高中物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)案第九章磁場(chǎng)第1講　磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用

第九章磁場(chǎng)★★★考情微解讀★★★第1講磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用見(jiàn)學(xué)生用書(shū)P143微知識(shí)1磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度1．磁場(chǎng)(1)基本特性：磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有磁場(chǎng)力的作用。(2)方向：小磁針的N極所受磁場(chǎng)力的方向。2．磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)物理意義：描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向。(2)大?。築＝eq\f(F,IL)(通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng))。(3)方向：小磁針靜止時(shí)N極的指向。(4)單位：特斯拉(T)。3．勻強(qiáng)磁場(chǎng)(1)定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相等、方向處處相同的磁場(chǎng)稱為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。(2)特點(diǎn)：勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感線是疏密程度相同的、方向相同的平行直線。微知識(shí)2磁感線通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)的方向1．磁感線(1)磁感線：在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些有方向的曲線，使曲線上各點(diǎn)的切線方向跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一致。(2)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(chǎng)磁感線分布(如圖所示)條形磁鐵蹄形磁鐵2．電流的磁場(chǎng)微知識(shí)3安培力1．安培力的大小當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線方向成θ角時(shí)，F(xiàn)＝BILsinθ，這是一般情況下的安培力的表達(dá)式，以下是兩種特殊情況：(1)磁場(chǎng)和電流垂直時(shí)：F＝BIL。(2)磁場(chǎng)和電流平行時(shí)：F＝0。2．安培力的方向(1)用左手定則判定：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)。讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。(2)安培力的方向特點(diǎn)：F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B和I決定的平面。一、思維辨析(判斷正誤，正確的畫(huà)“√”，錯(cuò)誤的畫(huà)“×”。)1．磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，跟放在該點(diǎn)的試探電流元所受磁場(chǎng)力的方向一致。(×)2．磁感線是客觀存在的，磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。(×)3．通電導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中，若不受安培力，說(shuō)明該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。(×)4．垂直磁場(chǎng)放置的線圈面積減小時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量可能增大。(√)5．安培力可能做正功，也可能做負(fù)功。(√)二、對(duì)點(diǎn)微練1．(電流的磁場(chǎng)及磁場(chǎng)的性質(zhì))下列關(guān)于小磁針在磁場(chǎng)中靜止時(shí)的指向，正確的是()解析根據(jù)在磁體外部同名磁極相互排斥可知選項(xiàng)A錯(cuò)；應(yīng)用安培定則可知環(huán)形電流中心線上的磁場(chǎng)方向由右向左，小磁針N極受到的磁場(chǎng)力向左，選項(xiàng)B錯(cuò)；根據(jù)安培定則可知通電螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)向右，內(nèi)部小磁針N極受到的磁場(chǎng)力向右，選項(xiàng)C對(duì)；根據(jù)安培定則可知通電直導(dǎo)線右邊磁場(chǎng)向里，小磁針N極應(yīng)向里，選項(xiàng)D錯(cuò)。答案C2.(磁感應(yīng)強(qiáng)度及疊加)如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一根長(zhǎng)直通電導(dǎo)線，電流的方向垂直紙面向里，以直導(dǎo)線為中心的同一圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，連線ac和bd是相互垂直的兩條直徑，且b、d在同一豎直線上，則()A．c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最小B．b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大C．b、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同D．