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1、通电导线在磁场中受到的力分类知识点习 题（经典）磁场对通电导线的作用知识点一、安培力1、磁场对电流的作用力叫做安培力。（1）大小计算：当LB时，F=。当L，B时，F=。（此时安培力最大）L是有效长度：弯曲导线的有效长度等于两端点所连直 线的长度；相应的电流方向，沿L由始端流向未端.因为任意形状的闭合线圈，其有效长度L=,所以通电后 在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和一定为零.公式的适 用条件：一般只适用于匀强磁场.若B不是匀强磁场，则L 应足够短以至可将L所在处的磁场视为匀强磁场.（2）安培力的方向:方向判定：左手定则。安培力的方向 一定垂直于B和L即总是垂直于B、I所决定的平面。（注意：B和
2、I间可以有任意夹角）知识点二.右手螺旋定则（安培定则）与左手定则的区别 作用线圈通以图示方向的电流时线圈将（）A.发生转动，同时靠近磁铁C.不发生转动，只靠近磁铁B.发生转动，同时远离磁铁D.不发生转动，只远离磁铁SN4.两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上 自由移动，设大小不同的电流按如图所示的方向通入两铝环， 则两环的运动情况是（）A.都绕圆柱体转动B.彼此相向运动，且具有大小相等的加速度C.彼此相向运动，电流大的加速度大D.彼此背向运动，电流大的加速度大5. 一根用导线绕制的螺线管，水平放置，在通电的瞬间, 可能发生的情况是（）A.伸长B.缩短C.弯曲D.转动7.如图所示，在匀强
3、磁场中有一矩形线圈，它的平面与 磁场平行，在磁场作用下发生转动，转动方向是（）A. ab边转向纸外，cd边转向纸内C. ad边转向纸内，cd边转向纸外心轴ab边转向纸内，cd边转向纸外D. ad边转向纸外，cd边转向纸内8.如图所示，匀强磁场中有一通以方向如图的稳定电流 的矩形线abed,可绕其中转动，则在转动过程中03ab和cd两边始终无磁场力作用。A. ab和cd两边所受磁场力大小和方向在转动过程中不 断变化C.线圈在磁场力作用下转动过程中合力始终不为零D. ab、cd两边受到和磁场力的大小和方向在转动过程中 始终保持不变9 .如下面六幅图所示，通有电流的导体A可以自由运动, 判断导线A受
4、安培力的情况及在安培力作用下导线将如何运动。10 .两条导线互相垂直，如图所示，但相隔一段较小的距 离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动，当直流 电流按图示方向通入两条导线时，CD导线将（）A.逆时针方向转动，同时靠近导线ABB.顺时针方向转动，同时靠近导线ABC.逆时针方向转动，同时离开导线ABD.顺时针方向转动，同时离开导线AB考点四.通电导体在安培力下的平衡1.如图所示，在倾角为。的光滑斜面上，垂直纸面水平 放置一根长为L,质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里，欲使导线静止于 斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是C. B=mg / IL,方向水平向左 D. B
5、=mgcos9/IL,方向水 平向A. B=mgtan0/IL,方向垂直斜面向下 B. B=mgtan。/ IL, 方向竖直向下2 .质量为m,长为L的的金属棒ab用两根细金属丝悬挂 在绝缘架MN下面，整个装置处在竖直方向的匀强磁场中， 当金属棒通以由a向b的电流I后，将离开原位置向前偏转a 角而重新平衡，如图。求磁感应强度B的方向和大小。3 .如图所示，电源电动势为E=2V,内阻片0.5Q,竖直 导轨电阻可以忽略不计，金属棒的质量m=O.lkg,电阻 R=0.5Q,有效长度为0.2m,靠在导轨的外面，它与导轨间的 最大静摩擦力是其之间正压力的0.5倍。为使金属棒静止，我 们施一与纸面夹角为3
6、7。且与金属棒垂直向里的匀强磁场，求: 磁场是斜向上还是斜向下？（2）B的范围是多少？4 .如右图所示，水平放置的两导轨P、Q间的距离L= 0.5 m,垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度 B = 2T,垂直于导轨放置的ab棒的质量m=l kg,系在ab棒 中点的水平绳跨过定滑轮与重量G =3 N的物块相连.已知ab 棒与导轨间的动摩擦因数H=0.2,电源的电动势E=10 V、内 阻r=0.1Q,导轨的电阻及ab棒的电阻均不计.要想ab棒处 于静止状态，R应在哪4个范围内取值？（g取10 m/s）2右手螺旋定则（安培定则）判断电流的磁场方向环形电流或通电螺线管左手定则判断电流在磁场中
7、的受力方向电流在磁场中磁感线穿过手掌心四指指向电流方向大拇指指向电流受到的磁场力的方向具体直线电流情况内四根手指弯曲方向指向电流的原因大拇指指向电流的方向容环绕方向结果四根手指弯曲方向表示磁感线的方向大拇指指向轴线上的磁感线方 向考点一.安培力大小和方向基础考察1 .关于通电导线所受安培力F的方向，磁场B的方向和 电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是()A. F、B、I三者必须保持相互垂直B. F必须垂直B、I, 但B、I可以不相互垂直C. B必须垂直F、I,但F、I可以不相互垂直D. I必须 垂直F、B,但F、B可以不相互垂直2.通电矩形线框abed 与长直通电导线MN在同一平面内，如图
8、所示，ab边与MN 平行.关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是()A.线框有两条边所受的安培力方向相同B.线框有两条 边所受的安培力大小相等C.线框所受的安培力的合力方向向左D.线框所受的安 培力的合力方向向右3.在地球赤道上空，沿东西方向水平放 置一根通以由西向东的直线电流，则此导线()A.受到竖直向上的安培力B.受到竖直向下的安培力C.受到由南向北的安培力D,受到由西向东的安培力4.关于通电导线在磁场中所受的安培力，下列说法正确的是()A.安培力的方向就是该处的磁场方向B.安培力的方向一定垂直于磁感线和通电导线所在的平面C.若通电导线所受的安培力为零.则该处的磁感应强度为 零D.
