選修3-1：8.1磁場及其對電流的作用【2015《物理復(fù)習(xí)方略》一輪復(fù)習(xí)課件滬科版】

第八章磁場第1講磁場及其對電流的作用知識點(diǎn)1

磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度Ⅰ

【思維激活1】(2014·石家莊模擬)在一根南北方向放置的直導(dǎo)線的正下方10cm處放一個羅盤。導(dǎo)線沒有通電時小磁針的N極指向北方;當(dāng)給導(dǎo)線通入電流時,發(fā)現(xiàn)羅盤的指針偏轉(zhuǎn)一定角度?，F(xiàn)已測出此地的地磁場水平分量B=5.0×10-5T,通電后羅盤指針停在北偏東60°的位置,如圖所示。由此測出該通電直導(dǎo)線在該處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(

)A.5.0×10-5T

B.1.0×10-4TC.8.66×10-5TD.7.07×10-5T【解析】選C。由題意作圖可得tan60°=,得B′=8.66×10-5T。【知識梳理】1.磁場：(1)基本性質(zhì)：磁場對處于其中的磁體、電流和運(yùn)動電荷有_______的作用。(2)方向：小磁針的____所受磁場力的方向。2.磁感應(yīng)強(qiáng)度：(1)定義式：B=_____(通電導(dǎo)線垂直于磁場)。(2)方向：小磁針靜止時____的指向。磁場力N極N極知識點(diǎn)2磁感線、通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向Ⅰ

【思維激活2】下列四圖為電流產(chǎn)生磁場的分布圖,正確的分布圖是(

)A.①③ B.②③C.①④ D.②④【解析】選C。由安培定則可以判斷出直線電流產(chǎn)生的磁場方向,①正確②錯誤。③和④為環(huán)形電流,注意讓彎曲的四指指向電流的方向,可判斷出④正確③錯誤。故正確選項(xiàng)為C?！局R梳理】1.磁感線：在磁場中畫出一些曲線,使曲線上每一點(diǎn)的_____方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致。切線2.常見電流的磁場：通電直導(dǎo)線通電螺線管環(huán)形電流安培定則知識點(diǎn)3

安培力、安培力的方向Ⅰ

勻強(qiáng)磁場中的安培力Ⅱ

【思維激活3】如圖,長為2l的直導(dǎo)線折成邊長相等,夾角為60°的V形,并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強(qiáng)度為I的電流時,該V形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為(

)A.0

B.0.5BIlC.BIl

D.2BIl【解析】選C。V形導(dǎo)線通入電流I時，每條邊受到的安培力大小均為BIl，方向分別垂直于導(dǎo)線斜向上，再由平行四邊形定則可得其合力F=BIl，故C正確?！局R梳理】1.安培力的方向：(1)左手定則。①伸出左手,讓拇指與其余四指_____,并且都在同一個平面內(nèi)。②讓磁感線從掌心進(jìn)入,并使四指指向_____方向。③_____所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。(2)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_____。垂直電流拇指吸引排斥2.勻強(qiáng)磁場中安培力的大?。寒?dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線方向成θ角時,F=_________。(1)當(dāng)磁場與電流_____時,安培力最大,Fmax=BIL。(2)當(dāng)磁場與電流_____時,安培力等于零。BILsinθ垂直平行【微點(diǎn)撥】1.對磁感應(yīng)強(qiáng)度的三點(diǎn)提醒：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身決定,與是否放入小磁針及電流無關(guān)。(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,其方向與磁場的方向、磁感線的切向是相同的。(3)在空間中有多個磁場共存時,要通過矢量合成求合磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向。2.對磁感線的三個提醒：(1)磁感線不是客觀存在的,而磁場是客觀存在的。(2)磁感線描述的是合磁場的情況,在空間某處只有一個磁感應(yīng)強(qiáng)度,磁感線不能相交。(3)磁感線是閉合的曲線,其疏密可以表示磁場的強(qiáng)弱。考點(diǎn)1安培定則的應(yīng)用和磁場的疊加1.安培定則的“因”和“果”：深化理解原因(電流方向)結(jié)果(磁場方向)直線電流的磁場大拇指四指環(huán)形電流及通電螺線管的磁場四指大拇指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四邊形定則?！绢}組通關(guān)方案】【典題1】(2012·大綱版全國卷)如圖,兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的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,下列說法正確的是(

