現(xiàn)代文閱讀Ⅰ把握共性之“新”打通應(yīng)考之“脈”第一章磁場第一節(jié)安培力第二節(jié)安培力的應(yīng)用[學(xué)習(xí)目標(biāo)]

1．知道安培力的定義及安培力的方向與電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的關(guān)系，會用左手定則判斷安培力的方向．2．理解安培力的計算公式，會用F＝BIL計算安培力的大?。?．知道磁電式電表的結(jié)構(gòu)及工作原理；了解直流電動機(jī)的工作原理；體會物理知識與科學(xué)技術(shù)的關(guān)系．必備知識·自主預(yù)習(xí)儲備知識點一安培力1．定義：物理學(xué)中，將磁場對通電導(dǎo)線的作用力稱為安培力．2．方向：用________判斷．判斷方法：伸開左手，使大拇指與四指____，且都與手掌在同一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿入____，并使四指指向__________，這時______所指方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向．左手定則垂直手心電流的方向大拇指3．大小(2)在非勻強(qiáng)磁場中公式可用于很短的一段通電直導(dǎo)線．BIL0BILsin0

m1g＝m2g－nBIL(m1＋m)g＝m2g＋nBIL2．磁電式電表(1)構(gòu)造：最基本的組成部分是____和放在磁體兩極之間的____．磁體線圈(2)原理．①通電線圈在磁場中受到安培力的作用發(fā)生____．螺旋彈簧變形，以____線圈的轉(zhuǎn)動．②線圈偏轉(zhuǎn)的____越大，被測電流就越大，所以根據(jù)線圈偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以確定通過電流的____；根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)的____，可以知道被測電流的方向．(3)優(yōu)、缺點．優(yōu)點：靈敏度高，可以測出____的電流．缺點：線圈的導(dǎo)線____，允許通過的電流很弱．偏轉(zhuǎn)阻礙角度大小方向很弱很細(xì)3．直流電動機(jī)：如圖所示，當(dāng)電流通過線圈時，右邊線框受到的安培力方向____，左邊線框受到的安培力方向____，在安培力作用下線框轉(zhuǎn)動起來．向下向上1．思考判斷(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)(

)(1)安培力的方向可能與磁場方向垂直，也可能不垂直． (

)(2)通電導(dǎo)線在磁場中一定會受到安培力的作用． (

)(3)安培力的方向與導(dǎo)線方向一定垂直． (

)(4)電動機(jī)工作時，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能． (

)(5)磁電式電表只能測定電流的大小，不能確定被測電流的方向． (

)×

√×

×

×

2．下列四幅圖中分別標(biāo)明了通電直導(dǎo)線中電流

I、

勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

B

和電流所受安培力

F的方向，其中正確的是(

)√A

B

C

DA

[伸開左手，四指指向電流方向，讓磁感線垂直穿過手心，拇指指向為安培力方向，故A中的安培力方向豎直向上，B中的安培力為零，C中安培力方向豎直向下，D中安培力方向垂直紙面向外，故A正確．]3．(多選)關(guān)于磁場對通電直導(dǎo)線的作用力的大小，下列說法正確的是(

)A．通電直導(dǎo)線跟磁場方向平行時作用力為零B．通電直導(dǎo)線跟磁場方向垂直時作用力最大C．作用力的大小跟導(dǎo)線與磁場方向的夾角無關(guān)D．通電直導(dǎo)線跟磁場方向斜交時肯定有作用力√√√ABD

[安培力既垂直于通電導(dǎo)線，又垂直于磁場．當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向垂直時，安培力最大，當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向平行時，安培力為零，故A、B正確，C錯誤；通電直導(dǎo)線跟磁場方向斜交時，可將磁場沿平行于導(dǎo)線方向和垂直于導(dǎo)線方向進(jìn)行分解，垂直于導(dǎo)線方向的磁場為有效磁場，安培力不為零，故D正確．]關(guān)鍵能力·情境探究達(dá)成(1)用兩根細(xì)銅絲把一根直導(dǎo)線懸掛起來，放入蹄形磁鐵形成的磁場中．當(dāng)導(dǎo)線中通入電流時，你能看到通電導(dǎo)線在磁場中朝一個方向擺動，這個實驗現(xiàn)象說明了什么？改變電池的正負(fù)極接線柱或?qū)⒋盆F的N極、S極交換位置，閉合開關(guān)，你能看到通電導(dǎo)線的擺動方向發(fā)生改變，這個實驗現(xiàn)象說明了什么？提示：說明磁場對通電導(dǎo)線有力的作用．磁場中導(dǎo)線所受安培力的方向與磁場方向和電流方向都有關(guān)．(2)如圖所示，當(dāng)電流與磁場方向成θ角時，安培力的大小怎樣表示？提示：如圖所示，可以把磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量分解為兩個分量：與電流方向垂直的分量B1＝Bsinθ，與電流方向平行的分量B2＝Bcosθ，平行于導(dǎo)線的分量B2對通電導(dǎo)線沒有作用力，通電導(dǎo)線所受的作用力F僅由B1決定，即F

