(完整版)通电导线在磁场中受到的力分类知识点习题(经典)
巡山小妖精
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2021年01月17日 18:25
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磁场对通电导线的作用
知识点一、安培力
1
、磁场对电流的作用力叫做安培力。
（
1
）大小计算：当
L
∥
B
时，
F=
。
当
L
⊥
B
时，
F=
。（此时安培力最大）
①
L
是有效长度：弯曲导线的有效长度等于 两端点所连直线的
长度；相应的电流方向，沿
L
由始端流向未端．
因为任意形状的闭合线圈，其有效长度
L
＝
0
，所以通电后在匀强磁场中 ，受到的安培力的矢量和一定
为零．②公式的适用条件：一般只适用于匀强磁场．若
B
不是匀强磁场，则
L
应足够短以至可将
L
所在处
的磁场视为匀强磁场 ．
（
2
）安培力的方向
:
方向判定：左手定则。安培力 的方向一定垂直于
B
和
I
，即总是垂直于
B
、
I< br>所决定的
平面。（注意：
B
和
I
间可以有任意夹角）
知识点二．右手螺旋定则（安培定则）与左手定则的区别
作用
右手螺旋定则（安培定则）
判断电流的磁场方向
环形电流或通电螺线管
左手定则
判断电流在磁场中
的受力方向
电流在磁场中
磁感线穿过手掌心
四指指向电流方向
大拇指指向电流受
到的磁场力的方向
具
体
直线电流
情况
内
四根手指弯曲方向指向电流的
原因
大拇指指向电流的方向
容
环绕方向
结果
四根手指弯曲方向表示
磁感线的方向
大拇指指向轴线上的磁感线方
向
考点一．安培力大小和方向基础考察
1
．
关于通电导线所受安培力
F
的方向，
磁场
B
的方向和电流
I
的方向之间的关 系，
下列说法正确的是
(
)
A
．
F
、
B
、
I
三者必须保持相互垂直
B
．
F
必须垂直
B
、
I
，但
B
、
I
可以 不相互垂直
C
．
B
必须垂直
F
、
I，但
F
、
I
可以不相互垂直
D
．
I必须垂直
F
、
B
，但
F
、
B
可以不相 互垂直
2
．通电矩形线框
abcd
与长直通电导线
MN< br>在同一平面内，如图所示，
ab
边与
MN
平行．关于
MN的磁场对线
框的作用力，下列说法正确的是
(
)
A
．线框有两条边所受的安培力方向相同
B
．线框有两条边所受的安培力大小相等
C
．线框所受的安培力的合力方向向左
D
．线框所受的安培力的合力方向向右
3
．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线（
）
A
．受到竖直向上的安培力
B
．受到竖直向下的安培力
C
．受到由南向北的安培力
D
．受到由西向东的安培力
4.
关于通电导线在磁场中所受的安培力，下列说法正确的是
( )
A.
安培力的方向就是该处的磁场方向
B.
安培力的方向一定垂直于磁感线和通电导线所在的平面
C.
若通电导线所受的安培力为零
.
则该处的磁感应强度为零
D.
对给定的通电导线在磁场中某处各种取向中，以导线垂直于磁场时所受的安培力最大
5
.
一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示导线上电流由左向右流 过．当导线以左端点为
０
轴在竖直平面内转过
90
的过程中，导线所受的安培 力
（
）
A
．大小不变，方向也不变
B
．大小由零渐增大，方向随时改变
C
．大小由零渐增大，方向不变
D
．大小由最大渐减小到零，方向不变
6
．在匀强磁场中，有一段
5
㎝的导线和磁场垂直，当导线通过的电流是
1A
时，受磁场的
作用力是0.1N
，
那么磁感应强度
B=
T
；< br>现将导线长度增大为原来的
3
倍，
通过电流减小
1
为原来的一半，那么磁感应强度
B=
T
，导线受到的安培力
F=
N
。
考点二．有效长度的考察
1.
如下图所示，在匀强磁场中放有下列各种形状 的通电导线，电流强度为
I
，磁感应强度为
B
，求各导线所
受到的安 培力．
F
A
＝
_______
F
B
＝
_______
F
C
＝
_______
F
D
＝
_______
F
E
＝
_______
2.
如图所示，长为< br>L
的导线
AB
放在相互平行的金属导轨上，导轨宽度为
d
，通 过的电流为
I
，垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为
B
，则
AB< br>所受的磁场力的大小为（
）
A
．
BIL B
．
BIdcos
θ
C
．
BId/sin
θ
D
．
BIdsin
θ
3.
如图所示，
在垂直纸
面向里的匀强磁场中，
有一段弯 成直角的金属导线
abc
，
且
ab=bc=L
0
，
通有电流
I
，磁场的磁感应强度为
B
，若要使该导线静止不动，在
b
点应该施加一个力
F
0
，
则
F
0
的方向为
________
；
B
的大小为
________.
考点三、判定安培力作用下导体运动方向
常用方法有以下四种：
1
．
电流元法：
即把整段电流等效为多段直线电流元，
先用左手定则判断 出每小段
电流元所受安培力的方向．从而判断出整段电流所受作用力方向，最后确定运动方向．
例
1
．
如图所示，一个闭合线圈套在条形磁铁靠近
N
极的一 端，当线圈内通以图示方向
的电流
I
时，下列说法中正确的是（
）
①线圈圆面将有被拉大的倾向
③线圈将向
S
极一端平移
②线圈圆面将有被压小的倾向
④线圈将向
N
极一端平移
A
．①③
B
．①④
C
．②③
D
．②④
例
2
．
如图，把一重力不 计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转
动，当导线通入图示方向电流时，从上 往下看，导线的运动情况是（
）
A
．顺时针方向转动，同时下降
B
．顺时针方向转动，同时上升
C
．逆时针方向转动，同时下降
D
．逆时针方向转动，同时上
2
．
特殊位置法：
把电流或 磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向，
从而确定
运动方向．
3
．等效法：环形电流可以等效小磁针，通电螺线管可以等效为条形磁铁，条形磁铁也可等效成环形电 流或
通电螺线管．通电螺线管可以等效成多匝的环形电流．
例
4
．
如图所示，水平放置的条形磁铁
N
极的附近悬挂着一个能自由运动的圆形导线线圈，< br>线圈与条形磁铁处在同一竖直平面内，当线圈中通以图示方向的电流时，从上向下看，线
圈将（< br>
）
例
5
．
实验表明电流和 电流之间也会通过磁场发生相互作用：
两条平行的直导线当通以相同方向
的电流时，它们相互吸 引；当通以相反方向的电流时，它们相互推斥．试解释之
．
2