一輪復(fù)習(xí)學(xué)案9.1磁場及其對電流的作用

第1講磁場及其對電流的作用知識點(diǎn)一磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度1．磁場(1)基本特性：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)物理意義：描述磁場的________和________．(2)大小：B＝________(通電導(dǎo)線垂直于磁場放置)．(3)方向：小磁針靜止時________的指向．(4)單位：特斯拉(T)．3．勻強(qiáng)磁場(1)定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小________、方向________的磁場稱為勻強(qiáng)磁場．(2)特點(diǎn)：疏密程度相同、方向相同的平行直線．知識點(diǎn)二磁感線通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向1．磁感線及特點(diǎn)(1)磁感線：在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的____________的方向一致．(2)特點(diǎn)①磁感線上某點(diǎn)的________方向就是該點(diǎn)的磁場方向．②磁感線的________定性地表示磁場的強(qiáng)弱．③磁感線是________曲線，沒有起點(diǎn)和終點(diǎn)．④磁感線是假想的曲線，客觀上________．2．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)三安培力、安培力的方向勻強(qiáng)磁場中的安培力1．安培力的大小F＝ILBsinθ(其中θ為B與I之間的夾角)(1)磁場和電流垂直時：F＝________.(2)磁場和電流平行時：F＝________.2．安培力的方向左手定則判斷：(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．思考辨析(1)磁場是客觀存在的，磁感線實(shí)際上是不存在的，磁感線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向．()(2)磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，跟放在該點(diǎn)的試探電流元所受磁場力的方向一致．()(3)相鄰兩條磁感線之間的空白區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度為零．()(4)將通電導(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．()(5)通電導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度越大的地方所受安培力越大．()(6)磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力?。?)教材改編[人教版選修3－1·P94·T1改編]下面的幾個圖顯示了磁場對通電直導(dǎo)線的作用力，其中正確的是()考點(diǎn)一磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線與安培定則師生共研題型1|磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身決定，因此不能根據(jù)定義式B＝FIL認(rèn)為B與F成正比，與IL(2)測量磁感應(yīng)強(qiáng)度時小段通電導(dǎo)線必須垂直磁場放入，如果平行磁場放入，則其所受安培力為零，但不能說該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零．(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，其方向?yàn)榉湃肫渲械男〈裴橃o止時N極的指向．例1關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，下列說法中正確的是()A．磁場中某點(diǎn)B的大小，跟放在該點(diǎn)的試探電流元的情況有關(guān)B．磁場中某點(diǎn)B的方向，跟放在該點(diǎn)的試探電流元受到磁場力的方向一致C．若在磁場中某點(diǎn)的試探電流元不受磁場力作用，該點(diǎn)B為零D．長度為L、電流為I的導(dǎo)線在磁場中受力為F，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B大于或等于F題型2|磁感線的分布及性質(zhì)例2磁場中某區(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，Ba>BbB．a(chǎn)、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba<BbC．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處受力小題型3|電流的磁場及安培定則在運(yùn)用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場時應(yīng)分清“因”和“果”．因果磁場原因(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)形電流的磁場四指大拇指例3如圖所示，直導(dǎo)線AB、螺線管E、電磁鐵D三者相距較遠(yuǎn)，其磁場互不影響，當(dāng)開關(guān)S閉合后，則小磁針北極N(黑色一端)指示磁場方向正確的是()A．