選修3-1 第八章 第1講

1、第八章 磁場及其對電流和運(yùn)動電荷的作用第1講 磁場及其對電流的作用 知識點(diǎn)知識點(diǎn) 1 1 磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度 1.1.磁場磁場磁體與磁體之間、磁體與磁體與磁體之間、磁體與_之間，以及通電導(dǎo)體與通之間，以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過電導(dǎo)體之間的相互作用是通過_發(fā)生的。發(fā)生的。通電導(dǎo)體通電導(dǎo)體磁場磁場FILN N極極強(qiáng)弱強(qiáng)弱方向方向知識點(diǎn)知識點(diǎn) 2 2 磁感線磁感線 通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向 1.1.磁感線磁感線在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的_方向都跟這方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向

2、一致。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致。切線切線2.2.幾種常見的磁場幾種常見的磁場（1 1）常見磁體的磁場）常見磁體的磁場（2 2）常見電流的磁場）常見電流的磁場通電直導(dǎo)線通電直導(dǎo)線通電螺線管通電螺線管環(huán)形電流環(huán)形電流安安培培定定則則通電直導(dǎo)線通電直導(dǎo)線通電螺線管通電螺線管環(huán)形電流環(huán)形電流立立體體圖圖通電直導(dǎo)線通電直導(dǎo)線通電螺線管通電螺線管環(huán)形電流環(huán)形電流橫橫截截面面圖圖知識點(diǎn)知識點(diǎn) 3 3 安培力、安培力的方向安培力、安培力的方向 勻強(qiáng)磁場中的安培力勻強(qiáng)磁場中的安培力 1.1.安培力的方向安培力的方向（1 1）左手定則：伸出左手，讓拇指與其余四指）左手定則：伸出左手，讓拇指與其余四指_，并且都，并

3、且都在同一個平面內(nèi)。讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向在同一個平面內(nèi)。讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向_方向，這時方向，這時_所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。力的方向。（2 2）兩平行的通電直導(dǎo)線間的安培力：同向電流互相）兩平行的通電直導(dǎo)線間的安培力：同向電流互相_，異向電流互相異向電流互相_。垂直垂直電流電流拇指拇指排斥排斥吸引吸引2.2.勻強(qiáng)磁場中安培力的大小勻強(qiáng)磁場中安培力的大小當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的方向與導(dǎo)線方向成的方向與導(dǎo)線方向成角時，角時，F(xiàn) F_，這，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：是一般情況下的安

4、培力的表達(dá)式，以下是兩種特殊情況：（1 1）當(dāng)磁場與電流）當(dāng)磁場與電流_時，安培力最大，時，安培力最大，F(xiàn) FmaxmaxI Il B B。（2 2）當(dāng)磁場與電流）當(dāng)磁場與電流_時，安培力等于零。時，安培力等于零。I Il BsinBsin垂直垂直平行平行（1 1）磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，跟放在該點(diǎn)的試探電流）磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，跟放在該點(diǎn)的試探電流元的情況有關(guān)。元的情況有關(guān)。 ( )( )（2 2）磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，跟放在該點(diǎn)的試探電流）磁場中某點(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力的方向一致。元所受磁場力的方向一致。 ( )( )（3 3）垂直磁場放置的

5、線圈面積減小時，穿過線圈的磁通量一）垂直磁場放置的線圈面積減小時，穿過線圈的磁通量一定減小。定減小。 ( )( )【思考辨析【思考辨析】（4 4）磁感線是真實存在的。）磁感線是真實存在的。 ( )( )（5 5）磁感線越密，磁場越強(qiáng)。）磁感線越密，磁場越強(qiáng)。 ( )( )（6 6）通電導(dǎo)線放入磁場中，若不受安培力，說明該處磁感應(yīng)）通電導(dǎo)線放入磁場中，若不受安培力，說明該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。強(qiáng)度為零。 ( )( )（7 7）安培力一定不做功。）安培力一定不做功。 ( )( )分析分析: :（1 1）磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小跟放在該點(diǎn)的試探電）磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小跟放在該點(diǎn)的試探電流元無關(guān)，