＝

B1IL，故F＝BILsinθ(θ為B與I的夾角)．考點1安培力的方向1．安培力的方向不管電流方向與磁場方向是否垂直，安培力的方向總是垂直于磁場方向和電流方向所決定的平面，即總有F⊥I和F⊥B．(1)已知I、B的方向，可用左手定則唯一確定F的方向．(2)已知F、B的方向，當(dāng)導(dǎo)線的位置確定時，可唯一確定I的方向．(3)已知F、I的方向，B的方向不能唯一確定．2．安培定則(右手螺旋定則)與左手定則的區(qū)別區(qū)別安培定則(右手螺旋定則)左手定則用途判斷電流的磁場方向判斷電流在磁場中的受力方向適用對象直線電流環(huán)形電流或通電螺線管電流在磁場中區(qū)別安培定則(右手螺旋定則)左手定則應(yīng)用方法拇指指向電流的方向四指彎曲的方向表示電流的環(huán)繞方向磁感線穿過手掌心，四指指向電流的方向結(jié)果四指彎曲的方向表示磁感線的方向拇指指向軸線上磁感線的方向拇指指向電流受到的安培力的方向【典例1】

(教材P7T1改編)畫出圖中通電直導(dǎo)線A受到的安培力的方向．[解析]

(1)中電流與磁場垂直，由左手定則可判斷出A所受安培力方向如圖甲所示．(2)中條形磁鐵在A處的磁場分布如圖乙所示，由左手定則可判斷A受到的安培力的方向如圖乙所示．(3)中由安培定則可判斷出電流A處磁場方向如圖丙所示，由左手定則可判斷出A受到的安培力方向如圖丙所示．(4)中由安培定則可判斷出電流A處磁場如圖丁所示，由左手定則可判斷出A受到的安培力方向如圖丁所示．[答案]

規(guī)律方法

判斷安培力方向常見的兩類問題[跟進(jìn)訓(xùn)練]1．如圖所示，兩根固定的通電長直導(dǎo)線a、b相互垂直，a平行于紙面，電流方向向左，b垂直于紙面，電流方向向里，則導(dǎo)線a所受安培力方向(

)√A．平行于紙面向上B．平行于紙面向下C．左半部分垂直紙面向外，右半部分垂直紙面向里D．左半部分垂直紙面向里，右半部分垂直紙面向外D

[根據(jù)安培定則，可判斷出導(dǎo)線a左側(cè)部分的空間磁場方向斜向右上方，右側(cè)部分的磁場方向斜向右下方，根據(jù)左手定則可判斷出導(dǎo)線a所受安培力方向左半部分垂直紙面向里，右半部分垂直紙面向外．故選D．]考點2安培力的大小1．對安培力F＝BILsinθ的理解(1)B對放入的通電導(dǎo)線來說是外磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，不必考慮導(dǎo)線自身產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的影響．(2)L是有效長度，勻強(qiáng)磁場中彎曲導(dǎo)線的有效長度L，等于連接兩端點直線的長度(如圖所示)；相應(yīng)的電流沿L由始端流向末端．2．F＝BILsinθ的適用條件(1)導(dǎo)線所處的磁場應(yīng)為勻強(qiáng)磁場．(2)在非勻強(qiáng)磁場中，公式僅適用于電流元．3．當(dāng)通電導(dǎo)線同時受到幾個安培力時，則通電導(dǎo)線所受的安培力為這幾個安培力的矢量和．【典例2】

[鏈接教材P5例題]如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中放有下列各種形狀的通電導(dǎo)線，電流均為I，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，求各導(dǎo)線所受到的安培力的大?。瓵

