第2讲磁场对电流的作用

1、磁场对电流的作用教 师：宋晓垒爱护环境，从我做起提倡使用电子讲义第 2 讲磁场对电流的作用一、基本概念1. 磁感应强度 B:B = F/IL（条件是匀强磁场中，或 L 很小，并且 LB ）2. 安培力（1）大小：如图：一根长为 L 的直导线，处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中且与 B 的夹角为q ，当通过电流 I 时，安培力的大小可表示为 F=。当q = 90°时，安培力最大，Fmax = 图 1当q =0°或q =180°时，安培力为。（2）方向：用左手定则判定，安培力始终垂直于和所决定的平面，但和不一定垂直。若它二者中任一量反向，F 将。二、典型例题例 1在纸

2、面上有一个等边三角形 ABC，其顶点处都通有相流的三根长直导线垂直于纸面位置，电流图 2 所示，每根通电导线在三角形的中心 O 产生的磁感应强度大小为 B0。则中心 O 处的磁感应强度大小为。图 2例 2在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线，如图 3 所示，四根导线中电流 i4 = i3 i2 i1，要使 O 点磁场增强，则应切断哪一根导线中的电流？（Ai1 Bi2 Ci3 Di4）例 3如图 4，一通电直导线位于蹄形磁铁、磁极的正上方，当通以电流 I 时，试导线的运动情况。图 3图 4- 第 1 页 -所有 北京天地精华教育科技咨询：例 4如图在条形磁铁 N 极附近悬挂一个线圈，当线圈中通

3、有逆时针方向的电流时，线圈将向哪个方向偏转？例 5如图 5 所示，A 为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流图。当圆盘高速绕中心轴 OO转动时，通电直导线所受磁场力的方向是（）A竖直向上B竖直向下C水平向里D水平图 5例 6如图 6 所示，两根平行放置的导电轨道，间距为 L，倾角为q ，轨道间接有电动势为 E（内阻不计）的电源，现将一根质量为 m、电阻为 R 的金属杆 ab 与轨道垂直放于导电轨道上，轨道的摩擦和电阻均不计，要使 ab 杆静止，所加匀强磁场的磁感应强度垂直斜面向上，求其大小。图 6三、基础训练1下列说法中正确的是（）A电荷在某处不

4、受电场力的作用，则该处电场强度为零 B一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零 C表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导体长度和电流乘积的比值2在球体上分别沿经、纬两个方向互相垂直的套有两个绝缘导线环 AA和 BB，环中通有相同大小的恒定电流（如图 7），则球心处磁感应强度的 A指向左上方B指向右下方C竖直向上D水平向右：（AA面水平，BB面垂直纸面竖直）（）图 7- 第 2 页 -所有 北京天地精华教育科技咨询：3如图 8 所示，原来静止的圆形

5、通电线圈通以逆时针方向的电流 I，在其直径 AB 上靠近 B 点放一根垂直于线圈平面的固定不动的长直导线，通过的方向的电流 I，在磁场力作用下圆线圈将（）A向左运动 B向右运动 C以直径 AB 为轴运动D静止不动图 84质量为 m 的通电细杆 ab 置于倾角为q 的导轨上，导轨宽度为 d，杆 ab 与导轨间的动摩擦因数为 m 。有电流时，ab 恰好能在导轨上静止，如图 9 所示，它的四个侧视图中标出四种可能的匀强磁场方向，其中杆 ab 又与导轨之间的摩擦力可能为零的图是（）图 9（a）图（b）图（c）图B D（d）图A C5一根长度 0.1 米的均匀金属杆，两端焊接等长的细软导线，悬挂在同一水

6、平的两点上，abcd 所在的区域内有一竖直方向的匀强磁场，当 ab 中通以如图 10 所示电流时，金属杆 ab 偏离原来的位置到两根悬线和竖直方向的夹角为 30°时保持平衡，如果金属杆 ab 的质量为 0.0866 千克，其中通过电流强度为 10 安，求匀强磁场的磁感应强度（g 取 10 米/秒 2）图 10四、能力提升1下列叙述正确的是（）A放在匀强磁场中的通电导线受到恒定的磁场力 B沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 C磁场的方向就是通电导体所受磁场力的方向 D安培力的方向一定垂直磁感应强度和直导线所决定的平面- 第 3 页 -所有 北京天地精华教育科技咨询：2如图 11，O 为圆心，K

7、N、LM 是半径分别为 ON、OM 的同心圆，若 O 处垂直纸面放置一载流直导线，电流垂直纸面。用一条导线围成回路 KLMN，当回路中沿图示方向通以电流时，此回路将（A向左平动）B在纸面向绕过 O 点垂直于纸面的轴转动CKL 边，MN 边向里运动DKL 边向里，MN 边运动图 113如图 12 所示，一重为 G1 的通电圆环置于水平桌面，环中电流顺时针方向（从上往下看），在环的正上方用轻绳悬挂一条形磁铁，磁铁的中心轴线通过圆环中心，磁铁的上端为 N 极，下端为 S极，磁铁自身重为 G2，则下列关于圆环对桌面AF G1，F G2F，磁铁对轻绳拉力 F的大小正确的是（）BF CF G1，F G1，

