第1課時　磁場及磁場對電流的作用ppt課件

1、第九章磁場第九章磁場第第1 1課時磁場及磁場對電流的作用課時磁場及磁場對電流的作用根底回想根底回想中心探求中心探求演練提升演練提升 根底回想根底回想 自主梳理自主梳理融會貫穿融會貫穿知識梳理知識梳理一、磁場、磁感應(yīng)強度一、磁場、磁感應(yīng)強度1.1.磁場磁場(1)(1)根本特性根本特性: :磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有 的作用的作用. .(2)(2)方向方向: :小磁針靜止時小磁針靜止時 所指的方向所指的方向, ,即是即是N N極所受磁場力的方向極所受磁場力的方向. .2.2.磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度(1)(1)物理意義物理意義: :描畫磁場的描畫磁場的

2、 和和 . .(2)(2)定義式定義式:B= (:B= (通電導(dǎo)線垂直于磁場通電導(dǎo)線垂直于磁場).).(3)(3)方向方向: :小磁針小磁針 時時N N極的指向極的指向. .磁場力磁場力N N極極強弱強弱方向方向靜止靜止FIL二、磁感線電流的磁場二、磁感線電流的磁場1.1.磁感線磁感線(1)(1)引入引入: :曲線上每一點的曲線上每一點的 方向為該點的磁場方向方向為該點的磁場方向, ,曲線的疏密表示磁曲線的疏密表示磁場的強弱場的強弱, ,曲線疏的地方磁場曲線疏的地方磁場 , ,曲線密的地方磁場曲線密的地方磁場 . .(2)(2)特點特點: :磁感線的特點與電場線的特點類似磁感線的特點與電場線的

3、特點類似, ,主要區(qū)別在于磁感線是主要區(qū)別在于磁感線是 . .的曲線的曲線. .(3)(3)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場( (如下圖如下圖).).切線切線弱弱強強閉合閉合2.2.安培定那么安培定那么(1)(1)通電直導(dǎo)線通電直導(dǎo)線: :右手握住導(dǎo)線右手握住導(dǎo)線, ,讓讓 所指的方向與電流方向一致所指的方向與電流方向一致, ,那么那么 所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向. .(2)(2)環(huán)形電流環(huán)形電流: :假設(shè)右手假設(shè)右手 與環(huán)形電流的方向一致與環(huán)形電流的方向一致, , 所所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方

4、向. .如圖如圖, ,分別表示通電直導(dǎo)線、環(huán)形電流、通電線圈周圍的磁場分別表示通電直導(dǎo)線、環(huán)形電流、通電線圈周圍的磁場, ,表示表示 . .的方向的方向, ,表示表示 的方向的方向. .3.3.勻強磁場勻強磁場強弱、方向強弱、方向 的磁場的磁場. .伸直的拇指伸直的拇指彎曲的四指彎曲的四指彎曲的四指彎曲的四指伸直的拇指伸直的拇指電流電流磁感線磁感線處處一樣處處一樣三、安培力的大小和方向三、安培力的大小和方向1.1.大小大小(1)F= (1)F= (其中其中為為B B與與I I之間的夾角之間的夾角) ) (2)(2)磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度B B的方向與電流的方向與電流I I的方向垂直時的方向垂直時

5、,F= .,F= .(3)(3)磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度B B的方向與電流的方向與電流I I的方向平行時的方向平行時,F=0.,F=0.ILBsin ILBsin ILBILB2.2.方向方向(1)(1)用左手定那么斷定用左手定那么斷定: :伸出左手伸出左手, ,四指并攏四指并攏, ,使大拇指和其他四指垂直使大拇指和其他四指垂直, ,并且都并且都跟手掌在同一個平面內(nèi)跟手掌在同一個平面內(nèi), ,讓磁感線垂直穿過手心讓磁感線垂直穿過手心, ,四指指向四指指向 , ,那么大那么大拇指所指方向就是通電導(dǎo)線所受拇指所指方向就是通電導(dǎo)線所受 . .如圖如圖, ,表示表示 的方向的方向, ,表示表示 的方向的方向

6、, ,表示表示 的方向的方向. .電流方向電流方向安培力的方向安培力的方向電流電流磁場磁場安培力安培力(2)(2)安培力的方向特點安培力的方向特點:FB,FI,:FB,FI,即即F F垂直于垂直于B B和和I I決議的平面決議的平面.(.(留意留意:B:B和和I I可可以有恣意夾角以有恣意夾角) )自主檢測自主檢測1.1.思索判別思索判別(1)(1)磁場中某點磁感應(yīng)強度的大小磁場中某點磁感應(yīng)強度的大小, ,跟放在該點的試探電流元的強弱有關(guān)跟放在該點的試探電流元的強弱有關(guān).(.() )(2)(2)安培力做功的本質(zhì)是能量轉(zhuǎn)化安培力做功的本質(zhì)是能量轉(zhuǎn)化.(.() )(3)(3)在磁場中磁感線越密集的

7、地方在磁場中磁感線越密集的地方, ,磁感應(yīng)強度越大磁感應(yīng)強度越大.(.() )(4)(4)奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流可以產(chǎn)生磁場奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流可以產(chǎn)生磁場.(.() )(5)(5)由定義式由定義式B= B= 可知可知, ,電流電流I I越大越大, ,導(dǎo)線導(dǎo)線L L越長越長, ,某點的磁感應(yīng)強度就越小某點的磁感應(yīng)強度就越小.(.() )(6)(6)磁感線是真實存在的磁感線是真實存在的.(.() )答案答案:(1):(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6)FIL2.(2.(多項選擇多項選擇) )以下說法中正確的選項是以下說法中正確的選項是( ( ) )A.A.電荷在某處不受電場力

8、的作用電荷在某處不受電場力的作用, ,那么該處電場強度為零那么該處電場強度為零B.B.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力作用一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力作用, ,那么該處磁感應(yīng)強度一定為零那么該處磁感應(yīng)強度一定為零C.C.表征電場中某點電場的強弱表征電場中某點電場的強弱, ,是用一個檢驗電荷放在該點時遭到的電場力是用一個檢驗電荷放在該點時遭到的電場力與檢驗電荷本身電荷量的比值與檢驗電荷本身電荷量的比值D.D.表征磁場中某點磁場的強弱表征磁場中某點磁場的強弱, ,是用一小段通電導(dǎo)線放在該點時遭到的磁場是用一小段通電導(dǎo)線放在該點時遭到的磁場力與該小段導(dǎo)線長度和電流乘積的比值力與該小段導(dǎo)線長度和電流乘