6、只由磁場本身決定，故（流元無關(guān)，只由磁場本身決定，故（1 1）錯。（）錯。（2 2）磁場中某點(diǎn)）磁場中某點(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力的方磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，跟放在該點(diǎn)的試探電流元所受磁場力的方向垂直，故（向垂直，故（2 2）錯。（）錯。（3 3）套在條形磁鐵上的線圈面積減小時，）套在條形磁鐵上的線圈面積減小時，穿過它的磁通量反而增大，故（穿過它的磁通量反而增大，故（3 3）錯。（）錯。（4 4）磁感線是為了更）磁感線是為了更加形象地描述磁場而提出的假想曲線，故（加形象地描述磁場而提出的假想曲線，故（4 4）錯。）錯。（5 5）用磁感線描述磁場時，磁感線越密，磁場越強(qiáng)；磁感

7、線）用磁感線描述磁場時，磁感線越密，磁場越強(qiáng)；磁感線越疏，磁場越弱，故（越疏，磁場越弱，故（5 5）對。（）對。（6 6）若通電導(dǎo)線在磁場中與磁）若通電導(dǎo)線在磁場中與磁感線平行，則不受安培力作用，故（感線平行，則不受安培力作用，故（6 6）錯。（）錯。（7 7）安培力可以）安培力可以做正功、負(fù)功或不做功，故（做正功、負(fù)功或不做功，故（7 7）錯。）錯?？键c(diǎn)考點(diǎn) 1 1 安培定則的應(yīng)用和磁場的疊加（三年安培定則的應(yīng)用和磁場的疊加（三年3 3考）考） 深化理解深化理解【考點(diǎn)解讀【考點(diǎn)解讀】（1 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）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

8、流及通電螺線管的磁場時應(yīng)分清電流及通電螺線管的磁場時應(yīng)分清“因因”和和“果果”。原因（電流方向）原因（電流方向）結(jié)果（磁場方向）結(jié)果（磁場方向）直線電流的磁場直線電流的磁場大拇指大拇指四指四指環(huán)形電流及通電環(huán)形電流及通電螺線管的磁場螺線管的磁場四指四指大拇指大拇指 （2 2）磁場的疊加：磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，合成與分解遵循平行）磁場的疊加：磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，合成與分解遵循平行四邊形定則。四邊形定則?！镜淅肝觥镜淅肝? 1】 (2012(2012大綱版全國卷大綱版全國卷) )如圖，兩根相互平行的如圖，兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的長直導(dǎo)線過紙面上的M M、N N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大

9、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。小相等、方向相反的電流。a a、O O、b b在在M M、N N的連線上，的連線上，O O為為MNMN的的中點(diǎn)，中點(diǎn)，c c、d d位于位于MNMN的中垂線上，且的中垂線上，且a a、b b、c c、d d到到O O點(diǎn)的距離均點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場，下列說法正確的是相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場，下列說法正確的是( )( )A.OA.O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B.aB.a、b b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反C.cC.c、d d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同兩點(diǎn)處的

10、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同D.aD.a、c c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同【解題探究【解題探究】（1 1）根據(jù)安培定則對導(dǎo)線）根據(jù)安培定則對導(dǎo)線M M和和N N產(chǎn)生的磁感線方產(chǎn)生的磁感線方向進(jìn)行判斷：向進(jìn)行判斷：導(dǎo)線導(dǎo)線M M：_；導(dǎo)線導(dǎo)線N N：_。（2 2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與導(dǎo)線的位置有怎樣的關(guān)系？）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與導(dǎo)線的位置有怎樣的關(guān)系？提示：提示：離導(dǎo)線越近，磁感應(yīng)強(qiáng)度越強(qiáng)。離導(dǎo)線越近，磁感應(yīng)強(qiáng)度越強(qiáng)。（3 3）磁場的合成遵從）磁場的合成遵從_。順時針順時針逆時針逆時針平行四邊形定則平行四邊形定則【解析【解析】選選C C。根據(jù)安培定則，導(dǎo)線。根據(jù)安培定則，導(dǎo)

