1、第九章 磁磁 场场 课程标准课程标准 1了解我国古代对磁现象的认识和应用及其对人类文明的影响。了解我国古代对磁现象的认识和应用及其对人类文明的影响。 2通过实验了解磁场。知道磁场是一种物质，体会场的统一性与多样通过实验了解磁场。知道磁场是一种物质，体会场的统一性与多样 性。知道磁感应强度和磁通量。能用磁感线描述磁场。体会物理模型在性。知道磁感应强度和磁通量。能用磁感线描述磁场。体会物理模型在 探索自然规律中的作用。探索自然规律中的作用。 3知道电流的磁场。会判断通电直导线和通电线圈周围的磁场方向。知道电流的磁场。会判断通电直导线和通电线圈周围的磁场方向。 4通过实验，认识安培力。能判断安培力的
2、方向，会计算安培力的大通过实验，认识安培力。能判断安培力的方向，会计算安培力的大 小。了解安培力在生产生活中的应用。小。了解安培力在生产生活中的应用。 5通过实验，认识洛伦兹力。能判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹通过实验，认识洛伦兹力。能判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹 力的大小。能用洛伦兹力分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动。了解力的大小。能用洛伦兹力分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动。了解 带电粒子的磁偏转原理及其应用。带电粒子的磁偏转原理及其应用。 命题热点命题热点 (1)安培定则的应用、磁场的叠加。安培定则的应用、磁场的叠加。 (2)安培力、洛伦兹力的理解及应用。安培力、洛伦兹力的理解
3、及应用。 (3)带电粒子在匀强磁场中的圆周运动问题。带电粒子在匀强磁场中的圆周运动问题。 (4)带电粒子在组合场、叠加场中的运动问题。带电粒子在组合场、叠加场中的运动问题。 (5)洛伦兹力在现代科技中的应用。洛伦兹力在现代科技中的应用。 第1讲 磁场及其对电流的作用 1 知识梳理双基自测 2 核心考点重点突破 3 名师讲坛素养提升 4 2年高考1年模拟 1 知识梳理双基自测 1磁场 (1)定义：磁场是_、_周围存在的一种特殊 物质。 (2)基本性质：磁场对处于其中的_、_和 _有磁场力的作用。 (3)方向：小磁针的_所受磁场力的方向。 知识点知识点1 磁场磁场、磁感应强度磁感应强度 磁体磁体
4、电流电流 磁体磁体 电流电流 运动电荷运动电荷 N极极 2磁感应强度 (1)定义式：_(通电导线垂直于磁场)。 (2)方向：小磁针静止时_的指向。 N极极 B F IL 1磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的 _方向都跟这点的磁感应强度的方向一致。 2安培定则： (1)通电直导线：右手握住导线，让_所指的 方向与电流方向一致，_所指的方向就是磁感线 环绕的方向。 知识点知识点2 磁感线与安培定则磁感线与安培定则 切线切线 伸直的拇指伸直的拇指 弯曲的四指弯曲的四指 (2)环形电流：让右手_与环形电流的方向一 致，_所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的 方向。 如图，分别表示通电直导线
5、、环形电流、通电线圈周围 的磁场，表示_的方向，表示_的方向。 弯曲的四指弯曲的四指 伸直的拇指伸直的拇指 电流电流 磁场磁场 1安培力的方向：左手定则 (1)伸出左手，让拇指与其余四指_，并且都在同一 个平面内。 (2)让磁感线从掌心进入，并使_指向电流方向。 知识点知识点3 安培力的大小与方向安培力的大小与方向 垂直垂直 四指四指 (3)_所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力 的方向。 如图，表示_的方向，表示_的方向， 表示_的方向。 拇指拇指 电流电流 磁场磁场 安培力安培力 2安培力的大小：F_(为磁场方向与电流 方向的夹角) (1)当磁场与电流垂直时，F_。 (2)当磁场与电流