9、積的比值A(chǔ)CAC解析解析: :電場對放入其中的電荷有力的作用電場對放入其中的電荷有力的作用, ,磁場對通電導(dǎo)線有力的作用的磁場對通電導(dǎo)線有力的作用的條件是磁場方向不能和電流方向平行條件是磁場方向不能和電流方向平行, ,選項選項A A正確正確,B,B錯誤錯誤; ;同理根據(jù)電場強同理根據(jù)電場強度的定義式度的定義式E= E= 可知可知C C正確正確. .而同樣用比值定義法定義的磁感應(yīng)強度那么而同樣用比值定義法定義的磁感應(yīng)強度那么應(yīng)有明確的闡明應(yīng)有明確的闡明, ,即即B= B= 中中I I和和B B的方向必需垂直的方向必需垂直, ,選項選項D D錯誤錯誤. .FqFIL3.3.為了解釋地球的磁性為了解

10、釋地球的磁性,19,19世紀(jì)安培假設(shè)世紀(jì)安培假設(shè): :地球的磁場是由繞過地心的軸的地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流環(huán)形電流I I引起的引起的. .在圖中能正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是在圖中能正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是( ( ) )B B解析解析: :地磁場的地磁場的N N極在地球南極附近極在地球南極附近, ,地磁場的地磁場的S S極在地球北極附近極在地球北極附近, ,根據(jù)安根據(jù)安培定那么培定那么, ,可斷定電流方向為順時針方向可斷定電流方向為順時針方向( (站在地球的北極向下看站在地球的北極向下看),),選項選項B B正確正確,A,C,D,A,C,D錯誤錯誤. .4.4.如下

11、圖如下圖, ,某區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場某區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場, ,磁感應(yīng)強度大小為磁感應(yīng)強度大小為B.B.一正一正方形剛性線圈邊長為方形剛性線圈邊長為L,L,匝數(shù)為匝數(shù)為n,n,線圈平面與磁場方向垂直線圈平面與磁場方向垂直, ,線圈一半在磁場線圈一半在磁場內(nèi)內(nèi). .某時辰某時辰, ,線圈中經(jīng)過大小為線圈中經(jīng)過大小為I I的電流的電流, ,那么此時線圈所受安培力的大小為那么此時線圈所受安培力的大小為( ( ) )D D 中心探求中心探求 分類探求分類探求各個擊破各個擊破考點一磁場的了解及安培定那么考點一磁場的了解及安培定那么1.1.磁場的特點磁場的特點(1)(1)磁場是磁體、電

12、流周圍存在的一種特殊物質(zhì)磁場是磁體、電流周圍存在的一種特殊物質(zhì), ,是客觀存在的是客觀存在的. .(2)(2)磁場的強弱由磁場本身決議磁場的強弱由磁場本身決議, ,與放入其中的電流元的大小無關(guān)與放入其中的電流元的大小無關(guān). .(3)(3)磁場既有強弱也有方向磁場既有強弱也有方向, ,磁場的強弱和方向可用磁感應(yīng)強度來表示磁場的強弱和方向可用磁感應(yīng)強度來表示, ,也可也可用磁感線定性地表示用磁感線定性地表示. .2.2.電流的磁場電流的磁場3.3.磁場的疊加磁場的疊加磁感應(yīng)強度是矢量磁感應(yīng)強度是矢量, ,計算時與力的計算方法一樣計算時與力的計算方法一樣, ,利用平行四邊形定那么或正利用平行四邊形定

13、那么或正交分解法進(jìn)展合成與分解交分解法進(jìn)展合成與分解. .【典例【典例1 1】 (2021 (2021全國全國卷卷,18),18)如圖如圖, ,在磁感應(yīng)強度大小為在磁感應(yīng)強度大小為B0B0的勻強磁場中的勻強磁場中, ,兩兩長直導(dǎo)線長直導(dǎo)線P P和和Q Q垂直于紙面固定放置垂直于紙面固定放置, ,兩者之間的間隔為兩者之間的間隔為l.l.在兩導(dǎo)線中均通有方向在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流垂直于紙面向里的電流I I時時, ,紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線間隔均為紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線間隔均為l l的的a a點處的磁感應(yīng)強度為點處的磁感應(yīng)強度為零零. .假設(shè)讓假設(shè)讓P P中的電流反向、其他條件不變中的電流反向、其他

14、條件不變, ,那么那么a a點處磁感應(yīng)強度的大小為點處磁感應(yīng)強度的大小為( ( ) )C C多維訓(xùn)練多維訓(xùn)練1.1.磁場的了解磁場的了解(多項選擇多項選擇) )指南針是我國古代四大發(fā)明之一指南針是我國古代四大發(fā)明之一. .關(guān)于指南針關(guān)于指南針, ,以以下說法正確的選項是下說法正確的選項是( ( ) )A.A.指南針可以僅具有一個磁極指南針可以僅具有一個磁極B.B.指南針可以指向南北指南針可以指向南北, ,闡明地球具有磁場闡明地球具有磁場C.C.指南針的指向會遭到附近鐵塊的干擾指南針的指向會遭到附近鐵塊的干擾D.D.在指南針正上方附近沿指針方向放置不斷導(dǎo)線在指南針正上方附近沿指針方向放置不斷導(dǎo)線

15、, ,導(dǎo)線通電時指南針不偏轉(zhuǎn)導(dǎo)線通電時指南針不偏轉(zhuǎn)BCBC解析解析: :任何磁體均具有兩個磁極任何磁體均具有兩個磁極, ,應(yīng)選項應(yīng)選項A A錯誤錯誤; ;指南針之所以能指向南北指南針之所以能指向南北, ,是由于指南針的兩個磁極遭到磁場力的作用是由于指南針的兩個磁極遭到磁場力的作用, ,這闡明地球具有磁場這闡明地球具有磁場, ,即選項即選項B B正確正確; ;放在指南針附近的鐵塊被磁化后放在指南針附近的鐵塊被磁化后, ,反過來會影響指南針的指向反過來會影響指南針的指向, ,即選即選項項C C正確正確; ;通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場對其正下方的指南針有磁場力的作用通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場對其正下方的指南針有