B

C

D

E

規(guī)律方法

應(yīng)用安培力公式F＝BILsinθ解題的技巧(1)公式F＝BILsinθ中的θ是B和I方向的夾角，不能盲目應(yīng)用題目中所給的夾角，要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析．(2)公式F＝BILsinθ中的Lsinθ也可以理解為垂直于磁場方向的“有效長度”．【教材原題P5例題】在如圖1-1-1所示的實驗中，兩根固定的金屬導(dǎo)軌間距離為L，處于蹄形磁鐵兩極中間的磁場可近似看成是勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B且垂直導(dǎo)軌平面，金屬棒長度為l(L<l)，測得電路中電流大小為I．金屬棒由于受到安培力作用而沿軌道向右運動，忽略金屬棒與導(dǎo)軌之間的摩擦．(1)求此時金屬棒受到的安培力．(2)為了使金屬棒在離開導(dǎo)軌時具有更大的速度，同學(xué)們提出了以下不同的建議：同學(xué)甲：換用磁性更強(qiáng)的蹄形磁鐵．同學(xué)乙：換一根橫截面積相同但更長的金屬棒．同學(xué)丙：適當(dāng)增大金屬棒中的電流．誰的建議可行？為什么？分析：對于第(1)個問題，可應(yīng)用安培力表達(dá)式，但要注意公式中的長度是指金屬棒在磁場中通有電流的有效長度，即導(dǎo)軌間的距離L而不是導(dǎo)體棒自身的長度l．安培力的方向則可根據(jù)左手定則判斷．對于第(2)個問題，可以根據(jù)動能定理列出運動速度的表達(dá)式，并結(jié)合安培力表達(dá)式作出選擇．解：(1)由于金屬棒與磁場方向垂直，故此時金屬棒受到安培力的大小為F＝BIL．

根據(jù)同學(xué)甲的建議，換用磁性更強(qiáng)的蹄形磁鐵，則磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B增大，安培力F增大．因此最終離開導(dǎo)軌的速度v增大，該建議可行．根據(jù)同學(xué)乙的建議，換一根橫截面積相同但更長的金屬棒，雖然金屬棒長度l增長，但金屬棒在磁場中通有電流的有效長度即導(dǎo)軌間的距離L不變，安培力F不變．而金屬棒質(zhì)量m增大，速度v將變小，因此該建議不可行．根據(jù)同學(xué)丙的建議，適當(dāng)增大金屬棒中的電流I，則安培力F增大，速度v增大，該建議可行．如果實驗中將導(dǎo)軌一端墊高，使導(dǎo)軌與磁場間成一個夾角θ，其他條件不變，請思考本題又該如何解決．[跟進(jìn)訓(xùn)練]2．長度為L、通有電流為I的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場中，電流方向與磁場方向如圖所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在下列各圖中，導(dǎo)線所受安培力的方向如何？大小是多大？A

BC

D[解析]題圖A中，由左手定則可判斷出導(dǎo)線所受力的方向為垂直紙面向外，因?qū)Ь€不和磁場垂直，故將導(dǎo)線投影到垂直磁場方向上，導(dǎo)線所受力大小為F＝BILcosθ；題圖B中，由左手定則可判斷出導(dǎo)線所受力的方向為垂直于導(dǎo)線斜向左上方，因?qū)Ь€和磁場方向垂直，導(dǎo)線所受力大小為F＝BIL；題圖C中，由左手定則可判斷出導(dǎo)線所受力的方向為垂直于磁場方向斜向左上方，因?qū)Ь€和磁場方向垂直，故導(dǎo)線所受力大小為F＝BIL；題圖D中，由左手定則可判斷出導(dǎo)線所受安培力的方向為水平向右，導(dǎo)線所受安培力大小為F＝BIL．[答案]