11、線M M、N N中電流在中電流在O O點(diǎn)處產(chǎn)生的點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，都垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，都垂直MNMN連線向下，連線向下，O O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，選項度不為零，選項A A錯誤；由對稱關(guān)系可知，錯誤；由對稱關(guān)系可知，a a、b b兩點(diǎn)處的磁感兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向都垂直應(yīng)強(qiáng)度大小相等，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向都垂直MNMN連線向下，方向相連線向下，方向相同，選項同，選項B B錯誤；錯誤；c c、d d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向都垂直兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向都垂直MNMN連線連線向下，方向相同，大小相等，選項向下，方向相同，大小相等，選項C C正確、正確、D

12、 D錯誤。錯誤?！净犹骄俊净犹骄俊浚? 1）在）在MNMN的兩側(cè)延長線上分別有的兩側(cè)延長線上分別有e e、f f兩點(diǎn)，且兩點(diǎn)，且eM=NfeM=Nf，則，則e e、f f兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向關(guān)系如何？兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向關(guān)系如何？（2 2）在典例透析）在典例透析1 1導(dǎo)線導(dǎo)線M M、N N中如果為等大的同向電流，則中如果為等大的同向電流，則O O、a a、b b、c c、d d五個點(diǎn)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)有哪些？五個點(diǎn)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)有哪些？【解析【解析】（1 1）根據(jù)安培定則、平行四邊形定則以及對稱關(guān)系，）根據(jù)安培定則、平行四邊形定則以及對稱關(guān)系，e e、f f兩點(diǎn)的磁

13、感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向垂直于兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向垂直于MNMN連線豎直向上。連線豎直向上。（2 2）根據(jù)安培定則、平行四邊形定則可判斷只有）根據(jù)安培定則、平行四邊形定則可判斷只有O O點(diǎn)的磁感應(yīng)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。強(qiáng)度為零。答案：答案：（1 1）大小相等，方向與）大小相等，方向與MNMN連線垂直向上連線垂直向上（2 2）O O點(diǎn)點(diǎn)【總結(jié)提升【總結(jié)提升】磁場的疊加和安培定則應(yīng)用的磁場的疊加和安培定則應(yīng)用的“三大注意三大注意”（1 1）根據(jù)安培定則確定通電導(dǎo)線周圍磁場的方向。）根據(jù)安培定則確定通電導(dǎo)線周圍磁場的方向。（2 2）磁場中每一點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向為該點(diǎn)磁感線的切線方）磁場中每一點(diǎn)

14、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向為該點(diǎn)磁感線的切線方向。向。（3 3）磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，多個通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場疊加時，）磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，多個通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場疊加時，合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各場源單獨(dú)存在時在該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各場源單獨(dú)存在時在該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和。的矢量和。 考點(diǎn)考點(diǎn) 2 2 安培力作用下導(dǎo)體的平衡問題（三年安培力作用下導(dǎo)體的平衡問題（三年2 2考）考）解題技巧解題技巧【考點(diǎn)解讀【考點(diǎn)解讀】解決安培力作用下導(dǎo)體平衡問題的一般思路解決安培力作用下導(dǎo)體平衡問題的一般思路【典例透析【典例透析2 2】 (2012(2012天津高考天津高考) )如圖所示如圖所示, ,金屬棒金屬棒M

15、NMN兩端由兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛, ,處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中, ,棒中通棒中通以由以由M M向向N N的電流的電流, ,平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為。如果。如果僅改變下列某一個條件僅改變下列某一個條件,角的相應(yīng)變化情況是角的相應(yīng)變化情況是 ( )( )A.A.棒中的電流變大棒中的電流變大,角變大角變大B.B.兩懸線等長變短兩懸線等長變短,角變小角變小C.C.金屬棒質(zhì)量變大金屬棒質(zhì)量變大,角變大角變大D.D.磁感應(yīng)強(qiáng)度變大磁感應(yīng)強(qiáng)度變大,角變小角變小【解題探究【解題探究】（1 1）本題中金屬棒處于）本題中金屬