16、磁場力的作用, ,會會使指南針發(fā)生偏轉(zhuǎn)使指南針發(fā)生偏轉(zhuǎn), ,應(yīng)選項應(yīng)選項D D錯誤錯誤. .2.2.導(dǎo)學(xué)號導(dǎo)學(xué)號 58826182 58826182 安培定那么的運用安培定那么的運用, ,磁場的疊加磁場的疊加(2021(2021江西上高縣模江西上高縣模擬擬)()(多項選擇多項選擇) )有兩根長直導(dǎo)線有兩根長直導(dǎo)線a,ba,b相互平行放置相互平行放置, ,如下圖為垂直于導(dǎo)線的截面圖如下圖為垂直于導(dǎo)線的截面圖. .在圖中所示的平面內(nèi)在圖中所示的平面內(nèi),O,O點為兩根導(dǎo)線連線的中點點為兩根導(dǎo)線連線的中點,M,N,M,N為兩根導(dǎo)線附近的兩點為兩根導(dǎo)線附近的兩點, ,它它們在兩導(dǎo)線連線的中垂線上們在兩導(dǎo)

17、線連線的中垂線上, ,且與且與O O點的間隔相等點的間隔相等. .假設(shè)兩導(dǎo)線中通有大小相等、假設(shè)兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向一樣的恒定電流方向一樣的恒定電流I,I,那么以下說法中正確的選項是那么以下說法中正確的選項是( ( ) )A.MA.M點和點和N N點的磁感應(yīng)強度大小相等點的磁感應(yīng)強度大小相等, ,方向相反方向相反B.B.導(dǎo)線導(dǎo)線a,ba,b相互排斥相互排斥C.C.在線段在線段MNMN上各點的磁感應(yīng)強度都不能夠為零上各點的磁感應(yīng)強度都不能夠為零D.D.在線段在線段MNMN上只需一點的磁感應(yīng)強度為零上只需一點的磁感應(yīng)強度為零ADAD解析解析: :根據(jù)安培定那么判別得知根據(jù)安培定那么判別得知,

18、 ,兩根通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向均沿逆時兩根通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向均沿逆時針方向針方向, ,由于對稱由于對稱, ,兩根通電導(dǎo)線在兩根通電導(dǎo)線在M,NM,N兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等, ,根據(jù)平行四邊形進(jìn)展合成得到根據(jù)平行四邊形進(jìn)展合成得到,M,M點和點和N N點的磁感應(yīng)強度大小相等點的磁感應(yīng)強度大小相等,M,M點磁場點磁場方向向下方向向下,N,N點磁場方向向上點磁場方向向上, ,方向相反方向相反, ,選項選項A A正確正確; ;兩導(dǎo)線通有同向電流兩導(dǎo)線通有同向電流, ,故相互吸引故相互吸引, ,選項選項B B錯誤錯誤; ;只需當(dāng)兩根通電導(dǎo)線在同一點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度只

19、需當(dāng)兩根通電導(dǎo)線在同一點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反時大小相等、方向相反時, ,合磁感應(yīng)強度才為零合磁感應(yīng)強度才為零, ,那么知只需那么知只需O O點的磁感應(yīng)強點的磁感應(yīng)強度為零度為零, ,選項選項C C錯誤錯誤,D,D正確正確. .考點二安培力的分析與計算考點二安培力的分析與計算1.1.在運用左手定那么斷定安培力方向時在運用左手定那么斷定安培力方向時, ,磁感線方向不一定垂直于電流方向磁感線方向不一定垂直于電流方向, ,但安培力方向一定與磁場方向和電流方向垂直但安培力方向一定與磁場方向和電流方向垂直, ,即大拇指一定要垂直于磁場即大拇指一定要垂直于磁場方向和電流方向決議的平面方向和電流

20、方向決議的平面. .2.2.運用安培力的公式運用安培力的公式F=ILBF=ILB時要留意時要留意(1)B(1)B與與I I垂直垂直. .(2)L(2)L是有效長度是有效長度. .公式公式F=ILBF=ILB中中L L指的是指的是“有效長度有效長度. .當(dāng)當(dāng)B B與與I I垂直時垂直時,F,F最大最大,F=ILB;,F=ILB;當(dāng)當(dāng)B B與與I I平行時平行時,F=0.,F=0.彎曲導(dǎo)線的有效長度彎曲導(dǎo)線的有效長度L,L,等于銜接兩端點線段的長度等于銜接兩端點線段的長度. .閉合線圈通電后閉合線圈通電后, ,在勻強磁場中遭到的安培力的矢量和為零在勻強磁場中遭到的安培力的矢量和為零. .【典例【典

21、例2 2】 如下圖如下圖, ,用粗細(xì)均勻的電阻絲折成平面梯形框架用粗細(xì)均勻的電阻絲折成平面梯形框架,ab,cd,ab,cd邊均與邊均與adad邊成邊成6060角角,ab=bc=cd=L,ab=bc=cd=L,長度為長度為L L的電阻絲電阻為的電阻絲電阻為r,r,框架與一電動勢為框架與一電動勢為E E、內(nèi)阻為內(nèi)阻為r r的電源相銜接的電源相銜接, ,垂直于框架平面有磁感應(yīng)強度為垂直于框架平面有磁感應(yīng)強度為B B的勻強磁場的勻強磁場, ,那么那么框架遭到的安培力的合力大小為框架遭到的安培力的合力大小為( ( ) )C C中心點撥中心點撥 可分別求出可分別求出ab,bc,cdab,bc,cd段遭到的

