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1、磁场及其对电流的作用1.如下图,一通电金属环固定在绝缘的水平面上,在其左端放置一可绕中点O自由转动且可在水平方向自由移动的竖直金属棒,中点O与金属环在同一水平面内,当在金属环与金属棒中通有图中所示方向的电流时,那么() A.金属棒始终静止不动B.金属棒的上半局部向纸面外转,下半局部向纸面里转,同时靠近金属环C.金属棒的上半局部向纸面里转,下半局部向纸面外转,同时靠近金属环D.金属棒的上半局部向纸面里转,下半局部向纸面外转,同时远离金属环【解析】选B。由通电金属环产生的磁场特点可知,其在金属棒的上半局部产生有水平向左的磁场分量,由左手定那么可判断金属棒上半局部受到方向向外的安培力,故向纸面外转;
2、同理可判断金属棒的下半局部向纸面里转。当金属棒转动到水平面时,由同向电流相吸,反向电流相斥可知,金属棒在靠近金属环,故B正确。2.如下图,厚度均匀的木板放在水平地面上,木板上放置两个相同的条形磁铁,两磁铁的N极正对。在两磁铁竖直对称轴上的C点固定一垂直于纸面的长直导线,并通一垂直纸面向里的恒定电流,木板和磁铁始终处于静止状态,那么()A.导线受到的安培力竖直向上,木板受到地面的摩擦力水平向右B.导线受到的安培力竖直向下,木板受到地面的摩擦力水平向左C.导线受到的安培力水平向右,木板受到地面的摩擦力水平向右D.导线受到的安培力水平向右,木板受到地面的摩擦力为零【解析】选C。条形磁铁的磁场在C处的
3、磁感应强度方向竖直向上,由左手定那么可知,长直导线所受的安培力水平向右。把木板和条形磁铁看成整体,由牛顿第三定律可知,木板和条形磁铁所受安培力向左。对木板和条形磁铁,由平衡条件可知,木板受到地面的摩擦力水平向右,选项C正确。3.一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置,且两个线圈的圆心重合,如下图。当两线圈中通以图示方向的电流时,从左向右看,线圈L1将()A.不动B.顺时针转动C.逆时针转动D.在纸面内平动【解析】选B。方法1:电流元法把线圈L1沿水平转动轴分成上下两局部,每一局部又可以看成无数段直线电流元,电流元处在L2产生的磁场中,根据安培定那么可知各电流元所在处的磁场方向向上,由左手定那么可得,上半局部电流元所受安培力均指向纸外,下半局部电流元所受安培力均指向纸内,因此从左向右看线圈L1将顺时针转动。方法2:等效法把线圈L1等效为小磁针,该小磁针刚好处于环形电流I2的中心,小磁针的N极应指向该点环形电流I2的磁场方向,由安培定那么知I2产生的磁场方向在其中心处竖直向上,而L1等效成小磁针后,转动前,N极指向纸内,因此小磁针的N极应由指向纸内转为向上,所以从左向右看,线圈L1将顺时针转动。方法3:结论法环形电流I1、I2之间不平行,那么必有相对转动,直到两环形电流同向平行为止。据此可得,从左向右看,线圈L1将顺时针转动。