16、棒處于_狀態(tài)。狀態(tài)。（2 2）試畫出金屬棒）試畫出金屬棒MNMN的受力分析圖。的受力分析圖。提示提示: :平衡平衡【解析【解析】選選A A。金屬棒的受力情況如圖所示。金屬棒的受力情況如圖所示, ,則有則有 當(dāng)棒中的電流當(dāng)棒中的電流I I變大或者磁感應(yīng)變大或者磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)度B B變大時，因為重力不變，所以變大時，因為重力不變，所以角會變大，角會變大，選項選項A A對、對、D D錯；兩懸線等長變短對錯；兩懸線等長變短對角沒有影角沒有影響，選項響，選項B B錯；當(dāng)金屬棒的質(zhì)量變大時，錯；當(dāng)金屬棒的質(zhì)量變大時，角變角變小，選項小，選項C C錯。錯。FBILtanmgmg 安?！究偨Y(jié)提升【總結(jié)提升】解決

17、安培力相關(guān)問題的解決安培力相關(guān)問題的“兩大關(guān)鍵兩大關(guān)鍵”（1 1）要正確畫出通電導(dǎo)體受力的平面圖，電流方向和磁場方）要正確畫出通電導(dǎo)體受力的平面圖，電流方向和磁場方向表示要正確。向表示要正確。（2 2）受力分析時安培力的方向必須用左手定則正確判定，注）受力分析時安培力的方向必須用左手定則正確判定，注意安培力的方向既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直，又和電流方向垂意安培力的方向既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直，又和電流方向垂直。直。【變式訓(xùn)練【變式訓(xùn)練】（20132013泉州模擬）如圖所示，在傾角為泉州模擬）如圖所示，在傾角為的光的光滑斜面上，垂直紙面放置一滑斜面上，垂直紙面放置一根長為根長為L L、質(zhì)量為、質(zhì)量

18、為m m的直導(dǎo)體棒。的直導(dǎo)體棒。當(dāng)導(dǎo)體棒中的電流當(dāng)導(dǎo)體棒中的電流I I垂直紙面向垂直紙面向里時，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，里時，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可將導(dǎo)體棒置于勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度可將導(dǎo)體棒置于勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的方向在紙面內(nèi)由豎直向上逆時針轉(zhuǎn)至水平向左的過程中，關(guān)的方向在紙面內(nèi)由豎直向上逆時針轉(zhuǎn)至水平向左的過程中，關(guān)于于B B的大小的變化，正確的說法是的大小的變化，正確的說法是 ( )( )A.A.逐漸增大逐漸增大 B.B.逐漸減小逐漸減小C.C.先減小后增大先減小后增大 D.D.先增大后減小先增大后減小0 0【解析】【解析】選選C C。導(dǎo)體棒

19、受三個力，。導(dǎo)體棒受三個力，三力構(gòu)成的矢量三角形如圖所示。三力構(gòu)成的矢量三角形如圖所示。安培力的大小變化從圖中安培力的大小變化從圖中即可看出是先減小后增大，即可看出是先減小后增大，由由F FBILBIL知，知，B B的大小應(yīng)是先減小后增大，故只有選項的大小應(yīng)是先減小后增大，故只有選項C C正確。正確?！咀兪絺溥x】【變式備選】（20132013玉林模擬）如圖玉林模擬）如圖所示，均勻繞制的螺線管水平放置，在其所示，均勻繞制的螺線管水平放置，在其正中心的上方附近用絕緣線水平吊起通電正中心的上方附近用絕緣線水平吊起通電直導(dǎo)線直導(dǎo)線A A，導(dǎo)線與螺線管垂直。，導(dǎo)線與螺線管垂直。A A中的中的“”表示導(dǎo)線

20、中電流的方向垂直于紙面向里。表示導(dǎo)線中電流的方向垂直于紙面向里。電鍵電鍵S S閉合前后，絕緣線對導(dǎo)線閉合前后，絕緣線對導(dǎo)線A A的作用力大小的變化情況是的作用力大小的變化情況是 ( )( )A.A.增大增大 B.B.不變不變C.C.減小減小 D.D.不能確定不能確定【解析】【解析】選選A A。通電后螺線管在。通電后螺線管在A A處的磁場方向水平向右，根據(jù)處的磁場方向水平向右，根據(jù)左手定則可判斷左手定則可判斷A A受到的安培力向下，則可知絕緣線對導(dǎo)線受到的安培力向下，則可知絕緣線對導(dǎo)線A A的的作用力增大，作用力增大，A A正確。正確?！緜溥x例題】【備選例題】【典例透析】【典例透析】（20132