22、安培力段遭到的安培力, ,然后由平行四邊形定然后由平行四邊形定那么求合力那么求合力; ;也可將也可將abcdabcd段等效為長為段等效為長為2L2L的一段直導(dǎo)線的一段直導(dǎo)線, ,方向與方向與adad平行平行, ,然然后求安培力后求安培力. .方法技巧方法技巧 彎折類導(dǎo)線所受安培力的求法彎折類導(dǎo)線所受安培力的求法(1)(1)分段求安培力分段求安培力, ,再由力的合成求其合力再由力的合成求其合力. .(2)(2)等效法求有效長度等效法求有效長度, ,其數(shù)值等于處于磁場中的通電導(dǎo)線兩端點間在垂直其數(shù)值等于處于磁場中的通電導(dǎo)線兩端點間在垂直于磁場方向的間隔于磁場方向的間隔, ,再用公式求安培力再用公式

23、求安培力. .多維訓(xùn)練多維訓(xùn)練1.1.安培力的方向及大小安培力的方向及大小(2021(2021全國全國卷卷,15),15)關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強磁場中關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強磁場中所受的安培力所受的安培力, ,以下說法正確的選項是以下說法正確的選項是( ( ) )A.A.安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線B.B.安培力的方向總是垂直于磁場的方向安培力的方向總是垂直于磁場的方向C.C.安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場方向的夾角無關(guān)安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場方向的夾角無關(guān)D.D.將直導(dǎo)線從中點折成直角將直導(dǎo)線從中點折成直角, ,安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话氚才嗔Φ拇笮∫欢ㄗ?/p>

24、為原來的一半B B2.2.導(dǎo)學(xué)號導(dǎo)學(xué)號 58826183 58826183 左手定那么的運用左手定那么的運用(2021(2021全國全國卷卷,21)(,21)(多項選擇多項選擇) )某同窗自制的簡易電動機表示圖如下圖某同窗自制的簡易電動機表示圖如下圖. .矩形線圈由一根漆包線繞制而成矩形線圈由一根漆包線繞制而成, ,漆包線的兩端分別從線圈的一組對邊的中間位置引出漆包線的兩端分別從線圈的一組對邊的中間位置引出, ,并作為線圈的轉(zhuǎn)軸并作為線圈的轉(zhuǎn)軸. .將線圈架在兩個金屬支架之間將線圈架在兩個金屬支架之間, ,線圈平面位于豎直面內(nèi)線圈平面位于豎直面內(nèi), ,永磁鐵置于線圈下永磁鐵置于線圈下方方. .

25、為了使電池與兩金屬支架銜接后線圈能延續(xù)轉(zhuǎn)動起來為了使電池與兩金屬支架銜接后線圈能延續(xù)轉(zhuǎn)動起來, ,該同窗應(yīng)將該同窗應(yīng)將( ( ) )A.A.左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉B.B.左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉C.C.左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉, ,右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉D.D.左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉, ,右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉ADAD解析解析: :為了使電池與兩金屬支架銜接后線圈能延續(xù)轉(zhuǎn)動起來為了使電池與兩金屬支架銜接后線圈能延續(xù)轉(zhuǎn)動起來,

26、 ,將左、右轉(zhuǎn)軸下將左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉側(cè)的絕緣漆都刮掉, ,這樣當(dāng)線圈在圖示位置時這樣當(dāng)線圈在圖示位置時, ,線圈的上下邊受安培力程度而線圈的上下邊受安培力程度而轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動, ,轉(zhuǎn)過一周后再次遭到同樣的安培力而使其轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)過一周后再次遭到同樣的安培力而使其轉(zhuǎn)動, ,選項選項A A正確正確; ;假設(shè)將左、假設(shè)將左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉, ,那么當(dāng)線圈在圖示位置時那么當(dāng)線圈在圖示位置時, ,線圈的上下邊受線圈的上下邊受安培力程度而轉(zhuǎn)動安培力程度而轉(zhuǎn)動, ,轉(zhuǎn)過半周后再次遭到相反方向的安培力而使其停頓轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)過半周后再次遭到相反方向的安培力而使其停頓轉(zhuǎn)動, ,

27、選項選項B B錯誤錯誤; ;左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉, ,右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉, ,電路不能接電路不能接通通, ,故不能轉(zhuǎn)起來故不能轉(zhuǎn)起來, ,選項選項C C錯誤錯誤; ;假設(shè)將左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉假設(shè)將左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉, ,右轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉軸下側(cè)的絕緣漆刮掉, ,這樣當(dāng)線圈在圖示位置時這樣當(dāng)線圈在圖示位置時, ,線圈的上下邊受安培力程度線圈的上下邊受安培力程度而轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動, ,轉(zhuǎn)過半周后電路不導(dǎo)通轉(zhuǎn)過半周后電路不導(dǎo)通; ;轉(zhuǎn)過一周后再次遭到同樣的安培力而使其轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過一周后再次遭到同樣的安培力而使其轉(zhuǎn)動動, ,選項選項D

28、D正確正確. .考點三安培力作用下導(dǎo)體運動趨勢的判別考點三安培力作用下導(dǎo)體運動趨勢的判別判別安培力作用下導(dǎo)體運動情況的常用方法判別安培力作用下導(dǎo)體運動情況的常用方法【典例【典例3 3】 一個可以自在運動的線圈一個可以自在運動的線圈L1L1和一個固定的線圈和一個固定的線圈L2L2相互絕緣垂直相互絕緣垂直放置放置, ,且兩個線圈的圓心重合且兩個線圈的圓心重合, ,如下圖如下圖. .當(dāng)兩線圈中通以圖示方向的電流時當(dāng)兩線圈中通以圖示方向的電流時, ,從左向右看從左向右看, ,線圈線圈L1L1將將( ( ) )A.A.不動不動 B. B.順時針轉(zhuǎn)動順時針轉(zhuǎn)動C.C.逆時針轉(zhuǎn)動逆時針轉(zhuǎn)動 D. D.在紙面

29、內(nèi)平動在紙面內(nèi)平動B B中心點撥中心點撥 左手定那么判別受力方向左手定那么判別受力方向21LL根據(jù)安培定的 流 生的磁 方向把 分成上、下 部分分成小 流元則電 產(chǎn)場兩無數(shù)個 電解析解析: :法一法一( (電流元法電流元法) )把線圈把線圈L1L1沿程度轉(zhuǎn)動軸分成上、下兩部分沿程度轉(zhuǎn)動軸分成上、下兩部分, ,每一部每一部分又可以看成無數(shù)段直線電流元分又可以看成無數(shù)段直線電流元, ,電流元處在電流元處在L2L2產(chǎn)生的磁場中產(chǎn)生的磁場中, ,根據(jù)安培定根據(jù)安培定那么可知各電流元所在處的磁場方向向上那么可知各電流元所在處的磁場方向向上, ,由左手定那么可得由左手定那么可得, ,上半部分電上半部分電流

