1、基础课时22磁场的描述及磁场对电流的作用1如图13所示，直导线ab与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离，其中直导线固定，线圈可自由运动，当同时通有图示方向电流时，从左向右看，线圈将()图13A不动B顺时针转动，同时靠近导线C逆时针转动，同时离开导线D逆时针转动，同时靠近导线解析由安培定则可知直线电流ab的磁场在其右方方向垂直纸面向里，利用等效法将自由移动的环形电流看成小磁针，其N极将转向纸面里，排除A、B；用转到线圈平面趋近纸面时的特殊位置分析，由结论法(同向电流相吸，反向电流相斥)可知，线圈左侧受直导线引力，右侧受直导线斥力，离直导线越近磁感应强度越大，安培力越大，使得线圈所受直线电流的安培力
2、向左，即线圈在靠近导线。答案D2(2014新课标全国卷，15)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()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解析安培力的方向、磁感应强度的方向及电流的方向满足左手定则，所以安培力的方向既垂直于直导线，也垂直于磁场的方向，所以选项B正确、A错误；当通电直导线与磁场方向垂直时，安培力最大FBIl，当通电直导线与磁场方向平行时，安培力最小为零，故选项C错误；将直导线从中点折成直角，假设原来直导线与磁场方向垂直，若折成直
3、角后一段与磁场仍垂直，另一段与磁场平行，则安培力的大小变为原来的一半，若折成直角后，两段都与磁场垂直，则安培力的大小变为原来的，因此安培力大小不一定是原来的一半，选项D错误。答案B3如图14所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中，在以导线截面的中心为圆心、r为半径的圆周上有A、B、C、D四个点。已知A点的磁感应强度为0，则下列叙述正确的是()图14A直导线中的电流方向垂直于纸面向外BB点的磁感应强度为 T，方向斜向右上方，与竖直方向的夹角为45CC点的磁感应强度为0DD点的磁感应强度与B点的相同解析A点的磁感应强度为0，则直线电流在A点的磁感应强度与匀强磁场在A点的磁感应强
4、度的矢量和为0，所以直线电流在A点的磁感应强度大小B1 T，方向水平向左，由安培定则可得直导线中的电流方向垂直于纸面向里，选项A错误；因为圆周上各点到直导线截面中心的距离相等，所以直线电流在圆周上各点的磁感应强度大小均为1 T，但方向不同，在B点竖直向上，在C点水平向右，在D点竖直向下，则B点的磁感应强度大小为 T，方向斜向右上方，与竖直方向的夹角为45，C点的磁感应强度大小为2 T，方向水平向右，D点的磁感应强度大小为 T，方向斜向右下方，与竖直方向的夹角为45，选项B正确，C、D错误。答案B4如图15所示，两平行导轨与水平面成37角，导轨间距为L1.0 m，匀强磁场的磁感应强度可调，方向垂
5、直导轨所在平面向下。一金属杆长也为L，质量m0.2 kg，水平放在导轨上，与导轨接触良好而处于静止状态，金属杆与导轨间的动摩擦因数0.5，通有图示方向的电流，电流强度I2.0 A，令最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则磁感应强度的最大值和最小值分别为()图15A1.0 T0B1.0 T0.6 TC1.0 T0.2 TD0.6 T0.2 T解析由左手定则知安培力沿斜面向上，因mgsin 1.2 N、Ffmmgcos 0.8 N，所以当磁感应强度B最小时，安培力F1BminIL0.4 N，即Bimin0.2 T；当B最大时，安培力F2BmaxIL2.0 N，即Bmax1.0 T，C正确。答案C5(201
6、5新课标全国卷，24)如图16所示，一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为0.1 T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连，电路总电阻为2 。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm，重力加速度大小取10 m/s2。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量。图16解析金属棒通电后，闭合回路电流I A6 A导体棒受到的安培力大小为FBIL0.06 N。开关闭合后，电流方向为从b到a，由左手定则可判断知金属棒受到的安培力方向竖直向下由平衡条件知：开关闭合前：2kxmg开关闭合后：2k(xx)mgF代入数值解得m0.01 kg答案方向竖直向下0.01 kg个概念磁感应强度、磁感线、安培力个公式FBIL个定则安培定则、左手定则种方法等效法、转换研究对象法、电流元法、特殊位置法、结论法