8、F> G2 G2 G2DF G1，F图 124如图 13 所示，水平桌面上放一根条形磁铁，磁铁正上方吊着跟磁铁垂直的导线，当导线中通入指向纸内的电流时（ A悬线上的拉力将变大B悬线上的拉力将变小C条形磁铁对水平桌面的D条形磁铁对水平桌面的）将变大将不变图 135载流导线 L1、L2 处在同一平面内，L1 是固定的，L2 可绕垂直纸面的固定转轴 O 转动，各自的电流图 14 所示，则下列说法中正确的是（A. 因不受磁场力作用，故 L2 不动B. 因 L2 所受的磁场力对轴 O 的力矩相平衡，故 L2 不动CL2 绕轴 O 按顺时针方向转动DL2 绕轴 O 按逆时针方向转动）图 146如图

9、15 所示，ab 是两根靠在一起的平行通电直导线，其中电流分别为 Ia 和 Ib（已知 IaIb），电图。当垂直于 a、b 所在的平面加一个磁感应强度为 B 的匀强磁场，导线 a 恰好能处于平衡流状态，则导线 b 的受力情况与加磁场 B 以前相比（）A不再受磁场力作用 B所受磁场力是原来的 2 倍C所受磁场力小于原来的 2 倍D所受磁场力大于原来的 2 倍图 15- 第 4 页 -所有 北京天地精华教育科技咨询：7如图 16 所示，闭合导线 aba 中通入电流 I图，匀强磁场 B 垂直纸面向里，且与闭合导线平面垂直，直导线 ab 长为 L，则闭合导线受到的安培力大小是，弯曲导线 ab 受到的安

10、培力的大小是，方向，直导线 ab 受到的安培力大小是，方向。图 168如图 17 所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并在竖直向上的磁场中，一根质量为 3.6 kg，有效长度 2 m 的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为 5 A 时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流强度增大到 8 A 时，金属棒能获得 2 m/s2 的度，则磁场的磁感应强度为多少？图 179如图 18 所示，有一根导线 ab 紧靠在竖直导轨上，它们之间的摩擦因数为 m =0.5，匀强磁场方向竖直向上，磁感应强度 B = 0.4 T，如果导线的质量为 M = 0.010 kg，长度 l = 0.20 m，问在导线 ab 上何

11、？（g 取 10m/s2）至少要通以多大的电流才能使它保持静止？电流图 1810如图 19 所示，将长 50 cm、质量为 10 g 的均匀金属棒 ab 的两端用两只相同的弹簧悬挂态，位于垂直纸面向里的匀强磁场中，当金属棒中通过 0.4 A 电流时，弹簧恰好不伸长，求：（1）匀强磁场中磁感应强度是多大？状（2）当金属棒通过 0.2 A 由 a 到 b 的电流时，弹簧伸长 1 厘米，如果电流方向由 b 到 a，而电流大小不变，弹簧伸长又是多少？图 19- 第 5 页 -所有 北京天地精华教育科技咨询：五、高考赏析1（09卷）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

12、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Ðabc = Ðbcd = 135° 。流经导线的电流为 I，图 20 中箭头所示。流经导线段 abcd 所受到的磁场的作用力的合力（）A方向沿纸面向上，大小为( 2 + 1)ILB 。B方向沿纸面向上，大小为( 2 - 1)ILB C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)ILB图 202（09 重庆卷）在图 21 所示电路中，电池均相同，当电键 S 分别置于 a、b 两处时，导线 MM与NN之间的安培力的大小为、，fafb这两段导线（）A相互

13、吸引， B相互排斥， C相互吸引，D相互排斥，fa fa fa fa>><<fb fb fb fb图 213 （ 09 海南卷） 一根容易形变的弹性导线，两端固定。导线中通有电流，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时，描述导线状态的四个图示中正确的是（）的匀强磁场图 22- 第 6 页 -所有 北京天地精华教育科技咨询：4（2008 年）如图 23 所示，电流强度为 I 的一段通电直导线处于匀强磁场中，受到的安培力为F，图中正确标示 I 和 F 方向的是（）图 23附 1：电视机显象管的偏转线圈示意图如右，即时电流将向哪个方向偏转？图所示。该时刻由里射出的电子流i- 第 7 页 -所有 北京天地精华教育科技咨询：参考二、典型例题例 10例 2D例 3从上往下看，逆时针转动，同时向下运动例 4远离，向右摆动例 5CB = mg sinqIL例 6F = mgsin=BIL三、基础训练1ACD2A3C4A5 BIL = tan 30°mg B = mg tan 30° = 0.