30、元所受安培力均指向紙外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)下半部分電流元所受安培力均指向紙內(nèi), ,因此因此從左向右看線圈從左向右看線圈L1L1將順時針轉(zhuǎn)動將順時針轉(zhuǎn)動. .法二法二( (等效法等效法) )把線圈把線圈L1L1等效為小磁針等效為小磁針, ,該小磁針剛益處于環(huán)形電流該小磁針剛益處于環(huán)形電流I2I2的中的中心心, ,小磁針的小磁針的N N極應(yīng)指向該點環(huán)形電流極應(yīng)指向該點環(huán)形電流I2I2的磁場方向的磁場方向, ,由安培定那么知由安培定那么知I2I2產(chǎn)生產(chǎn)生的磁場方向在其中心處豎直向上的磁場方向在其中心處豎直向上, ,而而L1L1等效成小磁針后等效成小磁針后,

31、 ,轉(zhuǎn)動前轉(zhuǎn)動前,N,N極指向紙極指向紙內(nèi)內(nèi), ,因此小磁針的因此小磁針的N N極應(yīng)由指向紙內(nèi)轉(zhuǎn)為向上極應(yīng)由指向紙內(nèi)轉(zhuǎn)為向上, ,所以從左向右看所以從左向右看, ,線圈線圈L1L1將順將順時針轉(zhuǎn)動時針轉(zhuǎn)動. .法三法三( (結(jié)論法結(jié)論法) )環(huán)形電流環(huán)形電流I1,I2I1,I2之間不平行之間不平行, ,那么必有相對轉(zhuǎn)動那么必有相對轉(zhuǎn)動, ,直到兩環(huán)形直到兩環(huán)形電流同向平行為止電流同向平行為止, ,據(jù)此可得據(jù)此可得, ,從左向右看從左向右看, ,線圈線圈L1L1將順時針轉(zhuǎn)動將順時針轉(zhuǎn)動. .多維訓(xùn)練多維訓(xùn)練1.1.電流元法和特殊位置法電流元法和特殊位置法 不斷導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放置在螺線

32、管不斷導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放置在螺線管的上方的上方, ,如下圖如下圖, ,假設(shè)直導(dǎo)線可以自在地運動且通以方向為由假設(shè)直導(dǎo)線可以自在地運動且通以方向為由a a到到b b的電流的電流, ,那么那么導(dǎo)線導(dǎo)線abab遭到安培力作用后的運動情況為遭到安培力作用后的運動情況為( ( ) )A.A.從上向下看順時針轉(zhuǎn)動并接近螺線管從上向下看順時針轉(zhuǎn)動并接近螺線管B.B.從上向下看順時針轉(zhuǎn)動并遠(yuǎn)離螺線管從上向下看順時針轉(zhuǎn)動并遠(yuǎn)離螺線管C.C.從上向下看逆時針轉(zhuǎn)動并遠(yuǎn)離螺線管從上向下看逆時針轉(zhuǎn)動并遠(yuǎn)離螺線管D.D.從上向下看逆時針轉(zhuǎn)動并接近螺線管從上向下看逆時針轉(zhuǎn)動并接近螺線管D D解析解析: :判別導(dǎo)線

33、的轉(zhuǎn)動方向可用電流元法判別導(dǎo)線的轉(zhuǎn)動方向可用電流元法: :如下圖如下圖, ,把直線電流等效為把直線電流等效為aO,OO,ObaO,OO,Ob三段三段(OO(OO段極短段極短) )電流電流, ,由于由于OOOO段電流方向與該處的磁段電流方向與該處的磁場方向一樣場方向一樣, ,所以不受安培力作用所以不受安培力作用;aO;aO段電流所在處的磁場方向斜向上段電流所在處的磁場方向斜向上, ,由左手定那么可知其所受安培力方向垂直紙面向外由左手定那么可知其所受安培力方向垂直紙面向外;Ob;Ob段電流所在處段電流所在處的磁場方向斜向下的磁場方向斜向下, ,同理可知其所受安培力方向垂直紙面向里同理可知其所受安培

34、力方向垂直紙面向里. .再用特殊再用特殊位置法分析位置法分析: :當(dāng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過當(dāng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過9090與紙面垂直時與紙面垂直時, ,判別導(dǎo)線所受安培力方向向判別導(dǎo)線所受安培力方向向下下. .綜上可知導(dǎo)線將以綜上可知導(dǎo)線將以O(shè)OOO段為軸逆時針轉(zhuǎn)動段為軸逆時針轉(zhuǎn)動( (從上向下看從上向下看) )并接近通電并接近通電螺線管螺線管, ,選項選項D D正確正確. .2. 2. 導(dǎo)學(xué)號導(dǎo)學(xué)號 58826184 58826184 轉(zhuǎn)換研討對象法轉(zhuǎn)換研討對象法(多項選擇多項選擇) )如下圖如下圖, ,臺秤上放一光滑臺秤上放一光滑平板平板, ,其左邊固定一擋板其左邊固定一擋板, ,一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵銜接起來

35、一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵銜接起來, ,此時臺秤此時臺秤讀數(shù)為讀數(shù)為F1,F1,如今磁鐵上方中心偏左位置固定一導(dǎo)體棒如今磁鐵上方中心偏左位置固定一導(dǎo)體棒, ,當(dāng)導(dǎo)體棒中通以方向如當(dāng)導(dǎo)體棒中通以方向如下圖的電流后下圖的電流后, ,臺秤讀數(shù)為臺秤讀數(shù)為F2,F2,那么以下說法正確的選項是那么以下說法正確的選項是( ( ) )A.A.彈簧長度將變長彈簧長度將變長 B. B.彈簧長度將變短彈簧長度將變短C.F1F2C.F1F2 D.F1F2 D.F1F2,F1F2,在程度方向上在程度方向上, ,由于由于FF有向左的分力有向左的分力, ,磁磁鐵緊縮彈簧鐵緊縮彈簧, ,所以彈簧長度變短所以彈簧長度變短.