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同解析由安培定則知，通電導(dǎo)線在圓周上產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感線為順時(shí)針，大小恒定(設(shè)為B′)，通電導(dǎo)線的磁場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)疊加，c點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為|B′－B|，其值最小，a點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B′＋B，其值最大，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；b、d兩點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為eq\r(B2＋B′2)，方向不同，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。答案A3.(磁感線)在磁場(chǎng)中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則()A．a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，且Ba＞BbB．a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等C．同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力大D．同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力小解析磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，安培力的大小跟該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、I、L和導(dǎo)線放置的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的夾角有關(guān)，故C、D項(xiàng)錯(cuò)誤；由a、b兩處磁感線的疏密程度可判斷出Ba＞Bb，所以A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A4．(安培力)將長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線彎成六分之一圓弧，固定于垂直紙面向外、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩端點(diǎn)A、C連線豎直，如圖所示。若給導(dǎo)線通以由A到C、大小為I的恒定電流，則導(dǎo)線所受安培力的大小和方向是()A．ILB，水平向左 B．ILB，水平向右C.eq\f(3ILB,π)，水平向右 D.eq\f(3ILB,π)，水平向左解析弧長(zhǎng)為L(zhǎng)，圓心角為60°，則弦長(zhǎng)AC＝eq\f(3L,π)，導(dǎo)線受到的安培力F＝BIl＝eq\f(3ILB,π)，由左手定則可知，導(dǎo)線受到的安培力方向水平向左。答案D見(jiàn)學(xué)生用書(shū)P144微考點(diǎn)1安培定則的應(yīng)用和磁場(chǎng)的疊加核|心|微|講1．安培定則的應(yīng)用：在運(yùn)用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流及通電螺線管的磁場(chǎng)時(shí)應(yīng)分清“因”和“果”。原因(電流方向)結(jié)果(磁場(chǎng)方向)直線電流的磁場(chǎng)大拇指四指環(huán)形電流及通電螺線管的磁場(chǎng)四指大拇指2.磁場(chǎng)的疊加：磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，合成與分解遵循平行四邊形定則。典|例|微|探【例1】(多選)圓心為O、半徑為R的半圓的直徑兩端，各固定一根垂直圓平面的長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b，兩導(dǎo)線中通有大小分別為2I0和I0且方向相同的電流。已知長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝keq\f(I,r)，其中k為常數(shù)、I為導(dǎo)線中電流、r為點(diǎn)到導(dǎo)線的距離。則下列說(shuō)法正確的是()A．圓心O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由a指向bB．在直徑ab上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0的點(diǎn)與b點(diǎn)距離為eq\f(2R,3)C．在半圓上一定存在“磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行于直徑ab”的位置D．在半圓上一定存在“磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿半圓切線方向”的位置【解題導(dǎo)思】(1)通電直導(dǎo)線a、b在周圍空間分別產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向是怎樣的？答：通電直導(dǎo)線a、b在周圍空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于該點(diǎn)與a點(diǎn)或b點(diǎn)連線。(2)兩根直導(dǎo)線在空間中產(chǎn)生的磁場(chǎng)的合成量遵循平行四邊形定則嗎？答：遵循平行四邊形定則。解析長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b，兩導(dǎo)線中通有大小分別為2I0和I0方向相同的電流，則它們?cè)贠處的磁場(chǎng)方向垂直ab向下，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)B＝keq\f(I,r)，又電流是2I和I在直徑上產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小相等，方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0的位置一定在Ob之間，設(shè)此點(diǎn)到b的距離為x，則有keq\f(2I,2R－x)＝keq\f(I,x)，代入解得x＝eq\f(2,3)R，故B項(xiàng)正確；在半圓上任取一點(diǎn)c，電流a在c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1＝eq\f(k·2I0,r1)，電流b在c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2＝eq\f(kI0,r2)，設(shè)該處磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與ac的夾有為α，則tanα＝eq\f(B1,B2)＝eq\f(2r2,r1)，設(shè)ac與ab的夾角為β，則tanβ＝eq\f(r2,r1)，所以tanα＝2tanβ，故B的方向不可能與ab平行，一定存在B方向沿半圓切線方向的位置，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。