6、平行时，F_。 思考：(1)磁场中的一小段通电导体在该处受力为零，此 处B一定为零吗？ (2)利用左手定则判断两平行的通电(同向、异向)直导线间 的安培力是引力还是斥力？ 答案 (1)不一定 (2)同向相吸、异向相斥 BILsin BIL 0 一、堵点疏通 1同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，与此类似， 同向电流相互排斥，异向电流相互吸引。 ( ) 2安培力F、磁感应强度B、电流I三者方向总是相互垂直。 ( ) 3安培力计算公式FBIl的成立条件是磁感应强度B垂直 于电流I，即BI。 ( ) 4磁铁的磁场和电流的磁场本质上是不同的。 ( ) 5磁感应强度是一个矢量，表示通电导线所受安培力的
7、方向。 ( ) 6地磁的 N极在地球南极附近，赤道表面附近的地磁场 可近似认为平行地面向北。 ( ) 7安培力只能对导体做正功。 ( ) 二、对点激活 1关于磁场中某一点磁感应强度的方向，下列说法正确的是 ( ) A与一小段通电直导线所受磁场力的方向一致 B与运动电荷所受磁场力的方向一致 C与在该点的小磁针N极所受磁场力的方向一致 D与在该点的小磁针S极所受磁场力的方向一致 解析 本题考查对磁感应强度的理解。磁场中某一点磁感应 强度的方向，与在该点的小磁针N极所受磁场力的方向一致，选 项C正确。 C 2(多选)下列各图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向， 其中符合安培定则的是 ( ) 解析
8、本题考查安培定则的应用。题图A为环形电流的 磁场，符合安培定则；题图B是直线电流的磁场，符合安培定 则；题图C是直线电流的磁场，方向标反，不符合安培定则； 题图D是通电螺线管的磁场，方向标反，不符合安培定则。 AB 3如图甲所示为“海影号”电磁推进试验舰艇，舰艇下部的大洞使 海水前后贯通。舰艇沿海平面截面图如图乙所示(俯视)，其与海水接触的 两侧壁M和N分别连接舰艇内电源的正极和负极，舰艇内超导体在M、N 间产生强磁场，使M、N间海水受到磁场力作用被推出，舰艇因此前进。 要使图乙中的舰艇向右前进，则在乙图中所加磁场的方向应为 ( ) A水平向左 B水平向右 C垂直纸面向上 D垂直纸面向下 C
9、解析 本题考查流体所受安培力的作用与牛顿第三定律。 根据题意，M、N分别接电源正、负极，所以有从M到N的电 流，要使舰艇向右运动，即受向右的作用力，根据牛顿第三 定律可知，海水受向左的安培力，根据左手定则可以判断出 磁场方向垂直纸面向上，所以选项C正确。 2 核心考点重点突破 1电流的磁场 考点一考点一 安培定则的应用和磁场的叠加安培定则的应用和磁场的叠加 直线电流的磁场直线电流的磁场 通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场 环形电流的磁场环形电流的磁场 特点特点 无磁极，非匀强，无磁极，非匀强， 距导线越远处磁场距导线越远处磁场 越弱越弱 两侧是两侧是N极和极和S极，极， 与条形磁体的磁场与条形磁
10、体的磁场 类似，管内可看作类似，管内可看作 匀强磁场，管外是匀强磁场，管外是 非匀强磁场非匀强磁场 两侧是两侧是N极和极和S极，极， 圆环内侧，离导线圆环内侧，离导线 越近，磁场越强；越近，磁场越强； 圆环外侧离圆环越圆环外侧离圆环越 远，磁场越弱远，磁场越弱 直线电流的磁场直线电流的磁场 通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场 环形电流的磁场环形电流的磁场 安培安培 定则定则 立体立体 图图 直线电流的磁场直线电流的磁场 通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场 环形电流的磁场环形电流的磁场 横截横截 面图面图 从上向下看从上向下看 从前向后看从前向后看 从右向左看从右向左看 2安培定则的应用：安培定则的
11、应用：在运用安培定则判定直线电流和环形电流及在运用安培定则判定直线电流和环形电流及 通电螺线管的磁场时应分清通电螺线管的磁场时应分清“因因”和和“果果”。 原因原因(电流方向电流方向) 结果结果(磁场方向磁场方向) 直线电流的磁场直线电流的磁场 大拇指大拇指 四指四指 环形电流及通电螺线管的磁场环形电流及通电螺线管的磁场 四指四指 大拇指大拇指 3磁场的叠加：磁场的叠加：磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形 定则。定则。 例例1 (2018 全国卷全国卷)(多选多选)如图，纸面内有两条互相垂直的长直如图，纸面内有两条互相垂直的长直 绝缘导线绝缘导