36、 .考點四安培力作用下導(dǎo)體的平衡與加速考點四安培力作用下導(dǎo)體的平衡與加速安培力作用下導(dǎo)體的平衡與加速問題的解題方法安培力作用下導(dǎo)體的平衡與加速問題的解題方法(1)(1)根據(jù)導(dǎo)體中的電流方向與磁場方向根據(jù)導(dǎo)體中的電流方向與磁場方向, ,利用左手定那么先判別出安培力的方利用左手定那么先判別出安培力的方向向, ,然后對導(dǎo)體進(jìn)展受力分析然后對導(dǎo)體進(jìn)展受力分析, ,再結(jié)合力的平衡條件或牛頓第二定律進(jìn)展求解再結(jié)合力的平衡條件或牛頓第二定律進(jìn)展求解; ;(2)(2)事先不能判別出安培力的方向時的平衡問題事先不能判別出安培力的方向時的平衡問題. .需求對導(dǎo)體進(jìn)展受力分析需求對導(dǎo)體進(jìn)展受力分析, ,然然后結(jié)合力

37、的平衡條件確定安培力的方向和大小后結(jié)合力的平衡條件確定安培力的方向和大小, ,此類試題普通是包括安培力在此類試題普通是包括安培力在內(nèi)的三力動態(tài)平衡問題內(nèi)的三力動態(tài)平衡問題, ,處理的方法通常是處理的方法通常是“閉合矢量三角形法或閉合矢量三角形法或“類似三類似三角形法角形法. .【典例【典例4 4】 (2021 (2021江西重點中學(xué)協(xié)作體第二次聯(lián)考江西重點中學(xué)協(xié)作體第二次聯(lián)考)()(多項選擇多項選擇) )如下圖如下圖, ,在在傾角傾角=30=30的光滑軌道上的光滑軌道上, ,質(zhì)量質(zhì)量m=0.1 kgm=0.1 kg的的ABAB桿放在軌道上桿放在軌道上, ,軌道間距軌道間距l(xiāng)=0.2 l=0.2

38、 m,m,電流電流I=0.5 A.I=0.5 A.當(dāng)加上垂直于桿當(dāng)加上垂直于桿ABAB的某一方向的勻強磁場后的某一方向的勻強磁場后, ,桿桿ABAB處于靜止處于靜止形狀形狀, ,那么所加磁場的磁感應(yīng)強度能夠為那么所加磁場的磁感應(yīng)強度能夠為( ( ) )A.1 T A.1 T B.5.5 TB.5.5 T C.4 T C.4 T D.7.5 TD.7.5 TBDBD解析解析: :對桿受力分析對桿受力分析, ,由圖解法求出桿受的安培力的最小值由圖解法求出桿受的安培力的最小值, ,根據(jù)根據(jù)F=ILBF=ILB求出求出B B的最小值的最小值. .金屬導(dǎo)軌光滑金屬導(dǎo)軌光滑, ,所以沒有摩擦力所以沒有摩擦

39、力, ,那么金屬棒只受重力、支持力和那么金屬棒只受重力、支持力和安培力安培力, ,根據(jù)平衡條件支持力和安培力的合力應(yīng)與重力等大反向根據(jù)平衡條件支持力和安培力的合力應(yīng)與重力等大反向, ,根據(jù)矢量根據(jù)矢量三角形合成法那么作出三種情況的合成圖如圖三角形合成法那么作出三種情況的合成圖如圖. .由圖可以看出當(dāng)安培力由圖可以看出當(dāng)安培力F F與與支持力垂直時有最小值支持力垂直時有最小值Fmin=mgsin ,Fmin=mgsin ,即即BminIl=mgsin ,BminIl=mgsin ,解得解得Bmin=5 T,Bmin=5 T,選項選項B,DB,D正確正確. .多維訓(xùn)練多維訓(xùn)練1.1.導(dǎo)體棒在安培力

40、作用下的平衡導(dǎo)體棒在安培力作用下的平衡(2021(2021全國全國卷卷,24),24)如圖如圖, ,一長為一長為10 cm10 cm的的金屬棒金屬棒abab用兩個完全一樣的彈簧程度地懸掛在勻強磁場中用兩個完全一樣的彈簧程度地懸掛在勻強磁場中; ;磁場的磁感應(yīng)強度磁場的磁感應(yīng)強度大小為大小為0.1 T,0.1 T,方向垂直于紙面向里方向垂直于紙面向里; ;彈簧上端固定彈簧上端固定, ,下端與金屬棒絕緣下端與金屬棒絕緣. .金屬棒金屬棒經(jīng)過開關(guān)與一電動勢為經(jīng)過開關(guān)與一電動勢為12 V12 V的電池相連的電池相連, ,電路總電阻為電路總電阻為2 .2 .知開關(guān)斷開時兩知開關(guān)斷開時兩彈簧的伸長量均為彈

41、簧的伸長量均為0.5 cm;0.5 cm;閉合開關(guān)閉合開關(guān), ,系統(tǒng)重新平衡后系統(tǒng)重新平衡后, ,兩彈簧的伸長量與開關(guān)兩彈簧的伸長量與開關(guān)斷開時相比均改動了斷開時相比均改動了0.3 cm.0.3 cm.重力加速度大小取重力加速度大小取10 m/s2.10 m/s2.判別開封鎖合后金屬判別開封鎖合后金屬棒所受安培力的方向棒所受安培力的方向, ,并求出金屬棒的質(zhì)量并求出金屬棒的質(zhì)量. .解析解析: :依題意依題意, ,開封鎖合后開封鎖合后, ,電流方向為從電流方向為從b b到到a,a,由左手定那么可知由左手定那么可知, ,金屬金屬棒所受的安培力方向為豎直向下棒所受的安培力方向為豎直向下. .開關(guān)斷