a(chǎn)B．bC．cD．d題型4|磁場的疊加例4[2020·浙江7月，9]特高壓直流輸電是國家重點(diǎn)能源工程．如圖所示，兩根等高、相互平行的水平長直導(dǎo)線分別通有方向相同的電流I1和I2，I1>I2.a、b、c三點(diǎn)連線與兩根導(dǎo)線等高并垂直，b點(diǎn)位于兩根導(dǎo)線間的中點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)與b點(diǎn)距離相等，d點(diǎn)位于b點(diǎn)正下方．不考慮地磁場的影響，則()A．b點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0B．d點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0C．a(chǎn)點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下D．c點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下練1如圖所示，在帶負(fù)電荷的橡膠圓盤附近懸掛一個小磁針．現(xiàn)驅(qū)動圓盤繞中心軸高速旋轉(zhuǎn)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．下列說法正確的是()A．偏轉(zhuǎn)原因是圓盤周圍存在電場B．偏轉(zhuǎn)原因是圓盤周圍產(chǎn)生了磁場C．僅改變圓盤的轉(zhuǎn)動方向，偏轉(zhuǎn)方向不變D．僅改變圓盤所帶電荷的電性，偏轉(zhuǎn)方向不變練2如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場中，兩長直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l.在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零．如果讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為()A．0B.33B0C.233B0考點(diǎn)二安培力及安培力作用下導(dǎo)體的平衡問題師生共研題型1|安培力的分析與計(jì)算1．用公式F＝BIL計(jì)算安培力大小時應(yīng)注意(1)B與I垂直．(2)L是有效長度．①公式F＝BIL中L指的是“有效長度”．當(dāng)B與I垂直時，F(xiàn)最大，F(xiàn)＝BIL；當(dāng)B與I平行時，F(xiàn)＝0.②彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于在垂直磁場平面內(nèi)的投影兩端點(diǎn)所連線段的長度(如圖所示)，相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端．③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零．2．方向：根據(jù)左手定則判斷．例5如圖所示，閉合圓環(huán)由一段粗細(xì)均勻的電阻絲做成，圓環(huán)半徑為L，圓心為O，P、Q在圓環(huán)上，∠POQ＝90°，圓環(huán)處在垂直于圓面的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.兩根導(dǎo)線的一端分別連接P、Q兩點(diǎn)，另一端分別與直流電源正、負(fù)極相連，已知圓環(huán)的電阻為4r，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r4，則圓環(huán)受到的安培力的大小為(A.4BEL17rB.42題型2|安培力作用下導(dǎo)體的平衡eq\a\vs4\al\co1(,6)[2021·湖南瀏陽一中月考](多選)一根重為G的金屬棒中通以恒定電流，平放在傾角為30°的光滑斜面上，如圖所示為截面圖．當(dāng)勻強(qiáng)磁場的方向與斜面成60°角斜向上時，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時金屬棒對斜面的壓力大小為FN1，保持磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，將磁場的方向順時針旋轉(zhuǎn)α角時，金屬棒再次處于平衡狀態(tài)，此時金屬棒對斜面的壓力大小為FN2，則下列說法不正確的是()A．金屬棒中的電流方向垂直紙面向外B．金屬棒受到的安培力為32C．α＝60°D．FN1題型3|安培力作用下導(dǎo)體的動態(tài)平衡例7[2021·河北百校聯(lián)盟聯(lián)考]質(zhì)量均勻分布的直導(dǎo)體棒放置于四分之一光滑圓弧軌道上，其截面如圖所示．導(dǎo)體棒中通有大小為I的電流，空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的方向豎直向上．導(dǎo)體棒平衡時，導(dǎo)體棒與圓弧軌道圓心的連線跟豎直方向的夾角為θ(θ<45°)，軌道與導(dǎo)體棒間的彈力大小為FN.下列說法正確的是()A．若僅將磁場方向沿逆時針緩慢轉(zhuǎn)過90°，則θ逐漸減小B．若僅將磁場方向沿逆時針緩慢轉(zhuǎn)過90°，則FN逐漸增大C．若僅將電流I緩慢增大，則θ逐漸減小D．若僅將電流I緩慢增大，則FN逐漸增大練3[2019·全國卷Ⅰ，17]如圖，等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框頂點(diǎn)M、N與直流電源兩端相接．