垂直紙面向外，BILcosθ；垂直于導(dǎo)線斜向左上方，BIL；垂直于磁場方向斜向左上方，BIL；水平向右，BIL考點3安培力作用下導(dǎo)體的運動問題分析導(dǎo)體在磁場中運動的常用方法電流元法把整段導(dǎo)線分為多段電流元，先用左手定則判斷每段電流元所受安培力的方向，然后判斷整段導(dǎo)線所受安培力的方向，從而確定導(dǎo)線的運動方向等效法環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個環(huán)形電流(反過來等效也成立)，然后根據(jù)磁體間或電流間的作用規(guī)律判斷特殊位置法通過轉(zhuǎn)動通電導(dǎo)線到某個便于分析的特殊位置，判斷其所受安培力的方向，從而確定其運動方向結(jié)論法兩平行直線電流在相互作用過程中，無轉(zhuǎn)動趨勢，同向電流互相吸引，反向電流互相排斥；不平行的兩直線電流相互作用時，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢轉(zhuǎn)換研究對象法定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動的問題，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場的反作用力，從而確定磁體所受合力及其運動方向【典例3】一個可以自由運動的線圈L1和一個固定的線圈L2互相絕緣垂直放置，且兩個線圈的圓心重合．當(dāng)兩線圈通以如圖所示的電流時，從左向右看，則線圈L1將(

)A．不動 B．順時針轉(zhuǎn)動C．逆時針轉(zhuǎn)動 D．向紙面內(nèi)平動√B

[方法一：直線電流元分析法把線圈L1沿轉(zhuǎn)動軸分成上下兩部分，每一部分又可以看成無數(shù)直線電流元，電流元處在L2產(chǎn)生的磁場中，據(jù)安培定則可知各電流元所在處磁場方向豎直向上．由左手定則可得，上半部分電流元所受安培力均指向紙外，下半部分電流元所受安培力均指向紙內(nèi)，因此從左向右看線圈L1順時針轉(zhuǎn)動．方法二：等效分析法把線圈L1等效為小磁針，該小磁針剛好處于環(huán)形電流I2的中心，通電后，小磁針的N極應(yīng)指向該點環(huán)形電流I2的磁場方向，由安培定則知L2產(chǎn)生的磁場方向在其中心豎直向上，而L1等效成小磁針后轉(zhuǎn)動前，N極指向紙內(nèi)，因此應(yīng)由指向紙內(nèi)轉(zhuǎn)為向上，所以從左向右看，線圈L1順時針轉(zhuǎn)動．方法三：結(jié)論法環(huán)形電流I1、I2方向不平行，則必有相對轉(zhuǎn)動，直到兩環(huán)形電流同向且平行為止，據(jù)此可得從左向右看，線圈L1順時針轉(zhuǎn)動．]規(guī)律方法

判斷導(dǎo)體在磁場中運動情況的常規(guī)思路不管是電流還是磁體，對通電導(dǎo)體的作用都是通過磁場來實現(xiàn)的，此類問題可按下面步驟進(jìn)行分析：(1)確定導(dǎo)體所在位置的磁場分布情況．(2)結(jié)合左手定則判斷導(dǎo)體所受安培力的方向．(3)由導(dǎo)體的受力情況判定導(dǎo)體的運動狀態(tài)和方向．[跟進(jìn)訓(xùn)練]3．如圖所示，把一重力不計的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向的電流I時，導(dǎo)線的運動情況是(從上往下看)(

)A．順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降B．順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升C．逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降D．逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升√A

[把直線電流等效為AO、OB兩段電流，由左手定則可以判斷出AO段受力方向垂直紙面向外，OB段受力方向垂直紙面向內(nèi)，因此，從上向下看AB將以中心O為軸順時針轉(zhuǎn)動；導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90°的特殊位置時，根據(jù)左手定則判得安培力的方向向下，故導(dǎo)線在順時針轉(zhuǎn)動的同時向下運動．故選A．]考點4安培力作用下導(dǎo)體的平衡和加速1．解決安培力作用下導(dǎo)體平衡和加速的解題步驟(1)選取研究對象：通電導(dǎo)體．(2)先把立體圖改畫成平面圖，并將題中的角度、電流的方向、磁場的方向標(biāo)注在圖上．(3)正確進(jìn)行受力分析(包括安培力)，然后根據(jù)平衡條件：F合＝0或牛頓第二定律：F合＝ma列方程求解．2．分析求解安培力時需要注意的問題(1)首先畫出通電導(dǎo)體所在處的磁感線的方向，再根據(jù)左手定則判斷安培力的方向．(2)安培力大小與導(dǎo)體放置的角度有關(guān)，但一般情況下只要求導(dǎo)體與磁場垂直的情況，其中L為導(dǎo)體垂直于磁場方向的長度，是有效長度．