)A.O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B.a、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、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同【解題探究】(1)根據(jù)安培定則對導(dǎo)線M和N產(chǎn)生的磁感線方向進(jìn)行判斷：①導(dǎo)線M：_______;②導(dǎo)線N：_______。(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?提示：離導(dǎo)線越近,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大。(3)磁場的合成遵循___________定則。順時針逆時針平行四邊形【典題解析】選C。根據(jù)安培定則,導(dǎo)線M、N中電流在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同,都垂直MN連線向下,O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零,選項(xiàng)A錯誤;由對稱關(guān)系可知,a、b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MN連線向下,方向相同,選項(xiàng)B錯誤;c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向都垂直MN連線向下,方向相同,大小相等,選項(xiàng)C正確、D錯誤?！就P(guān)1+1】1.(拓展延伸)在【典題1】中：(1)在MN的兩側(cè)延長線上分別有e、f兩點(diǎn),且eM=Nf,則e、f兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向關(guān)系如何?(2)導(dǎo)線M、N中如果為等大的同向電流,則O、a、b、c、d五個點(diǎn)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)有哪些?【解析】(1)根據(jù)安培定則、平行四邊形定則以及對稱關(guān)系,e、f兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向垂直于MN連線豎直向上。(2)根據(jù)安培定則、平行四邊形定則可判斷只有O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。答案：(1)大小相等,方向與MN連線垂直向上(2)O點(diǎn)2.(多選)(2013·海南高考)三條在同一平面(紙面)內(nèi)的長直絕緣導(dǎo)線搭成一等邊三角形。在導(dǎo)線中通過的電流均為I,電流方向如圖所示。a、b和c三點(diǎn)分別位于三角形的三個頂角的平分線上,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。下列說法正確的是(

)A.B1=B2<B3B.B1=B2=B3C.a和b處磁場方向垂直于紙面向外,c處磁場方向垂直于紙面向里D.a處磁場方向垂直于紙面向外,b和c處磁場方向垂直于紙面向里【解析】選A、C?？拷黙點(diǎn)的兩根導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場疊加后,磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度由離a最遠(yuǎn)的導(dǎo)線決定,b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與a點(diǎn)相同,對于c點(diǎn),三根導(dǎo)線的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同,疊加后的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯誤;由安培定則和磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量疊加可得,C正確,D錯誤?！炯庸逃?xùn)練】1.(多選)(2014·南京外國語學(xué)校模擬)三根平行的長直通電導(dǎo)線,分別通過一個等腰直角三角形的三個頂點(diǎn)且與三角形所在平面垂直,如圖所示,現(xiàn)在使每根通電導(dǎo)線在斜邊中點(diǎn)O處所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,則下列說法中正確的是(

)A.O點(diǎn)處實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為BB.O點(diǎn)處實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為BC.O點(diǎn)處實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與斜邊夾角為90°D.O點(diǎn)處實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與斜邊夾角的正切值為2【解析】選B、D。先根據(jù)安培定則確定每根通電導(dǎo)線在O點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向,再根據(jù)矢量合成法則求出結(jié)果。根據(jù)安培定則,I1與I3在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B3方向相同,I2在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與B1、B3方向垂直,如圖所示,故O點(diǎn)處實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0=A錯誤,B正確;由幾何關(guān)系可知O點(diǎn)處實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與斜邊夾角為α,則tanα=故C錯誤,D正確。2.(2014·綿陽模擬)分別置于a、b兩處的長直導(dǎo)線垂直紙面放置,通有大小相等的恒定電流,方向如圖所示,a、b、c、d在一條直線上,且ac=cb=bd。已知c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2。若將b處導(dǎo)線的電流切斷,則(

)A.c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽1,d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽1-B2B.c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽1,d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽2-B1C.c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽1-B2,d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽1-B2D.c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽1-B2,d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽2-B1【解析】選A。c點(diǎn)的磁場是分別置于a、b兩處的長直導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的。由安培定則可知分別置于a、b兩處的長直導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向相同,a、b兩處的長直導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。由對稱性可知,b處的長直導(dǎo)線在d點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,方向向下。a處的長直導(dǎo)線在d點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為-B2。若將b處導(dǎo)線的電流切斷,則c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽1,d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽1-B2,選項(xiàng)A正確。【學(xué)科素養(yǎng)升華】磁場的疊加和安培定則應(yīng)用的“三點(diǎn)注意”(1)根據(jù)安培定則確定通電導(dǎo)線周圍磁場的方向。(2)磁場中每一點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁感線的切線方向。(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,合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于場源單獨(dú)存在時在該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和?？键c(diǎn)2

安培力作用下導(dǎo)體的平衡問題1.安培力的大小：計算安培力常用公式F=BIL,應(yīng)用時要滿足：(1)B與L垂直;(2)L是有效長度,即垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的長度。例如,彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長度(如圖所示),相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端。因?yàn)槿我庑螤畹拈]合線圈,其有效長度為零,所以閉合線圈通電后在勻強(qiáng)磁場中,受到的安培力的矢量和為零。解題技巧2.解決安培力作用下導(dǎo)體平衡問題的一般思路：(1)選取通電導(dǎo)體為研究對象;(2)畫出垂直于導(dǎo)體棒的平面示意圖;(3)受力分析,特別要畫準(zhǔn)安培力的方向;(4)根據(jù)平衡條件列出平衡方程。(5)求解得出結(jié)論?！绢}組通關(guān)方案】【典題2】(2012·天津高考)如圖所示,金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛,處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,棒中通以由M向N的電流,平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為θ。如果僅改變下列某一個條件,θ角的相應(yīng)變化情況是(