已知導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F，則線框LMN受到的安培力的大小為()A．2FB．1.5FC．0.5FD．0練4如圖所示，在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒ab兩端由等長輕質(zhì)軟導(dǎo)線水平懸掛，平衡時兩導(dǎo)線與水平面的夾角均為θ(θ<90°)，緩慢調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片位置以改變通過棒中的電流I.則下列四幅圖象中，能正確反映θ與I的變化規(guī)律的是()練5[2021·江蘇淮陰中學(xué)、姜堰中學(xué)等五校聯(lián)考]如圖所示，在同一水平面內(nèi)的兩導(dǎo)軌相互平行，相距L＝2m并處于豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.75T的勻強(qiáng)磁場中，一根質(zhì)量為m＝3.0kg的金屬棒放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直．當(dāng)金屬棒中通入方向如圖所示、大小為I＝5A的電流時，金屬棒恰好做勻速直線運(yùn)動(g取10m/s2)求：(1)導(dǎo)軌與金屬棒間的動摩擦因數(shù)；(2)若只改變電流的大小，使電流增加到9A時，金屬棒將獲得多大的加速度；(3)若只改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向，使金屬棒靜止在導(dǎo)軌上并且與導(dǎo)軌之間無擠壓，則所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向．題后反思求解安培力作用下導(dǎo)體平衡問題的關(guān)鍵(1)安培力作用下的平衡問題與力學(xué)中的平衡問題分析方法是相同的，只不過多了安培力，關(guān)鍵仍是受力分析．(2)視圖轉(zhuǎn)換：對于安培力作用下的力學(xué)問題，導(dǎo)體的電流方向及其受力方向往往分布在三維空間的不同方向上，這時應(yīng)利用俯視圖、剖面圖或側(cè)視圖等，變立體圖為二維平面圖．考點(diǎn)三安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動情況的判斷師生共研電流元法分割為電流元eq\o(→,\s\up7(左手定則))安培力方向→整段導(dǎo)體所受合力方向→運(yùn)動方向特殊位置法在特殊位置→安培力方向→運(yùn)動方向等效法環(huán)形電流小磁針條形磁鐵通電螺線管多個環(huán)形電流結(jié)論法同向電流互相吸引，異向電流互相排斥，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轉(zhuǎn)換研究對象法先分析電流所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場的作用力例8如圖所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵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)線圈內(nèi)通以圖中方向的電流后，線圈的運(yùn)動情況是()A．線圈向左運(yùn)動B．線圈向右運(yùn)動C．從上往下看順時針轉(zhuǎn)動D．從上往下看逆時針轉(zhuǎn)動練6一個可以自由運(yùn)動的線圈L1和一個固定的線圈L2互相絕緣垂直放置，且兩個線圈的圓心重合，如圖所示．當(dāng)兩線圈中通以圖示方向的電流時，從左向右看，線圈L1將()A．不動B．順時針轉(zhuǎn)動C．逆時針轉(zhuǎn)動D．在紙面內(nèi)平動練7[2020·廣東深圳月考]如圖所示，一平行于光滑斜面的輕彈簧一端固定于斜面上，一端拉住條形磁鐵，條形磁鐵處于靜止?fàn)顟B(tài)，磁鐵中垂面上放置一通電導(dǎo)線，導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里且緩慢增大，下列說法正確的是()A．彈簧彈力逐漸變小B．彈簧彈力先減小后增大C．磁鐵對斜面的壓力逐漸變小D．磁鐵對斜面的壓力逐漸變大題后反思判定通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動或運(yùn)動趨勢的常規(guī)思路思維拓展安培力作用下導(dǎo)體的加速問題(一題多變)在安培力和其它力的作用下，會使通電導(dǎo)體在磁場中加速，解題思路與力學(xué)一樣，一般要用平衡方程、牛頓第二定律、動能定理、能量守恒定律求解．eq\a\vs4\al\co1(,)典例(多選)如圖甲所示，兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為L，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.垂直于導(dǎo)軌水平對稱放置一根均勻金屬棒．從t＝0時刻起，棒上有如圖乙所示的持續(xù)交變電流I，周期為T，最大值為Im，圖甲中I所示方向?yàn)殡娏髡较颍畡t金屬棒()A．一直向右移動B．速度隨時間周期性變化C．受到的安培力隨時間周期性變化D．受到的安培力在一個周期內(nèi)做正功[教你解決問題](1)讀題→抓關(guān)鍵點(diǎn)→提取信息①“光滑平行導(dǎo)軌水平放置”隱含②“豎直向下的勻強(qiáng)磁場”隱含③“持續(xù)交變電流”隱含金屬棒所受安培力的方向是變化的(2)讀圖→獲取信息【考法拓展1：改變電流的變化規(guī)律】(多選)將【典例】中通過金屬棒的電流從t＝0時刻起按如圖所示的規(guī)律變化，則下列說法正確的是()A．