√

規(guī)律方法

解決安培力作用下的受力平衡問題，受力分析是關(guān)鍵，解題時應(yīng)先畫出受力分析圖，必要時要把立體圖轉(zhuǎn)換成平面圖．例如：立體圖平面圖[跟進(jìn)訓(xùn)練]4．如圖所示，U形金屬桿上邊長為L＝15cm，質(zhì)量為m＝1×10-3kg，下端插入導(dǎo)電液體中，導(dǎo)電液體連接電源，金屬桿所在空間有垂直紙面向里的大小為B＝8×10-2T的勻強(qiáng)磁場．(1)若插入導(dǎo)電液體部分深h＝2.5cm，閉合電鍵，金屬桿飛起后，其下端離液面最大高度H＝10cm，設(shè)離開導(dǎo)電液體前桿中的電流不變，求金屬桿離開液面時的速度大小和金屬桿中的電流有多大；(g取10m/s2)(2)若金屬桿下端剛與導(dǎo)電液體接觸，改變電動勢的大小，通電后金屬桿跳起高度H′＝5cm，通電時間t′＝0.002s，求通過金屬桿橫截面的電荷量．

(2)對金屬桿，通電時間t′＝0.002s，由動量定理有(BI′L－mg)t′＝mv′－0由運動學(xué)公式v′2＝2gH′通過金屬桿截面的電荷量q＝I′t′聯(lián)立解得q＝0.085C．

學(xué)習(xí)效果·隨堂評估自測1．實驗室經(jīng)常使用的電流表是磁電式儀表．這種電流表的構(gòu)造如圖甲所示．蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布的．當(dāng)線圈通以如圖乙所示的電流，下列說法不正確的是(

)A．線圈轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感線平行B．線圈轉(zhuǎn)動時，螺旋彈簧被扭動，阻礙線圈轉(zhuǎn)動C．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖乙所示的位置，b端受到的安培力方向向上D．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如圖乙所示的位置，安培力的作用使線圈沿順時針方向轉(zhuǎn)動√C

[磁場是均勻地輻向分布，所以磁感線始終與線圈平面平行，故A正確；當(dāng)通電后，處于磁場中的線圈受到安培力作用，使其轉(zhuǎn)動，螺旋彈簧被扭動，則受到彈簧的阻力，從而阻礙線圈轉(zhuǎn)動，故B正確；由左手定則可判定，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到如題圖乙所示的位置，b端受到的安培力方向向下，a端受到的安培力方向向上，因此安培力使線圈沿順時針方向轉(zhuǎn)動，故C錯誤，D正確．本題選不正確的，故選C．]2．(2024·貴州卷)如圖所示，兩根相互平行的長直導(dǎo)線與一“凸”形導(dǎo)線框固定在同一豎直平面內(nèi)，導(dǎo)線框的對稱軸與兩長直導(dǎo)線間的距離相等。已知左、右兩長直導(dǎo)線中分別通有方向相反的恒定電流I1、I2，且I1>I2，則當(dāng)導(dǎo)線框中通有順時針方向的電流時，導(dǎo)線框所受安培力的合力方向(

)√A．豎直向上 B．豎直向下C．水平向左 D．水平向右C

[根據(jù)右手螺旋定則可知導(dǎo)線框所在處磁場方向向里，由于I1>I2，可知左側(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大，同一豎直方向上的磁場強(qiáng)度相等，故導(dǎo)線框水平方向?qū)Ь€所受的安培力相互抵消，根據(jù)左手定則結(jié)合F＝BIL可知左半邊豎直方向的導(dǎo)線所受的水平向左的安培力大于右半邊豎直方向的導(dǎo)線所受的水平向右的安培力，故導(dǎo)線框所受安培力的合力方向水平向左，故選項C正確。]3．如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．L形導(dǎo)線通以恒定電流I，放置在磁場中．已知ab邊長為2l，與磁場方向垂直，bc邊長為l，與磁場方向平行．該導(dǎo)線受到的安培力為(

)

√C

[因bc段與磁場方向平行，則不受安培力；ab段與磁場方向垂直，則受安培力為Fab＝BI·2l＝2BIl，則該導(dǎo)線受到的安培力為2BIl．故選C．]4．如圖所示，用天平測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列各選項所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長MN相等，將它們分別掛在天平的右臂下方，線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)，若磁場發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是(