42、開時開關(guān)斷開時, ,兩彈簧各自相對于其原長的伸長量為兩彈簧各自相對于其原長的伸長量為l1=0.5 cm.l1=0.5 cm.由胡克由胡克定律和力的平衡條件得定律和力的平衡條件得2kl1=mg 2kl1=mg 式中式中,m,m為金屬棒的質(zhì)量為金屬棒的質(zhì)量,k,k是彈簧的勁度系數(shù)是彈簧的勁度系數(shù),g,g是重力加速度的大小是重力加速度的大小. .開封鎖合后開封鎖合后, ,金屬棒所受安培力的大小為金屬棒所受安培力的大小為F=ILB F=ILB 式中式中,I,I是回路電流是回路電流,L,L是金屬棒的長度是金屬棒的長度. .兩彈簧各自再伸長了兩彈簧各自再伸長了l2=0.3 cm,l2=0.3 cm,由胡克

43、定律和力的平衡條件得由胡克定律和力的平衡條件得2k(l1+l2)=mg+F 2k(l1+l2)=mg+F 由歐姆定律有由歐姆定律有E=IR E=IR 式中式中,E,E是電池的電動勢是電池的電動勢,R,R是電路總電阻是電路總電阻. .聯(lián)立式聯(lián)立式, ,并代入題給數(shù)據(jù)得并代入題給數(shù)據(jù)得m=0.01 kg.m=0.01 kg.答案答案: :見解析見解析2.2.安培力作用下導(dǎo)體的加速安培力作用下導(dǎo)體的加速“電磁炮是利用電磁力對彈體加速的新型武電磁炮是利用電磁力對彈體加速的新型武器器, ,具有速度快、效率高等優(yōu)點具有速度快、效率高等優(yōu)點. .如圖是如圖是“電磁炮的原理構(gòu)造表示圖電磁炮的原理構(gòu)造表示圖.

44、.光滑程光滑程度加速導(dǎo)軌電阻不計度加速導(dǎo)軌電阻不計, ,軌道寬為軌道寬為L=0.2 m.L=0.2 m.在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強磁場在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強磁場, ,磁磁感應(yīng)強度感應(yīng)強度B=1B=1102 T.“102 T.“電磁炮彈體總質(zhì)量電磁炮彈體總質(zhì)量m=0.2 kg,m=0.2 kg,其中彈體在軌道間的其中彈體在軌道間的電阻電阻R=0.4 ,R=0.4 ,可控電源的內(nèi)阻可控電源的內(nèi)阻r=0.6 ,r=0.6 ,電源的電壓能自行調(diào)理電源的電壓能自行調(diào)理, ,以保證以保證“電電磁炮勻加速發(fā)射磁炮勻加速發(fā)射. .在某次實驗發(fā)射時在某次實驗發(fā)射時, ,電源為加速彈體提供的電流電源為加速彈體提供

45、的電流I=4I=4103 103 A,A,不計空氣阻力不計空氣阻力. .求求: :解析解析:(1):(1)由安培力公式得由安培力公式得F=ILB=8F=ILB=8104 N;104 N;答案答案:(1)8:(1)8104 N104 N(2)20 m(2)20 m(1)(1)彈體所受安培力的大小彈體所受安培力的大小; ;(2)(2)彈體從靜止加速到彈體從靜止加速到4 km/s,4 km/s,軌道至少要多長軌道至少要多長; ;答案答案:(3)1.76:(3)1.76106 J106 J(3)(3)彈體從靜止加速到彈體從靜止加速到4 km/s4 km/s過程中過程中, ,該系統(tǒng)耗費的總能量該系統(tǒng)耗費

46、的總能量. . 演練提升演練提升 真題體驗真題體驗強化提升強化提升高考模擬高考模擬1.1.地磁場地磁場(2021(2021北京卷北京卷,17),17)中國宋代科學(xué)家沈括在中國宋代科學(xué)家沈括在 中最早記載中最早記載了地磁偏角了地磁偏角:“:“以磁石磨針鋒以磁石磨針鋒, ,那么能指南那么能指南, ,然常微偏東然常微偏東, ,不全南也不全南也. .進(jìn)一步研進(jìn)一步研討闡明討闡明, ,地球周圍地磁場的磁感線分布表示如圖地球周圍地磁場的磁感線分布表示如圖. .結(jié)合上述資料結(jié)合上述資料, ,以下說法不正以下說法不正確的選項是確的選項是( ( ) )A.A.地理南、北極與地磁場的南、北極不重合地理南、北極與地

47、磁場的南、北極不重合B.B.地球內(nèi)部也存在磁場地球內(nèi)部也存在磁場, ,地磁南極在地理北極附近地磁南極在地理北極附近C.C.地球外表恣意位置的地磁場方向都與地面平行地球外表恣意位置的地磁場方向都與地面平行D.D.地磁場對射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用地磁場對射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用C C解析解析: :磁偏角的存在闡明地理南、北極與地磁場南、北極不重合磁偏角的存在闡明地理南、北極與地磁場南、北極不重合; ;地球相地球相當(dāng)于一個大磁鐵當(dāng)于一個大磁鐵, ,地球內(nèi)部也存在磁場地球內(nèi)部也存在磁場, ,且地磁南極在地理北極附近且地磁南極在地理北極附近; ;由由于地球磁感線并不是以地

48、心為圓心的圓弧于地球磁感線并不是以地心為圓心的圓弧, ,地球外表大部分位置的地磁地球外表大部分位置的地磁場方向與地面不平行場方向與地面不平行; ;地球赤道處地磁場方向沿南北方向地球赤道處地磁場方向沿南北方向, ,射向赤道的帶射向赤道的帶電宇宙射線粒子方向與地磁場方向根本垂直電宇宙射線粒子方向與地磁場方向根本垂直, ,帶電宇宙射線粒子必受地帶電宇宙射線粒子必受地磁場的洛倫茲力作用磁場的洛倫茲力作用, ,應(yīng)選應(yīng)選C.C.2.2.左手定那么左手定那么(2021(2021海南卷海南卷,8)(,8)(多項選擇多項選擇) )如圖如圖(a)(a)所示所示, ,揚聲器中有一線揚聲器中有一線圈處于磁場中圈處于磁