金屬棒的加速度隨時間不發(fā)生變化B．金屬棒的加速度隨時間周期性變化C．t＝T2時刻金屬棒距離D．t＝T時刻金屬棒距離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)【考法拓展2：改變磁場】僅改變【典例】中的勻強(qiáng)磁場，從t＝0時刻起，使導(dǎo)軌間的磁場隨時間按如圖的規(guī)律變化，典例圖甲中B的方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度的正方向，則金屬棒()A．一直向右勻加速運(yùn)動B．速度在一個周期內(nèi)先增大后減小C．受到的安培力隨時間周期性變化D．受到的安培力在一個周期內(nèi)做功為零【考法拓展3：改變電流的起始狀態(tài)】(多選)僅將【典例】中棒上的交變電流按如圖所示的規(guī)律變化，則金屬棒()A．一直向右移動B．速度隨時間周期性變化C．受到的安培力隨時間周期性變化D．受到的安培力在一個周期內(nèi)做正功練[2020·陜西寶雞期末]電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示，利用這種裝置可以把質(zhì)量為m＝2.0g的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到6km/s，若這種裝置的軌道寬為d＝2m，長L＝100m，電流I＝10A，軌道摩擦不計(jì)且金屬桿EF與軌道始終接觸良好，則下列有關(guān)軌道間所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和磁場力的最大功率結(jié)果正確的是()A．B＝18T，Pm＝1.08×108WB．B＝0.6T，Pm＝7.2×104WC．B＝0.6T，Pm＝3.6×106WD．B＝18T，Pm＝2.16×106W第1講磁場及其對電流的作用基礎(chǔ)落實(shí)知識點(diǎn)一1．(1)磁場力(2)N極2．(1)強(qiáng)弱方向(2)FIL(3)N3．(1)處處相等處處相同知識點(diǎn)二1．(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度(2)切線疏密閉合不存在知識點(diǎn)三1．(1)BIL(2)02．(1)垂直(2)電流(3)拇指思考辨析(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×教材改編答案：C考點(diǎn)突破例1解析：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場本身決定的，與試探電流元的情況無關(guān)，A錯誤；B的方向與電流元受力方向垂直，B錯誤；電流元受力還與電流和磁場方向的夾角有關(guān)，當(dāng)兩者平行時，電流元不受力，C錯誤；當(dāng)電流方向與磁場方向垂直時，B＝FIL，當(dāng)成一定夾角θ時，B＝FILsinθ，故B大于或等于答案：D例2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錯誤；由a、b兩處磁感線的疏密程度可判斷出Ba>Bb，所以A正確，B錯誤．答案：A例3解析：根據(jù)安培定則可判斷出電流的磁場方向，再根據(jù)小磁針靜止時N極的指向?yàn)榇艌龅姆较蚩芍狢正確．答案：C例4解析：由于I1、I2不相等，而兩長直導(dǎo)線到b、d的距離相等，所以兩長直導(dǎo)線各自在這兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不等，雖方向相反但矢量和不為零，故A、B錯誤；根據(jù)安培定則可知，兩電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均豎直向下，在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均豎直向上，C正確，D錯誤．答案：C練1解析：小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)是因?yàn)閹ж?fù)電荷的橡膠圓盤高速旋轉(zhuǎn)形成電流，而電流周圍有磁場，磁場會對放入其中的小磁針有力的作用，故A錯誤，B正確；僅改變圓盤的轉(zhuǎn)動方向，形成的電流的方向與初始相反，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也與之前相反，故C錯誤；僅改變圓盤所帶電荷的電性，形成的電流的方向與初始相反，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也與之前相反，故D錯誤．故選B.答案：B練2解析：兩長直導(dǎo)線P和Q在a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等，設(shè)為B，方向如圖甲所示，此時a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則兩磁感應(yīng)強(qiáng)度的合磁感應(yīng)強(qiáng)度B合的大小等于B0，方向與B0相反，即B0的方向水平向左，此時B＝B02cos30°＝33B0；讓P中的電流反向、其他條件不變，兩長直導(dǎo)線P和Q在a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小仍為B，方向如圖乙所示，則兩磁感應(yīng)強(qiáng)度的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上，B與B0垂直，其合磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ba＝答案：C例5解析：優(yōu)弧PQ的電阻為3r，劣弧PQ的電阻為r，兩部分并聯(lián)在電路中，并聯(lián)的總電阻R并＝34r，電路總電阻R＝34r＋14r＝r.