21、013廣州模擬）廣州模擬）某專家設(shè)計了一種新型電磁船，某專家設(shè)計了一種新型電磁船，它不需螺旋槳推進(jìn)器，航行時平它不需螺旋槳推進(jìn)器，航行時平穩(wěn)而無聲，時速可達(dá)穩(wěn)而無聲，時速可達(dá)160.9 km160.9 km。這種船的船體上安裝一組強(qiáng)大的超導(dǎo)線圈，在兩側(cè)船舷裝上一這種船的船體上安裝一組強(qiáng)大的超導(dǎo)線圈，在兩側(cè)船舷裝上一對電池，導(dǎo)電的海水在磁場力作用下即會推動船舶前進(jìn)。如圖對電池，導(dǎo)電的海水在磁場力作用下即會推動船舶前進(jìn)。如圖考查內(nèi)容考查內(nèi)容安培力在現(xiàn)在生活中的應(yīng)用安培力在現(xiàn)在生活中的應(yīng)用所示是超導(dǎo)電磁船的簡化原理圖，所示是超導(dǎo)電磁船的簡化原理圖，ABAB和和CDCD是與電池相連的導(dǎo)體。是與電池相連

22、的導(dǎo)體。磁場由超導(dǎo)線圈產(chǎn)生。以下說法正確的是磁場由超導(dǎo)線圈產(chǎn)生。以下說法正確的是( )( )A.A.船體向左運(yùn)動船體向左運(yùn)動B.B.海水向右運(yùn)動海水向右運(yùn)動C.C.無法斷定船體向哪個方向運(yùn)動無法斷定船體向哪個方向運(yùn)動D.D.這種新型電磁船會由于良好的動力性能而提高船速這種新型電磁船會由于良好的動力性能而提高船速【規(guī)范解答】【規(guī)范解答】選選D D。導(dǎo)電的海水的電流方向垂直。導(dǎo)電的海水的電流方向垂直ABAB方向從方向從CDCD流流向向ABAB，海水所受的安培力方向水平向左，故船體上的超導(dǎo)線圈，海水所受的安培力方向水平向左，故船體上的超導(dǎo)線圈所受的作用力向右，故推動船體向右運(yùn)動，所受的作用力向右，故

23、推動船體向右運(yùn)動，D D正確。正確。 通電導(dǎo)體在安培力作用下運(yùn)動情況的判斷通電導(dǎo)體在安培力作用下運(yùn)動情況的判斷 1.1.常規(guī)思路概述常規(guī)思路概述 判斷通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動或運(yùn)動趨勢，首先要弄判斷通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動或運(yùn)動趨勢，首先要弄 清導(dǎo)體所在位置的磁場分布情況，然后利用左手定則判定導(dǎo)清導(dǎo)體所在位置的磁場分布情況，然后利用左手定則判定導(dǎo) 體的受力情況，進(jìn)而確定導(dǎo)體的運(yùn)動方向或運(yùn)動趨勢的方向。體的受力情況，進(jìn)而確定導(dǎo)體的運(yùn)動方向或運(yùn)動趨勢的方向。2.2.常用判斷方法常用判斷方法電流電流元法元法把整段彎曲導(dǎo)線分為多段直線電流元，先用左手定則把整段彎曲導(dǎo)線分為多段直線電流元，先用左

24、手定則判斷每段電流元受力的方向，然后判斷整段導(dǎo)線所受判斷每段電流元受力的方向，然后判斷整段導(dǎo)線所受合力的方向，從而確定導(dǎo)線運(yùn)動方向合力的方向，從而確定導(dǎo)線運(yùn)動方向特殊特殊位置位置法法通電導(dǎo)線轉(zhuǎn)動到某個便于分析的特殊位置時，判斷其通電導(dǎo)線轉(zhuǎn)動到某個便于分析的特殊位置時，判斷其所受安培力的方向，從而確定其運(yùn)動方向所受安培力的方向，從而確定其運(yùn)動方向等效等效法法環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條環(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。然后根據(jù)同極相斥、異極相形磁鐵或多個環(huán)形電流。然后根據(jù)同極相斥、異極相吸判斷相互作用情況吸判斷相互作用情況 結(jié)論結(jié)論法法兩平行直