)A.棒中的電流變大,θ角變大B.兩懸線等長變短,θ角變小C.金屬棒質(zhì)量變大,θ角變大D.磁感應(yīng)強(qiáng)度變大,θ角變小【解題探究】(1)本題中金屬棒處于_____狀態(tài)。(2)試畫出金屬棒MN的受力分析圖。提示：平衡【典題解析】選A。金屬棒的受力情況如圖所示,則有tanθ=

當(dāng)棒中的電流I變大或者磁感應(yīng)強(qiáng)度B變大時，因?yàn)橹亓Σ蛔?，所以θ角會變大，選項(xiàng)A對、D錯；兩懸線等長變短對θ角沒有影響，選項(xiàng)B錯；當(dāng)金屬棒的質(zhì)量變大時，θ角變小，選項(xiàng)C錯?！就P(guān)1+1】1.(2014·晉江模擬)如圖所示，長為L的通電直導(dǎo)體棒放在光滑水平絕緣軌道上，勁度系數(shù)為k的水平輕彈簧一端固定，另一端拴在棒的中點(diǎn)，且與棒垂直，整個裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，彈簧伸長x，棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。則()A.導(dǎo)體棒中的電流方向從b流向aB.導(dǎo)體棒中的電流大小為C.若只將磁場方向緩慢順時針轉(zhuǎn)過一小角度，x變大D.若只將磁場方向緩慢逆時針轉(zhuǎn)過一小角度，x變大【解析】選B。由左手定則可知,導(dǎo)體棒中的電流方向從a流向b,選項(xiàng)A錯誤;由BIL=kx可得導(dǎo)體棒中的電流大小為I=,選項(xiàng)B正確;若只將磁場方向緩慢順時針轉(zhuǎn)過一小角度或逆時針轉(zhuǎn)過一小角度,導(dǎo)體棒沿水平方向所受安培力變小,故x都變小,選項(xiàng)C、D錯誤。2.(2014·三亞模擬)如圖所示,PQ和MN為水平、平行放置的金屬導(dǎo)軌,相距1m,導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上,棒的質(zhì)量為m=0.2kg,棒的中點(diǎn)用細(xì)繩經(jīng)滑輪與物體相連,物體的質(zhì)量M=0.3kg,棒與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T,方向豎直向下,為了使物體勻速上升,應(yīng)在棒中通入多大的電流?方向如何?(取g=10m/s2)【解析】導(dǎo)體棒ab受力如圖所示,由平衡條件得FN=mg①F-Ff=Mg②Ff=μFN,F=BIL③聯(lián)立①②③得I=2A,由左手定則知電流方向由a→b。答案:2A方向由a→b【加固訓(xùn)練】1.如圖所示,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直導(dǎo)線A,導(dǎo)線與螺線管垂直。A中的“×”表示導(dǎo)線中電流的方向垂直于紙面向里。電鍵S閉合前后,絕緣線對導(dǎo)線A的作用力大小的變化情況是(