12、线L1、L2，L1中的电流方向向左，中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；中的电流方向向上；L1的正的正 上方有上方有a、b两点，它们相对于两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外对称。整个系统处于匀强外磁场中，外 磁场的磁感应强度大小为磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面，方向垂直于纸面向外。已知向外。已知a、b两点的磁两点的磁 感应强度大小分别为感应强度大小分别为1 3B0和 和1 2B0，方向也垂直于纸面向外。则 ，方向也垂直于纸面向外。则 ( ) A流经流经L1的电流在的电流在b点产生的磁感应强度大小为点产生的磁感应强度大小为 7 12B0 B流经流经L1的电流在
13、的电流在a点产生的磁感应强度大小为点产生的磁感应强度大小为 1 12B0 C流经流经L2的电流在的电流在b点产生的磁感应强度大小为点产生的磁感应强度大小为 1 12B0 D流经流经L2的电流在的电流在a点产生的点产生的磁感应强度大小为磁感应强度大小为 7 12B0 AC 解析解析 A、C对：原磁场、电流的磁场方向如图所示，由题意知对：原磁场、电流的磁场方向如图所示，由题意知 在在b点：点：1 2B0 B0B1B2 在在a点：点：1 3B0 B0B1B2 由上述两式解得由上述两式解得B1 7 12B0， ，B2 1 12B0。 。 (1)电流表内部永磁体及铁心产生的磁场。 高考常考的三类磁场高考
14、常考的三类磁场 名师点拨名师点拨 (2)通电环形螺线管中部磁场分布。 其中甲图中绝大部分磁场被束缚在铁心中，环形螺线管 左、右半部相当于两个螺线管，且根据安培定则，相当于两 个螺线管N、S极首尾相连；乙图环形螺线管左、右半部也相 当于两个螺线管，且根据安培定则，相当于两个螺线管 N极 对 N极，S极对 S极的并联，磁场被迫在螺线管中部形成了 闭合曲线，中部可近似看成匀强磁场。 (3)地磁场。 地球的磁场与条形磁铁的磁场相似： 地磁场的S极在地理北极附近，地磁场的N极在地理的 南极附近； 将地磁场B沿地球表面，及垂直于地球表面两方向分解， 得到磁场的两个分量B、B，无论在北半球还是南半球 B总是
15、从地理上的南极指向地理上的北极，在北 半球B垂直于地表指向下，在南半球B垂直于地 表向上。 变式训练变式训练1物理学家欧姆在探究通过导体的电流和电压、电阻物理学家欧姆在探究通过导体的电流和电压、电阻 关系时，因无电源和电流表，利用金属在冷水和热水中产生电动势代替关系时，因无电源和电流表，利用金属在冷水和热水中产生电动势代替 电源，用小磁针的偏转检测电流，具体的做法是在地磁场作用下处于水电源，用小磁针的偏转检测电流，具体的做法是在地磁场作用下处于水 平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一长直导线，当该导线中平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一长直导线，当该导线中 通有电流时，小磁针会发
16、生偏转。某兴趣研究小组在得知直线电流在某通有电流时，小磁针会发生偏转。某兴趣研究小组在得知直线电流在某 点产生的磁场的磁感应强度与通过直导线的电流成正比的正确结论后重点产生的磁场的磁感应强度与通过直导线的电流成正比的正确结论后重 做了该实验，他们发现：当通过导线的电流为做了该实验，他们发现：当通过导线的电流为I1时，小磁针偏转了时，小磁针偏转了30 ； 当通过导线的电流为当通过导线的电流为I2时，小磁针偏转了时，小磁针偏转了60 ，则下列说法，则下列说法中正确的是中正确的是 ( ) AI23I1 BI22I1 CI2 3I1 DI2 2I1 A 解析解析 本题考查直线电流产生的磁场、磁场叠加及