)√A

B

CDA

[由題意可知，處于磁場中的導(dǎo)體的有效長度越長，磁場發(fā)生微小變化時，安培力變化量越大，天平越容易失去平衡，故A正確．]提示：伸開左手，使大拇指與其余四指垂直，且都與手掌在同一個平面內(nèi)．讓磁感線垂直穿入手心，并使四指指向電流的方向，這時大拇指所指方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向．回歸本節(jié)內(nèi)容，自我完成以下問題：1．左手定則的內(nèi)容是什么？提示：不一定，有可能I∥B．2．安培力為零說明磁場一定為零嗎？3．磁電式電表的工作原理是什么？提示：通電線圈在磁場中受到安培力而偏轉(zhuǎn)．被測電流就越大，線圈偏轉(zhuǎn)的角度越大．根據(jù)線圈偏轉(zhuǎn)的方向，可以知道被測電流的方向．題號135246879101112課時分層作業(yè)(一)安培力安培力的應(yīng)用13

題組一安培力的方向1．在赤道上空，水平放置一根通以由西向東的電流的直導(dǎo)線，則此導(dǎo)線(

)A．受到豎直向上的安培力B．受到豎直向下的安培力C．受到由南向北的安培力D．受到由西向東的安培力√題號135246879101112題號13524687910111213A

[赤道上空地磁場方向由南向北，由左手定則可確定該導(dǎo)線受到的安培力方向豎直向上，A正確．]2．截面為正方形的絕緣彈性長管中心有一固定長直導(dǎo)線，長管外表面固定著對稱分布的四根平行長直導(dǎo)線．若中心直導(dǎo)線通入電流I1，四根平行直導(dǎo)線均通入電流I2，I1?I2，電流方向如圖所示．下列截面圖中可能正確表示通電后長管發(fā)生形變的是(

)題號135246879101112√題號13524687910111213A

B

C

D題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213C

[根據(jù)“同向電流相互吸引，異向電流相互排斥”的作用規(guī)律可知，左、右兩導(dǎo)線與長管中心的長直導(dǎo)線相互吸引，上、下兩導(dǎo)線與長管中心的長直導(dǎo)線相互排斥，C正確．]√題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213

題組二安培力的大小3．如圖所示是水平桌面上進(jìn)行“鋁箔天橋”實驗．把鋁箔折成天橋形狀，用膠紙粘牢兩端，將U形磁鐵橫跨天橋放置，并用電池向“鋁箔天橋”供電．下列說法正確的是(

)A．閉合開關(guān)，鋁箔中央向磁鐵N極彎折B．閉合開關(guān)，鋁箔中央向下方凹陷C．調(diào)節(jié)滑動變阻器使阻值變小，鋁箔變形程度變大D．更換磁性更強(qiáng)的磁鐵，鋁箔變形程度不變題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213C

[由題圖可知，通過鋁箔的電流由P向Q，磁場方向由N指向S，根據(jù)左手定則，鋁箔所受安培力方向向上，鋁箔中央向上彎折，A、B錯誤；調(diào)節(jié)滑動變阻器使阻值變小，則電流變大，安培力變大，鋁箔變形程度變大，C正確；更換磁性更強(qiáng)的磁鐵，磁場變強(qiáng)，安培力變大，鋁箔變形程度變大，D錯誤．]題號135246879101112√題號135246879101112題號135246879101112134．如圖所示，長為2l的直導(dǎo)線折成邊長相等、夾角為60°的V形，并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為I的電流時，該V形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為(

)A．0

B．0.5BIl

C．BIl

D．2BIl題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213C

[方法一：導(dǎo)線有效長度為2lsin30°＝l，根據(jù)安培力公式，該V形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為BIl，C正確．方法二：由安培力大小公式F＝BIL知V形導(dǎo)線每邊受力為BIl，方向如圖所示，其合力大小為2Fsin30°＝F＝BIl，C正確．]題號135246879101112√題號135246879101112題號13524687910111213

題組三安培力作用下導(dǎo)體的運動5．兩條直導(dǎo)線相互垂直，如圖所示，但相隔一個小段距離，其中一條導(dǎo)線AB是固定的，另一條導(dǎo)線CD能自由活動，當(dāng)恒定電流按圖示方向通入兩條導(dǎo)線時，導(dǎo)線CD將(

)A．順時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線ABB．逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導(dǎo)線ABC．順時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開導(dǎo)線ABD．逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線AB題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213D