答案BD求解有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的三個(gè)關(guān)鍵(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定。(2)合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各磁體(或通電導(dǎo)體)在該點(diǎn)產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和(用平行四邊形定則解答)。(3)牢記判斷電流的磁場(chǎng)的方法——安培定則，并能熟練應(yīng)用，建立磁場(chǎng)的立體分布模型。題|組|微|練1.如圖，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是()A．O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反C．c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同D．a(chǎn)、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同解析由安培定則可知，兩導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)均豎直向下，合磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)；由安培定則，兩導(dǎo)線在a、b兩處產(chǎn)生磁場(chǎng)方向均豎直向下，由于對(duì)稱性，電流M在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于電流N在b處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，同時(shí)電流M在b處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于電流N在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，所以a、b兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等方向相同，選項(xiàng)B錯(cuò)；根據(jù)安培定則，兩導(dǎo)線在c、d兩處產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直c、d兩點(diǎn)與導(dǎo)線連線方向向下，且產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，由平行四邊形定則可知，c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，選項(xiàng)C正確；a、c兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均豎直向下，選項(xiàng)D錯(cuò)。答案C2．(多選)3條在同一平面(紙面)內(nèi)的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線搭成一等邊三角形。在導(dǎo)線中通過(guò)的電流均為I，電流方向如圖所示。a、b和c三點(diǎn)分別位于三角形的3個(gè)頂角的平分線上，且到相應(yīng)頂點(diǎn)的距離相等。將a、b和c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別記為B1、B2和B3。下列說(shuō)法正確的是()A．B1＝B2＜B3B．B1＝B2＝B3C．a(chǎn)和b處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，c處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里D．a(chǎn)處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，b和c處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里解析本題要明確3條導(dǎo)線中的電流在a、b、c三點(diǎn)各自產(chǎn)生的磁場(chǎng)的分布情況，要充分利用對(duì)稱性進(jìn)行矢量合成。對(duì)于a點(diǎn)，由右手螺旋定則可知，兩傾斜導(dǎo)線在此處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，水平導(dǎo)線在此點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向外；對(duì)于b點(diǎn)，斜向右上方的導(dǎo)線與水平導(dǎo)線在此點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，斜向左上方的導(dǎo)線在此點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向外；對(duì)于c點(diǎn)，水平導(dǎo)線在此點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向里，斜向左上方和斜向右上方的導(dǎo)線在此點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向也向里，則c點(diǎn)合磁場(chǎng)方向向里，且有B3＞B1＝B2。綜上可知A、C項(xiàng)正確。