17、其相关知识本题考查直线电流产生的磁场、磁场叠加及其相关知识 点。由题意可设点。由题意可设BKI，K为常数，通电后小磁针偏转后重新平衡时，为常数，通电后小磁针偏转后重新平衡时， 电流产生的磁场的磁感应强度与地磁场的磁感应强度在小磁针处的合磁电流产生的磁场的磁感应强度与地磁场的磁感应强度在小磁针处的合磁 场方向沿着小磁针场方向沿着小磁针N极所指的方向，通电前小磁针极所指的方向，通电前小磁针N极所指的方向为地极所指的方向为地 磁场方向。设地磁场磁感应强度大小为磁场方向。设地磁场磁感应强度大小为B0，导线中通过电流为，导线中通过电流为I1、I2 时，磁场方向如图所示。时，磁场方向如图所示。 tan 3
18、0 B1 B0 KI1 B0 ， tan 60 B2 B0 KI2 B0 ， 解得解得I23I1，选项，选项A正确。正确。 1判定导体运动情况的基本思路 判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先 必须弄清楚导体所在位置的磁感线分布情况，然后利用左手 定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或 运动趋势的方向。 考点二考点二 安培力作用下导体运动情况的判断安培力作用下导体运动情况的判断 2安培力作用下导体运动情况判断的常用方法 电流元法电流元法 分割为电流元分割为电流元 左手定则左手定则安培力方向 安培力方向整段导体所受合力整段导体所受合力 方向方向运动方向运动方向 特殊位置法
19、特殊位置法 在特殊位置在特殊位置安培力方向安培力方向运动方向运动方向 等效法等效法 环形电流环形电流小磁针，通电螺线管小磁针，通电螺线管条形磁铁条形磁铁 结论法结论法 同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直 线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势 转换研究对转换研究对 象法象法 定性分析磁体在电流磁定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的场作用下如何运动或运动趋势的 问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后 由牛顿第
20、三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从 而确定磁体所受合力及运动方向而确定磁体所受合力及运动方向 一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互 相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，当两线圈通以如 图所示的电流时，从左向右看，线圈L1将 ( ) A不动 B顺时针转动 C逆时针转动 D向纸面内平动 例例2 B 解析 方法一：等效分析法。把线圈L1等效为小磁针， 该小磁针刚好处于环形电流L2的中心，通电后，小磁针的 N极 应指向该环形电流L2的磁场方向，由安培定则知L2产生的磁场 方向在其中心竖直向上，而L1等效成小磁针，其 N极应由纸里 转为
21、向上，所以从左向右看顺时针转动。 方法二：利用结论法(凡转动，必靠近)。环形电流L1、L2 之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为 止，据此可得L1的转动方向应是：从左向右看顺时针转动。 方法三：直线电流元法。把线圈L1沿转动轴分成上下两部 分，每一部分又可以看成无数直线电流元，电流元处在L2产 生的磁场中，据安培定则可知各电流元所在磁场方向向上， 据左手定则可得，上部电流元所受安培力均指向纸外，下部 电流元所受安培力均指向纸内，因此从左向右看线圈L1顺时 针转动。 变式训练2一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在 螺线管的上方，如图所示，如果直导线可以自由地运动且通 以方向为由a