25、線電流在相互作用過程中，無轉(zhuǎn)動趨勢，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；兩不平行同向電流互相吸引，反向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相的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同的趨勢轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換研究研究對象對象法法定性分析磁體在電流磁場作用下如何運(yùn)動或運(yùn)動趨定性分析磁體在電流磁場作用下如何運(yùn)動或運(yùn)動趨勢的問題時，可先分析電流在磁體磁場中所受的安勢的問題時，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后根據(jù)牛頓第三定律，確定磁體所受電流培力，然后根據(jù)牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場的作用力，從而確定磁體所受合力及

26、運(yùn)動方向磁場的作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動方向 【典例】【典例】如圖所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面如圖所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，的輕彈簧拉住而平衡，A A為水平放置的直導(dǎo)線的截面，導(dǎo)線中為水平放置的直導(dǎo)線的截面，導(dǎo)線中無電流時磁鐵對斜面的壓力為無電流時磁鐵對斜面的壓力為F FN1N1；當(dāng)導(dǎo)線中有垂直紙面向外的；當(dāng)導(dǎo)線中有垂直紙面向外的電流時，磁鐵對斜面的壓力為電流時，磁鐵對斜面的壓力為F FN2N2，則下列關(guān)于壓力和彈簧的伸，則下列關(guān)于壓力和彈簧的伸長量的說法中正確的是長量的說法中正確的是( )( )A.FA.FN1N1FFN2N2，彈簧的

27、伸長量增大，彈簧的伸長量增大D.FD.FN1N1FFN2N2，彈簧的伸長量減小，彈簧的伸長量減小【深度剖析】【深度剖析】選選C C。采用。采用“轉(zhuǎn)換研究對象法轉(zhuǎn)換研究對象法”：由于條形磁鐵：由于條形磁鐵的磁感線是從的磁感線是從N N極出發(fā)到極出發(fā)到S S極，所以可畫出磁鐵在導(dǎo)線極，所以可畫出磁鐵在導(dǎo)線A A處的一處的一條磁感線，此處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向左下方，如圖，導(dǎo)線條磁感線，此處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向左下方，如圖，導(dǎo)線A A中中的電流垂直紙面向外，由左手定則可判斷導(dǎo)線的電流垂直紙面向外，由左手定則可判斷導(dǎo)線A A必受斜向右下必受斜向右下方的安培力，由牛頓第三定律可知磁鐵所受作用力的方向是斜方的安

28、培力，由牛頓第三定律可知磁鐵所受作用力的方向是斜向左上方，所以磁鐵對斜面的壓力減小，向左上方，所以磁鐵對斜面的壓力減小，F(xiàn) FN1N1FFN2N2。同時，由于。同時，由于導(dǎo)線導(dǎo)線A A比較靠近比較靠近N N極，安培力的方向與斜面的夾角小于極，安培力的方向與斜面的夾角小于9090，所，所以電流對磁鐵的作用力有沿斜面向下的分力，使得彈簧彈力增以電流對磁鐵的作用力有沿斜面向下的分力，使得彈簧彈力增大，可知彈簧的伸長量增大，所以正確選項為大，可知彈簧的伸長量增大，所以正確選項為C C?！久麕熤附颉俊久麕熤附颉颗袛嗤妼?dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動問題時應(yīng)注判斷通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動問題時應(yīng)注意以下兩點(diǎn)