答案AC微考點(diǎn)2與安培力有關(guān)的力學(xué)問(wèn)題核|心|微|講1．與安培力有關(guān)的力學(xué)問(wèn)題與其他力學(xué)問(wèn)題一樣，受力分析是關(guān)鍵。利用左手定則正確分析安培力的方向，用安培力公式正確求解其大小，根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程求解。2．將三維圖轉(zhuǎn)換為二維平面圖，即通過(guò)畫(huà)俯視圖、剖面圖、側(cè)視圖等，將立體圖轉(zhuǎn)換為平面受力圖。典|例|微|探【例2】質(zhì)量為m＝0.02kg的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ＝37°的平行放置的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度d＝0.2m，桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下，如圖所示?，F(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸頭，試求出為使桿ab靜止不動(dòng)，通過(guò)ab桿的電流范圍。(g取10m/s2)【解題導(dǎo)思】(1)ab桿受到的最大靜摩擦力沿斜面向上時(shí)，通過(guò)ab桿的電流是有最大值還是最小值？答：最小值。(2)ab桿受到的最大靜摩擦力沿斜面向下時(shí)，通過(guò)ab桿的電流是有最大值還是最小值？答：最大值。解析桿ab中的電流從a到b，所受的安培力方向平行于導(dǎo)軌向上。當(dāng)電流較大時(shí)，導(dǎo)體有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所受靜摩擦力向下；當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大時(shí)，磁場(chǎng)力為最大值F1，此時(shí)通過(guò)ab的電流最大為Imax；同理，當(dāng)電流最小時(shí)，應(yīng)該是導(dǎo)體受向上的最大靜摩擦力，此時(shí)的安培力為F2，電流為Imin。正確地畫(huà)出兩種情況下的受力圖，由平衡條件列方程求解。根據(jù)圖甲受力圖列式如下：F1－mgsinθ－f1＝0，N－mgcosθ＝0，f1＝μN(yùn)，F(xiàn)1＝BImaxd。解上述方程得Imax＝0.46A。根據(jù)乙受力圖列式如下：F2＋f2－mgsinθ＝0，N－mgcosθ＝0，f2＝μN(yùn)，F(xiàn)2＝BImind。解上述方程得Imin＝0.14A。故通過(guò)ab桿的電流范圍是0．14A≤I≤0.46A。答案0.14A≤I≤0.46A題|組|微|練3.質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)體棒放置于四分之一光滑圓弧軌道上，整個(gè)裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，直導(dǎo)體棒中通有恒定電流，平衡時(shí)導(dǎo)體棒與圓弧圓心的連線與豎直方向成60°角，其截面圖如圖所示。則下列關(guān)于導(dǎo)體棒中的電流的分析正確的是()A．導(dǎo)體棒中電流垂直紙面向外，大小為eq\f(\r(3)mg,BL)B．導(dǎo)體棒中電流垂直紙面向外，大小為eq\f(\r(3)mg,3BL)C．導(dǎo)體棒中電流垂直紙面向里，大小為eq\f(\r(3)mg,BL)D．導(dǎo)體棒中電流垂直紙面向里，大小為eq\f(\r(3)mg,3BL)解析導(dǎo)體棒受到豎直向下的重力、斜向上的彈力，要使導(dǎo)體棒平衡，應(yīng)使其受水平向右的安培力，重力和安培力的合力大小與彈力大小相等，方向相反，由平衡條件有tan60°＝eq\f(BIL,mg)＝eq\r(3)，得導(dǎo)體棒中電流I＝eq\f(\r(3)mg,BL)，再由左手定則可知，導(dǎo)體棒中電流的方向應(yīng)垂直紙面向里，故只有選項(xiàng)C正確。答案C4.如圖所示，一水平導(dǎo)軌處于與水平方向成45°角斜向左上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一根通有恒定電流的金屬棒，由于受到安培力作用而在粗糙的導(dǎo)軌上向右做勻速運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)將磁場(chǎng)方向沿順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)至豎直向上，在此過(guò)程中，金屬棒始終保持勻速運(yùn)動(dòng)，已知棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則()A．金屬棒所受摩擦力一直在減小B．導(dǎo)軌對(duì)金屬棒的支持力先變小后變大C．磁感應(yīng)強(qiáng)度先變小后變大D．金屬棒所受安培力恒定不變解析金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，受力如圖甲，則有N＋F安sinθ＝mg，F(xiàn)安cosθ＝f＝μN(yùn)，F(xiàn)安＝BIL，聯(lián)立解得B＝eq\f(μmg,IL\r(1＋μ2)sinθ＋α)，其中tanα＝eq\f(1,μ)，即90°>α>45°，因θ是從45°減小到0，所以B先變小后變大，金屬棒所受安培力也先變小后變大，C項(xiàng)對(duì)，D項(xiàng)錯(cuò)；將N與f合成一個(gè)力F，則F與水平方向的夾角是一定值，金屬棒受力如圖乙，F(xiàn)安順時(shí)針變化，力F一直在增大，所以金屬棒所受摩擦力及導(dǎo)軌對(duì)金屬棒的支持力一直在增大，A、B項(xiàng)錯(cuò)。甲乙答案C見(jiàn)學(xué)生用書(shū)P145通電導(dǎo)體在安培力作用下運(yùn)動(dòng)情況的判斷素能培養(yǎng)1．電流元分析法即把整段電流分為多段直線電流元，先用左手定則判斷出每個(gè)電流元所受安培力的方向，再判斷整段電流所受合力的方向，從而確定其運(yùn)動(dòng)方向。2．等效法環(huán)形電流可等效為小磁針，也可等效為條形磁鐵，通電螺線管可等效為多個(gè)環(huán)形電流或條形磁鐵。3．特殊位置法將通電導(dǎo)體轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置后判斷其安培力方向，從而確定運(yùn)動(dòng)方向。