[(電流分析方法)如圖所示，先分析AB導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的磁場方向，再分段找出CD各段所受安培力的方向．設(shè)O為AB、CD兩導(dǎo)線交點，由左手定則判斷，CO段受力向下，DO段受力向上，所以CD導(dǎo)線沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，又由于AB、CD兩導(dǎo)線電流有同向的趨勢，由已知結(jié)論可知它們同時相互吸引，故D正確．(結(jié)論法)凡轉(zhuǎn)動，必互相靠近，則兩導(dǎo)線轉(zhuǎn)動到電流方向相同為止．題號135246879101112√題號135246879101112題號135246879101112136．將一節(jié)五號干電池的負(fù)極放在強(qiáng)磁鐵上，強(qiáng)磁鐵產(chǎn)生磁場的磁感線如圖所示．將一矩形金屬框與該電池組成閉合回路，在安培力作用下，線框發(fā)生轉(zhuǎn)動，這樣就構(gòu)成一臺簡易“電動機(jī)”，下列說法正確的是(

)A．圖中強(qiáng)磁鐵下端為N極B．從上向下看，圖中金屬框?qū)⒛鏁r針轉(zhuǎn)動C．調(diào)轉(zhuǎn)磁極，再次接入后金屬框?qū)⒎聪蜣D(zhuǎn)動D．電池消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為金屬框的動能題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213C

[根據(jù)磁場的磁感線分布可知強(qiáng)磁鐵下端為S極，A錯誤；由于金屬框下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度比上方的大，研究金屬框下方的受力情況，根據(jù)左手定則可知從上向下看，題圖中金屬框?qū)㈨槙r針轉(zhuǎn)動，B錯誤；調(diào)轉(zhuǎn)磁極，安培力方向?qū)⒎聪?，故再次接入后金屬框?qū)⒎聪蜣D(zhuǎn)動，C正確；電池消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為金屬框的動能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，D錯誤．]題號135246879101112√題號135246879101112題號135246879101112137．如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在條形磁鐵的左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時

(

)A．磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力作用B．磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用C．磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用D．磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向右的摩擦力作用題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213C

[根據(jù)左手定則知導(dǎo)線受磁鐵的作用力斜向左上方，故由牛頓第三定律知，導(dǎo)線對磁鐵的反作用力應(yīng)斜向右下方，則一方面使磁鐵與桌面的擠壓增大，另一方面使磁鐵產(chǎn)生向右的運動趨勢，從而受向左的摩擦力作用，故C正確．]題號135246879101112√題號135246879101112題號13524687910111213

題組四安培力作用下導(dǎo)體的平衡和加速8．如圖所示，一根長為L的鋁棒用兩根勁度系數(shù)均為k的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，當(dāng)鋁棒中通過的電流I方向從左到右時，彈簧的長度變化了Δx，則下列說法正確的是(

)

題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213

9．如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為L，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端固定，下端與水平直導(dǎo)體棒ab相連，彈簧與導(dǎo)軌平面平行并與ab垂直，直導(dǎo)體棒垂直跨接在兩導(dǎo)軌上，空間存在垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場．閉合開關(guān)K后，導(dǎo)體棒中的電流為I，導(dǎo)體棒平衡時，彈簧伸長量為x1；調(diào)轉(zhuǎn)圖中電源極性使棒中電流反向，導(dǎo)體棒中電流仍為I，導(dǎo)體棒平衡時彈簧伸長量為x2．忽略回路中電流產(chǎn)生的磁場，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小．題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213題號135246879101112題號135246879101112題號13524687910111213

題號135246879101112題號135246879101112題號1352468791011121310．(多選)一種可測量磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的實驗裝置如圖所示．磁鐵放在水平放置的電子測力計上，兩極之間的磁場可視為水平勻強(qiáng)磁場，其余區(qū)域磁場的影響可忽略不計．此時電子測力計的示數(shù)為G1．將一根銅條AB水平且垂直于磁場方向靜置于磁場中，兩端通過導(dǎo)線與電源、開關(guān)、滑動變阻器和電流表連成回路．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片．當(dāng)電流表示數(shù)為I時，電子測力計的示數(shù)為G2，測得銅條在勻強(qiáng)磁場中的長度為l．銅條始終未與磁鐵接觸，對上述實驗，下列說法正確的是(

)題號135246879101112題號135246879101112