29、：意以下兩點(diǎn)：（1 1）同一問題可以用多種判斷方法分析，可以根據(jù)不同的題）同一問題可以用多種判斷方法分析，可以根據(jù)不同的題目選擇恰當(dāng)?shù)呐袛喾椒āＤ窟x擇恰當(dāng)?shù)呐袛喾椒?。? 2）同一導(dǎo)體在安培力作用下，運(yùn)動形式可能會發(fā)生變化，）同一導(dǎo)體在安培力作用下，運(yùn)動形式可能會發(fā)生變化，要根據(jù)受力情況進(jìn)行判斷。要根據(jù)受力情況進(jìn)行判斷?！咀兪接?xùn)練】【變式訓(xùn)練】如圖所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵如圖所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵N N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面。當(dāng)線極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面。當(dāng)線圈內(nèi)通以圖中方向的電流后，線圈的運(yùn)動情況是圈內(nèi)通以圖中方向的

30、電流后，線圈的運(yùn)動情況是 ( )( )A.A.線圈向左運(yùn)動線圈向左運(yùn)動 B.B.線圈向右運(yùn)動線圈向右運(yùn)動C.C.從上往下看順時針轉(zhuǎn)動從上往下看順時針轉(zhuǎn)動 D.D.從上往下看逆時針轉(zhuǎn)動從上往下看逆時針轉(zhuǎn)動【解析】【解析】選選A A。解法一：電流解法一：電流元法。首先將圓形線圈分成很多小段，每一段可元法。首先將圓形線圈分成很多小段，每一段可看作一直線電流元，取其中上、下兩小段分析，其截面圖和受看作一直線電流元，取其中上、下兩小段分析，其截面圖和受安培力情況如圖所示。根據(jù)對稱性可知，線圈所受安培力的合安培力情況如圖所示。根據(jù)對稱性可知，線圈所受安培力的合力水平向左，故線圈向左運(yùn)動。選項力水平向左，故

31、線圈向左運(yùn)動。選項A A正確。正確。解法二：解法二：等效法。將環(huán)形電流等效成小磁針，如圖所示，據(jù)異等效法。將環(huán)形電流等效成小磁針，如圖所示，據(jù)異名磁極相吸引知，線圈將向左運(yùn)動，選名磁極相吸引知，線圈將向左運(yùn)動，選A A。也可將左側(cè)條形磁。也可將左側(cè)條形磁鐵等效成環(huán)形電流，根據(jù)結(jié)論鐵等效成環(huán)形電流，根據(jù)結(jié)論“同向電流相吸引，異向電流相同向電流相吸引，異向電流相排斥排斥”，也可判斷出線圈向左運(yùn)動，也可判斷出線圈向左運(yùn)動，A A正確。正確。【雙基題組】【雙基題組】1.(20131.(2013廈門模擬）有兩根長直導(dǎo)線廈門模擬）有兩根長直導(dǎo)線a a、b b互相平行放置，如圖所示為垂直于互相平行放置，如圖

32、所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖。在圖中所示的平面內(nèi)，導(dǎo)線的截面圖。在圖中所示的平面內(nèi)，O O點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線的中點(diǎn)，點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線的中點(diǎn)，M M、N N為兩導(dǎo)為兩導(dǎo)線附近的兩點(diǎn)，它們在兩導(dǎo)線連線的中線附近的兩點(diǎn)，它們在兩導(dǎo)線連線的中垂線上，且與垂線上，且與O O點(diǎn)的距離相等。若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方點(diǎn)的距離相等。若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流向相同的恒定電流I I，則關(guān)于線段，則關(guān)于線段MNMN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法中正確的是列說法中正確的是( )( )A.MA.M點(diǎn)和點(diǎn)和N N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不等點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不等B.MB.M點(diǎn)和點(diǎn)和N N點(diǎn)的磁感

33、應(yīng)強(qiáng)度方向相同點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同C.C.在線段在線段MNMN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零D.D.在線段在線段MNMN上只有一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零上只有一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零【解析】【解析】選選D D。根據(jù)安培定則和磁場的疊加原理，。根據(jù)安培定則和磁場的疊加原理，M M點(diǎn)和點(diǎn)和N N點(diǎn)的點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，選項磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，選項A A、B B錯；在線段錯；在線段MNMN上只上只有在有在O O點(diǎn)處，點(diǎn)處，a a、b b兩直導(dǎo)線電流形成的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度等大兩直導(dǎo)線電流形成的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向，即只有反向，即只有O O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)