4．利用電流相互作用的結(jié)論分析兩電流相互平行時(shí)無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流互相吸引，反向電流互相排斥；兩電流不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且電流方向相同并靠近的趨勢(shì)。5．轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法電流與電流間、磁體與電流間的相互作用均滿足牛頓第三定律，因此定性分析時(shí)可以靈活地轉(zhuǎn)換研究對(duì)象。經(jīng)典考題如圖所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵兩極的正上方，導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電流I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是(從上往下看)()A．順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B．順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C．逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D．逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升解析(1)電流元法如圖所示，把直流電流等效為AO′、O′O、OB三段(O′O段極短)電流元，由于O′O段電流方向與該處磁場(chǎng)方向平行，所以不受安培力作用；AO′段電流元所在處的磁場(chǎng)方向傾斜向上，根據(jù)左手定則可知其所受安培力方向垂直于紙面向外；OB段電流元所在處的磁場(chǎng)方向傾斜向下，同理可知其所受安培力方向垂直于紙面向里。綜上可知導(dǎo)線將以O(shè)O′段為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(俯視)。(2)特殊位置法把導(dǎo)線轉(zhuǎn)過(guò)90°的特殊位置來(lái)分析，根據(jù)左手定則判得安培力方向向下，故導(dǎo)線在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)。綜上所述，選項(xiàng)A正確。答案A對(duì)法對(duì)題1．一直導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放置在螺線管的上方，如圖所示，如果直導(dǎo)線可以自由地運(yùn)動(dòng)且通以方向?yàn)橛蒩到b的電流，則導(dǎo)線ab受磁場(chǎng)力后的運(yùn)動(dòng)情況為()A．從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管B．從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管C．從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管D．從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管解析本題考查安培定則以及左手定則，意在考查學(xué)生對(duì)安培定則以及左手定則的應(yīng)用和理解。先由安培定則判斷通電螺線管的南、北兩極，找出導(dǎo)線左、右兩端磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，并用左手定則判斷這兩端受到的安培力的方向，如圖甲所示?？梢耘袛鄬?dǎo)線受磁場(chǎng)力后從上向下看逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。分析此時(shí)導(dǎo)線位置的磁場(chǎng)方向，再次用左手定則判斷導(dǎo)線受磁場(chǎng)力的方向，如圖乙所示，導(dǎo)線還要靠近螺線管，所以D項(xiàng)正確，A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D2.直導(dǎo)線ab與線圈所在的平面垂直且隔有一小段距離，其中直導(dǎo)線固定，線圈可自由運(yùn)動(dòng)，當(dāng)通過(guò)如圖所示的電流方向時(shí)(同時(shí)通電)，從左向右看，線圈將()A．不動(dòng)B．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向右平移C．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向左平移D．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向右平移解析用安培定則判斷線圈所處的B的方向，由左手定則及特殊位置法判定運(yùn)動(dòng)情況。答案C見(jiàn)學(xué)生用書(shū)P1461．在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，則過(guò)c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向()A．與ab邊平行，豎直向上B．與ab邊平行，豎直向下C．與ab邊垂直，指向左邊D．與ab邊垂直，指向右邊解析根據(jù)安培定則，a、b在c處所激發(fā)的磁場(chǎng)方向分別如圖中Ba、Bb所示，應(yīng)用平行四邊形定則可知c導(dǎo)線所在處的合磁場(chǎng)方向如圖所示。根據(jù)左手定則可知安培力F安的方向與a、b連線垂直，指向左邊。答案C2．(多選)如圖所示的裝置可演示磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用。電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，L是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿。當(dāng)電磁鐵線圈兩端a、b，導(dǎo)軌兩端e、f，分別接到兩個(gè)不同的直流電源上時(shí)，L便在導(dǎo)軌上滑動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是()A．若a接正極，b接負(fù)極，e接正極，f接負(fù)極，則L向右滑動(dòng)B