所以所以I I=A=1 AA=1 A在如图所示的电路中在如图所示的电路中,两个圆环分别连入电路中两个圆环分别连入电路中的电阻为的电阻为R R,则则2021/8/9 星期一41R R=2 =2 由闭合电路欧姆定律得由闭合电路欧姆定律得E E=I I（r r+2+2R R+R R棒棒）=1=1（0.5+22+1.50.5+22+1.5）V=6 VV=6 V答案答案 6 V2021/8/9 星期一42反思总结反思总结2021/8/9 星期一432021/8/9 星期一44