34、度為零，選項點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，選項C C錯，錯，D D正確。正確。2.2.一段通電直導(dǎo)線，長度為一段通電直導(dǎo)線，長度為l，電流為，電流為I I，放在同一個勻強(qiáng)磁場，放在同一個勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線和磁場的相對位置有如圖所示的四種情況，中，導(dǎo)線和磁場的相對位置有如圖所示的四種情況，通電導(dǎo)線所受到的安培力的大小情況將是通電導(dǎo)線所受到的安培力的大小情況將是( )( )A.A.丙和丁的情況下，導(dǎo)線所受到的安培力都大于甲的情況丙和丁的情況下，導(dǎo)線所受到的安培力都大于甲的情況B.B.乙的情況下，導(dǎo)線不受力乙的情況下，導(dǎo)線不受力C.C.乙、丙的情況下，導(dǎo)線都不受力乙、丙的情況下，導(dǎo)線都不受力D.D.甲、乙、丁

35、的情況下，導(dǎo)線所受安培力大小都相等甲、乙、丁的情況下，導(dǎo)線所受安培力大小都相等【解析】【解析】選選B B。乙的情況下，由于。乙的情況下，由于I I與與B B同向，通電導(dǎo)線不受安同向，通電導(dǎo)線不受安培力作用，培力作用，B B正確；甲、丙、丁三種情況下，正確；甲、丙、丁三種情況下，l、I I與與B B三者大小三者大小相同且方向總是相互垂直的，所以安培力的大小相同，相同且方向總是相互垂直的，所以安培力的大小相同，A A、C C、D D錯誤。錯誤。 【高考題組】【高考題組】3.3.（20122012海南高考改編）圖中裝海南高考改編）圖中裝置可演示磁場對通電導(dǎo)線的作用。置可演示磁場對通電導(dǎo)線的作用。電磁

36、鐵上下兩磁極之間某一水平面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，內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，L L是置于是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿。當(dāng)電導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿。當(dāng)電磁鐵線圈兩端磁鐵線圈兩端a a、b b，導(dǎo)軌兩端，導(dǎo)軌兩端e e、f f，分別接到兩個不同的直流，分別接到兩個不同的直流電源上時，電源上時，L L便在導(dǎo)軌上滑動。下列說法正確的是便在導(dǎo)軌上滑動。下列說法正確的是( )( )A.A.若若a a接正極，接正極，b b接負(fù)極，接負(fù)極，e e接正極，接正極，f f接負(fù)極，則接負(fù)極，則L L向右滑動向右滑動B.B.若若a a接正極，接正極，b b接負(fù)極，接負(fù)極，e e接負(fù)

37、極，接負(fù)極，f f接正極，則接正極，則L L向左滑動向左滑動C.C.若若a a接負(fù)極，接負(fù)極，b b接正極，接正極，e e接正極，接正極，f f接負(fù)極，則接負(fù)極，則L L向左滑動向左滑動D.D.若若a a接負(fù)極，接負(fù)極，b b接正極，接正極，e e接負(fù)極，接負(fù)極，f f接正極，則接正極，則L L向左滑動向左滑動【解析】【解析】選選D D。若。若a a接正極，接正極，b b接負(fù)極，根據(jù)安培定則，兩磁極接負(fù)極，根據(jù)安培定則，兩磁極之間產(chǎn)生方向向上的磁場，之間產(chǎn)生方向向上的磁場，e e接正極，接正極，f f接負(fù)極，用左手定則可接負(fù)極，用左手定則可判斷判斷L L向左滑動，選項向左滑動，選項A A、B B錯誤；同理，若錯誤；同理，若a a接負(fù)極，接負(fù)極，b b接正極，接正極，根據(jù)安培定則，兩磁極之間產(chǎn)生方向向下的磁場，根據(jù)安培定則，兩磁極之間產(chǎn)生方向向下的磁場，e e接正極，接正極，f f接負(fù)極，用左手定則可判斷接負(fù)極，用左手定則可判斷L L向右滑動，選項向右滑動，選項C C錯誤、錯誤、D D正確。正確。4.(20104.(2010上海高考上海高考) )如圖，長為如