9、对给定的通电导线在磁场中某处各种取向中，以导线垂 直于磁场时所受的安培力最大5. 一段通电的直导线平行于匀强 磁场放入磁场中，如图所示导线上电流由左向右流过.当导线 以左端点为0轴在竖直平面内转过90的过程中，导线所受的安培力 ()A.大小不变，方向也不变B.大小由零渐增大，方向随 时改变C.大小由零渐增大，方向不变D.大小由最大渐减小到 零，方向不变6.在匀强磁场中，有一段5 cm的导线和磁场垂直，当导 线通过的电流是1A时，受磁场的作用力是0.1N,那么磁感应 强度B=T；现将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小1为原来的一半，那么磁感应强度B=T,导线受到的安培 力 F=NO考点二.有
10、效长度的考察1 .如下图所示，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导 线，电流强度为I,磁感应强度为B,求各导线所受到的安培 力.FA=FB=FC=FD= F2 .如图所示，长为L的导线AB放在相互平行的金属导轨 上，导轨宽度为d,通过的电流为I,垂直于纸面的匀强磁场 的磁感应强度为B ,则AB所受的磁场力的大小为（） A. BIL B. BldcosOC. Bld/sinOD. BldsinO3 .如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有一段弯成 直角的金属导线abc,且ab=bc=L,通有电流I,磁场的磁感 应强度为B,若要使该导线静止不动，在b点应该施加一个力 F,则F的方向为；B的大小为
11、.考点三、判定安培力作用下导体运动方向常用方法有以下 四种：1 .电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，先 用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向.从而判断 出整段电流所受作用力方向，最后确定运动方向.例1.如图 所示，一个闭合线圈套在条形磁铁靠近N极的一端，当线圈 内通以图示方向的电流I时，下列说法中正确的是（）线圈圆面将有被拉大的倾向线圈将向S极一端平移 线圈圆面将有被压小的倾向线圈将向N极一端平移A.B.C.D.例2.如图，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电 流时，从上往下看，导线的运动情况是（）A.顺时针方向转动，同
12、时下降B.顺时针方向转动，同 时上升C.逆时针方向转动，同时下降D.逆时针方向转动，同 时上2 .特殊位置法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊 位置后再判断安培力方向，从而确定运动方向.3.等效法：环形电流可以等效小磁针，通电螺线管可以 等效为条形磁铁，条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线 管.通电螺线管可以等效成多匝的环形电流.例4.如图所示，水平放置的条形磁铁N极的附近悬挂着 一个能自由运动的圆形导线线圈，线圈与条形磁铁处在同一竖 直平面内，当线圈中通以图示方向的电流时，从上向下看，线 圈将（）例5.实验表明电流和电流之间也会通过磁场发生相互作 用：两条平行的直导线当通以相同方向的电流时
13、，它们相互吸 引；当通以相反方向的电流时，它们相互推斥.试解释之.例6.两条通电的直导线互相垂直，但两导线相隔一小段距离，其中导线AB是固定的，另一条CD能自由转动.通以图示方向的直流电后，CD导线将（）A.逆时针方向转动,A.逆时针方向转动,同时靠近导线ABB.顺时针方向转动,同时靠近导线ABC.逆时针方向转动,同时远离导线ABD.顺时针方向转动,同时远离导线AB4.利用结论法:（1）两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸弓I,反向电流相互排斥.（2）两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势.利用这些结论分析，可以事半功倍.例7.如图所示，在通电长导线的旁边放一个可以自由移动
14、和转动的矩形通电线圈，线圈和导线在同一平面上，它的电线圈，线圈和导线在同一平面上，它的a、 c两边和导线平行.试讨论一下线圈各边的受力情况.线圈在磁场中将怎样运 动？（远离I方向运动）跟踪练习：1 .如图所示，长直导线通电为I,通过通以电流I2 环的中心且垂直环平面，当通以图示方向的电流I、I2时，环所受安培力（）A.沿半径方向向里C.等于零B.沿半径方向向外D.水平向左E.水平向右2 .如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心 的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A, A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里, 开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（）A.水平向左B.水平向右C.竖直向下D.竖直向上.把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心，且在线圈平面内。当