49、場中, ,當(dāng)音頻電流信號經(jīng)過線圈時當(dāng)音頻電流信號經(jīng)過線圈時, ,線圈帶動紙盆振動線圈帶動紙盆振動, ,發(fā)出聲音發(fā)出聲音. .俯俯視圖視圖(b)(b)表示處于輻射狀磁場中的線圈表示處于輻射狀磁場中的線圈( (線圈平面即紙面線圈平面即紙面) )磁場方向如圖中箭磁場方向如圖中箭頭所示頭所示, ,在圖在圖(b)(b)中中( ( ) )A.A.當(dāng)電流沿順時針方向時當(dāng)電流沿順時針方向時, ,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里B.B.當(dāng)電流沿順時針方向時當(dāng)電流沿順時針方向時, ,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外C.C.當(dāng)電流沿逆時針方向時

50、當(dāng)電流沿逆時針方向時, ,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里D.D.當(dāng)電流沿逆時針方向時當(dāng)電流沿逆時針方向時, ,線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外BCBC解析解析: :將環(huán)形導(dǎo)線分割成無限個小段將環(huán)形導(dǎo)線分割成無限個小段, ,每一小段看成直導(dǎo)線每一小段看成直導(dǎo)線, ,那么根據(jù)左手那么根據(jù)左手定那么定那么, ,當(dāng)電流順時針時當(dāng)電流順時針時, ,導(dǎo)線所受的安培力垂直紙面向外導(dǎo)線所受的安培力垂直紙面向外, ,故故A A錯誤錯誤,B,B正確正確; ;當(dāng)電流逆時針時當(dāng)電流逆時針時, ,根據(jù)左手定那么可以知道安培力垂直紙面向里根據(jù)左手定

51、那么可以知道安培力垂直紙面向里, ,選項選項C C正正確確,D,D錯誤錯誤. .3.3.磁場的疊加、安培力大小的計算磁場的疊加、安培力大小的計算(2021(2021全國全國卷卷,19)(,19)(多項選擇多項選擇) )如圖如圖, ,三根相互平行的固定長直導(dǎo)線三根相互平行的固定長直導(dǎo)線L1,L2L1,L2和和L3L3兩兩等距兩兩等距, ,均通有電流均通有電流I,L1I,L1中電流方中電流方向與向與L2L2中的一樣中的一樣, ,與與L3L3中的相反中的相反, ,以下說法正確的選項是以下說法正確的選項是( ( ) )A.L1A.L1所受磁場作用力的方向與所受磁場作用力的方向與L2,L3L2,L3所在

52、平面垂直所在平面垂直B.L3B.L3所受磁場作用力的方向與所受磁場作用力的方向與L1,L2L1,L2所在平面垂直所在平面垂直BCBC4.4.左手定那么、力的平衡左手定那么、力的平衡(2021(2021湖南懷化三模湖南懷化三模) )如下圖如下圖, ,電源電源E,E,導(dǎo)線導(dǎo)線, ,導(dǎo)電導(dǎo)電細(xì)軟繩細(xì)軟繩ab,cd,ab,cd,以及導(dǎo)體棒以及導(dǎo)體棒bcbc構(gòu)成閉合回路構(gòu)成閉合回路, ,導(dǎo)電細(xì)軟繩導(dǎo)電細(xì)軟繩ab,cdab,cd的的a a端和端和d d端固定端固定不動不動, ,加上恰當(dāng)?shù)拇艌龊蠹由锨‘?dāng)?shù)拇艌龊? ,當(dāng)導(dǎo)體棒堅持靜止時當(dāng)導(dǎo)體棒堅持靜止時, ,閉合回路中閉合回路中abcdabcd所在平面與所在

53、平面與過過adad的豎直平面成的豎直平面成3030, ,知知adad和和bcbc等長且都在程度面內(nèi)等長且都在程度面內(nèi), ,導(dǎo)體棒導(dǎo)體棒bcbc中的電流中的電流I=2 A,I=2 A,導(dǎo)體棒的長度導(dǎo)體棒的長度L=0.5 m,L=0.5 m,導(dǎo)體棒的質(zhì)量導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=0.5 kg,gm=0.5 kg,g取取10 m/s2,10 m/s2,以下說法以下說法正確的選項是正確的選項是( ( ) )A.A.磁感應(yīng)強度的最小值為磁感應(yīng)強度的最小值為2.5 T,2.5 T,方向沿方向沿baba所在直線所在直線, ,由由b b指向指向a aB.B.磁感應(yīng)強度的最小值為磁感應(yīng)強度的最小值為2.5 T,2.5 T

54、,方向沿方向沿abab所在直線所在直線, ,由由a a指向指向b bA A拓展增分拓展增分磁感應(yīng)強度的測定磁感應(yīng)強度的測定直接測定磁感應(yīng)強度是很困難的直接測定磁感應(yīng)強度是很困難的, ,但可以經(jīng)過丈量安培力但可以經(jīng)過丈量安培力, ,或借助天平、電子測或借助天平、電子測力計等儀器利用平衡方法測定力計等儀器利用平衡方法測定. .1.1.經(jīng)過丈量安培力測定經(jīng)過丈量安培力測定【例如【例如1 1】 圖中虛線框內(nèi)存在一沿程度方向、且與紙面垂直的勻強磁場圖中虛線框內(nèi)存在一沿程度方向、且與紙面垂直的勻強磁場. .現(xiàn)現(xiàn)經(jīng)過丈量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力經(jīng)過丈量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力, ,來丈量磁場的磁感應(yīng)強度大小來丈量磁場的磁感應(yīng)強度大小, ,并并斷定其方向斷定其方向, ,所用部分器材已在圖中給出所用部分器材已在圖中給出, ,其中其中D D為位于紙面內(nèi)的為位于紙面內(nèi)的U U形金屬框形金屬框, ,其底邊程度其底邊程度, ,兩側(cè)邊豎直且等長兩側(cè)邊豎直且等長;E;E為直流電源為直流電源;R;R為電阻箱為電阻箱; ; 為電流表為電流表;S;S為為開關(guān)開關(guān), ,此外還有細(xì)沙、天平、米尺和假設(shè)干輕質(zhì)導(dǎo)線此外還有細(xì)沙、天平、米尺和假設(shè)干輕質(zhì)導(dǎo)線. .(1)(1)在圖中畫線銜接成實驗電路圖在圖中畫線銜接成實驗電路圖