)A.增大B.不變C.減小 D.不能確定【解析】選A。通電后螺線管在A處的磁場方向水平向右,根據(jù)左手定則可判斷A受到的安培力向下,則可知絕緣線對導(dǎo)線A的作用力增大,A正確。2.(2012·上海高考)載流長直導(dǎo)線周圍磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=,式中常量k>0,I為電流強(qiáng)度,r為距導(dǎo)線的距離。在水平長直導(dǎo)線MN正下方,矩形線圈abcd通以逆時針方向的恒定電流,被兩根等長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線靜止地懸掛,如圖所示。開始時MN內(nèi)不通電流,此時兩細(xì)線內(nèi)的張力均為T0。當(dāng)MN通以強(qiáng)度為I1的電流時,兩細(xì)線內(nèi)的張力均減小為T1,當(dāng)MN內(nèi)電流強(qiáng)度為I2時,兩細(xì)線內(nèi)的張力均大于T0。(1)分別指出強(qiáng)度為I1、I2的電流的方向;(2)求MN分別通以強(qiáng)度為I1和I2的電流時,線框受到的安培力F1與F2大小之比?！窘馕觥?1)根據(jù)同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，且距離導(dǎo)線越近，相互作用力越大，可知，I1的方向向左，I2的方向向右。(2)當(dāng)MN中的電流強(qiáng)度為I時，線圈受到的安培力大小為F=kIiL()式中r1、r2分別為ab、cd與MN的間距，i為線圈中的電流,L為ab、cd的長度。答案：(1)I1的方向向左，I2的方向向右(2)【學(xué)科素養(yǎng)升華】解決安培力相關(guān)問題的三大關(guān)鍵(1)要正確畫出通電導(dǎo)體受力的平面圖,電流方向和磁場方向表示要正確。(2)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,又和電流方向垂直。(3)采用力學(xué)中常用的方法,如正交分解法、合成法等列式求解?！举Y源平臺】安培力在磁電式儀表中的應(yīng)用如圖所示為一電流表的原理示意圖。質(zhì)量為m的勻質(zhì)細(xì)金屬棒MN的中點(diǎn)處通過一掛鉤與一豎直懸掛的彈簧相連,絕緣彈簧勁度系數(shù)為k。在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向外。與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標(biāo)尺上的讀數(shù),MN的長度大于。當(dāng)MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時,MN與矩形區(qū)域的cd邊重合;當(dāng)MN中有電流通過時,指針示數(shù)可表示電流大小。(1)當(dāng)電流表示數(shù)為零時，彈簧伸長多少？(重力加速度為g)(2)若要電流表正常工作，MN的哪一端應(yīng)與電源正極相接？(3)若k=2.0N/m，=0.20m，=0.050m，B=0.20T，此電流表的量程是多少？(不計通電時電流產(chǎn)生的磁場的作用)(4)若將量程擴(kuò)大2倍，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)變?yōu)槎啻?？【解析?1)設(shè)當(dāng)電流表示數(shù)為零時，彈簧的伸長量為Δx，則有mg=kΔx①由①式得：Δx=(2)為使電流表正常工作，作用于通有電流的金屬棒MN的安培力必須向下，因此M端應(yīng)接正極。(3)設(shè)電流表滿偏時通過MN的電流為Im，則有BIm+mg=k(+Δx)②聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)得Im=2.5A(4)設(shè)量程擴(kuò)大后，磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)锽′，則有2B′Im+mg=k(+Δx)③由①③式得：B′=代入數(shù)據(jù)得：B′=0.10T。答案：(1)(2)M(3)2.5A(4)0.10T思想方法之6通電導(dǎo)體在安培力作用下運(yùn)動情況的判斷1.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。2.常用判斷方法：(1)電流元法：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。(2)特殊位置法：通電導(dǎo)線轉(zhuǎn)動到某個便于分析的特殊位置時,判斷其所受安培力的方向,從而確定其運(yùn)動方向。(3)等效法：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、異極相吸判斷相互作用情況。(4)結(jié)論法：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。(5)轉(zhuǎn)換研究對象法：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,確定磁體所受電流磁場的作用力,從而確定磁體所受合力及運(yùn)動方向?！景咐饰觥康漕}例證深度剖析如圖所示,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,A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N1;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N2,則下列關(guān)于壓力和彈簧的伸長量的說法中正確的是(

)A.N1<N2,彈簧的伸長量減小B.N1=N2,彈簧的伸長量減小C.N1>N2,彈簧的伸長量增大D.N1>N2,彈簧的伸長量減小【精講精析】選C。采用“轉(zhuǎn)換研究對象法”：由于條形磁鐵的磁感線是從N極出發(fā)到S極,所以可畫出磁鐵在導(dǎo)線A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A中的電流垂直紙面向外,由左手定則可判斷導(dǎo)線A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向左上方,所以磁鐵對斜面的壓力減小,N1>N2。同時,由于導(dǎo)線A比較靠近N極,安培力的方向與斜面的夾角小于90°,所以電流對磁鐵的作用力有沿斜面向下的分力,使得彈簧彈力增大,可知彈簧的伸長量增大,所以正確選項(xiàng)為C?！咀晕倚y】小試身手固本強(qiáng)基1.如圖所示,用細(xì)橡皮筋懸掛一輕質(zhì)線圈,置于一固定直導(dǎo)線上方,線圈可以自由運(yùn)動。當(dāng)給兩者通以圖示電流時,線圈將(

)A.靠近直導(dǎo)線,兩者仍在同一豎直平面內(nèi)B.遠(yuǎn)離直導(dǎo)線,兩者仍在同一豎直平面內(nèi)C.靠近直導(dǎo)線,同時旋轉(zhuǎn)90°D.遠(yuǎn)離直導(dǎo)線,同時旋轉(zhuǎn)90°【解析】選A。由安培定則知,通電直導(dǎo)線在線圈處產(chǎn)生的磁場垂直于紙面向外。為了判定通電線圈在這一磁場內(nèi)的受力方向,不妨將它分成足夠多的小段來處理,這樣每一小段便可看成是一小段通電直導(dǎo)線。結(jié)合左手定則可判定各段受力皆背離