流過優(yōu)弧PQ的電流由P到Q，流過劣弧PQ的電流由P到Q，電流分別為Er×14＝E4r，Er×34＝3E4r，優(yōu)、劣弧都可以等效為直導(dǎo)線PQ，故兩段弧所受安培力為F1＝BE4r·2L，F(xiàn)2＝B3E答案：D例6解析：本題考查左手定則、受力分析、物體的平衡等．金屬棒受力平衡，可知安培力垂直磁場方向斜向上，根據(jù)左手定則可知金屬棒中的電流方向垂直紙面向里，選項(xiàng)A錯誤；分析金屬棒受力，如圖所示，沿斜面方向根據(jù)平衡條件可得FAsin60°＝Gsin30°，解得金屬棒受到的安培力為FA＝33G，選項(xiàng)B錯誤；由于安培力沿斜面方向的分力與重力沿斜面向下的分力相等，則磁場旋轉(zhuǎn)后安培力方向關(guān)于斜面對稱，根據(jù)幾何關(guān)系可得磁場的方向順時針旋轉(zhuǎn)α＝60°，選項(xiàng)C正確；根據(jù)平衡條件可得FN1＝Gcos30°－FAsin30°＝33G，F(xiàn)N2＝Gcos30°＋FAsin30°＝233G，所以FN1答案：AB例7解析：本題考查安培力作用下的導(dǎo)體棒動態(tài)平衡問題．導(dǎo)體棒受到重力mg、安培力BIL和彈力FN三個力，安培力BIL和彈力FN的合力始終與重力mg等大反向，安培力的大小不變，受力分析如圖所示，安培力的方向始終與磁場方向垂直，根據(jù)矢量圖可知若僅將磁場方向沿逆時針緩慢轉(zhuǎn)過90°，θ先增大再減小，F(xiàn)N逐漸減小，選項(xiàng)A、B錯誤；若僅將電流I緩慢增大，θ逐漸增大，F(xiàn)N逐漸增大，選項(xiàng)C錯誤，選項(xiàng)D正確．答案：D練3解析：設(shè)三根相同的導(dǎo)體棒的電阻均為R，長度均為l，其中ML和LN為串聯(lián)關(guān)系，總電阻為2R.由并聯(lián)電路特點(diǎn)可知，通過MN的電流為通過ML和LN中的電流的兩倍，若MN受到的安培力F＝BIl，則ML和LN受到的安培力的合力F1＝BIl2，MN受到的安培力與ML和LN受到的安培力的合力的方向相同，故線框受到的安培力為F合＝F＋F1＝1.5F，故選答案：B練4解析：對ab棒受力分析如圖所示：由平衡條件有tanθ＝mgBIL，得I＝mgBL·1tanθ，又知mgBL為常數(shù)，故A項(xiàng)正確，B答案：A練5解析：本題考查安培力與受力分析、安培力大小計(jì)算、牛頓第二定律、物體平衡的綜合應(yīng)用．(1)金屬棒受到的安培力F＝BIL，由平衡條件得μmg＝BIL，代入數(shù)據(jù)得μ＝0.25.(2)電流增加到I′＝9A時，金屬棒受到的安培力F′＝BI′L，由牛頓第二定律得BI′L－μmg＝ma，代入數(shù)據(jù)得a＝2m/s2.(3)金屬棒靜止，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得B′IL＝mg，代入數(shù)據(jù)得B′＝3T，根據(jù)左手定則可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向應(yīng)為水平沿ba方向．答案：(1)0.25(2)2m/s2(3)3T，水平沿ba方向例8解析：方法一：等效法把環(huán)形電流等效為一個小磁針，如圖所示，磁體和線圈相互吸引，線圈將向左運(yùn)動．還可以將條形磁體等效為環(huán)形電流，根據(jù)安培定則可知等效電流方向如圖所示．由同向平行電流相互吸引可知，磁體和線圈相互吸引，線圈將向左運(yùn)動．方法二：電流元法把圓形線圈分成很多小段，每一小段可以看做一段直線電流，取其中的上下兩小段分析，其截面圖和受安培力的方向如圖所示．根據(jù)其中心對稱性可知，兩段直線電流所受合力水平向左，所以線圈所受安培力的合力水平向左，故線圈向左運(yùn)動．可見，線圈運(yùn)動的根本原因是安培力的作用．選項(xiàng)A正確．答案：A練6解析：方法一：電流元法把線圈L1沿水平轉(zhuǎn)動軸分成上下兩部分，每一部分又可以看成由無數(shù)段直線電流元組成，電流元處在I2產(chǎn)生的磁場中，根據(jù)安培定則可知各電流元所在處的磁場方向，由左手定則可得，上半部分電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)，因此從左向右看，線圈L1將順時針轉(zhuǎn)動．方法二：等效法把線圈L1等效為小磁針，該小磁針剛好處于環(huán)形電流I2的中心，小磁針的N極應(yīng)指向該點(diǎn)環(huán)形電流I2的磁場方向，由安培定則知I2產(chǎn)生的磁場方向在其中心處豎直向上，而L1等效成小磁針后，轉(zhuǎn)動前，N極指向紙內(nèi)，因此小磁針的N極應(yīng)由指向紙內(nèi)轉(zhuǎn)為向上，所以從左向右看，線圈L1將順時針轉(zhuǎn)動．方法三：結(jié)論法環(huán)形電流I1、I2之間不平行，則必有相對轉(zhuǎn)動，直到兩環(huán)形電流同向平行為止．據(jù)此可得，從左向右看，線圈L1將順時針轉(zhuǎn)動．答案：B練7解析：本題考查安培力作用下的動態(tài)平衡問題．磁鐵外部的磁感線從N極出發(fā)回到S極，則此時在導(dǎo)線處磁感線平行于斜面向下，如圖所示，根據(jù)左手定則可以判斷導(dǎo)線受到的安培力方向垂直斜面向上，因電流