22、到b的电流，则导线ab受磁场力后的运动情况为 ( ) A从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 B从上向下看顺时针转动并远离螺线管 C从上向下看逆时针转动并远离螺线管 D从上向下看逆时针转动并靠近螺线管 D 解析 先由安培定则判断出通电螺线管的N、S极，找出 导线左、右两端磁感应强度的方向，并用左手定则判断这两 端受到的安培力的方向，如图甲所示。可以判断导线受磁场 力后从上向下看逆时针方向转动。再分析此时导线位置的磁 场方向，再次用左手定则判断导线受磁场力的方向，如图乙 所示，导线还要靠近螺线管，所以D正确，A、B、C错误。 通电导体棒在磁场中的平衡问题是一种常见的力学综合 模型，该模型一般由倾斜导
23、轨、导体棒、电源和电阻等组成。 这类题目的难点是题图具有立体性，各力的方向不易确定。 因此解题时一定要先把立体图转化成平面图，通过受力分析 建立各力的平衡关系，如图所示。 考点三考点三 安培力作用下导体的平衡问题安培力作用下导体的平衡问题 题型(一) 通电金属杆的平衡问题 如图所示，U形平行金属导轨与水 平面成37角，金属杆ab横跨放在导轨上， 其有效长度为0.5 m，质量为0.2 kg，与导 轨间的动摩擦因数为0.1，空间存在竖直向 上的磁感应强度为2 T的匀强磁场。要使ab 杆在导轨上保持静止，则ab中的电流大小 应在什么范围？(设最大静摩擦力与滑动摩 擦力相等，取g10 m/s2，sin
24、 370.6， cos 370.8) 例例3 解析 先画出金属杆受力的侧面图，由于安培力的大小 与电流有关，因此改变电流的大小，可以改变安培力的大小， 也可以使导线所受的摩擦力方向发生变化。由平衡条件可知， 当电流较小时，导线所受的摩擦力方向沿斜面向上，如图甲 所示。 答案 1.21 AI1.84 A 则则mgsin (mgcos Fsin )Fcos 又又FBI1L，得，得I1mg BL( sin cos cos sin ) 1.21 A 当电流较大时，导线所受的摩擦力方向沿斜面向下，如图乙所示。当电流较大时，导线所受的摩擦力方向沿斜面向下，如图乙所示。 则则mgsin (mgcos Fsi
25、n )Fcos 又又FBI2L，I2mg BL( sin cos cos sin ) 1.84 A 所以所以1.21 AI1.84 A。 题型(二) 通电线框的平衡问题 (2019 全国卷，17)如图，等边三角形线框LMN由三 根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与 磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接。 已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安 培力的大小为 ( ) A2F B1.5F C0.5F D0 例例4 B 解析解析 设每根导体棒的电阻为设每根导体棒的电阻为R，长度为，长度为L，则电路中，上下两路，则电路中，上下两路 电阻之比为电阻之比为
26、R1R22RR21，上下两路电流之比，上下两路电流之比I1I212。 如图所示，由于上路通电的导体受安培力的有效长度也为如图所示，由于上路通电的导体受安培力的有效长度也为L，根据安培，根据安培 力计算公式力计算公式FILB，可知，可知FFI1I212，得，得F 1 2 F，根据左，根据左 手定则可知，两力方向相同，故线框手定则可知，两力方向相同，故线框LMN所受的合力大小为所受的合力大小为FF 3 2 F，选项，选项B正确。正确。 安培力大小计算常用公式FBIL，要求两两垂直，应用时 要满足： (1)B与L垂直； (2)L是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度。 如弯曲导线的有效长度L等于两端
27、点所连直线的长度(如图 所示)，相应的电流方向沿L由始端流向末端。因为任意形状 的闭合线圈，其有效长度为零，所以闭合线圈通电后在匀强 磁场中， 受到的安培力的矢量和为零。 安培力的大小安培力的大小 名师点拨名师点拨 3 名师讲坛素养提升 安培力作用下的力电综合问题 安培力和重力、弹力、摩擦力一样，会使通电导体在磁 场中平衡、转动、加速，也会涉及做功问题。解答时一般要 用到动能定理、能量守恒定律等。 (2021 广东梅州市调研)(多选)如图所示，水平放置的 光滑平行金属导轨，左端通过开关S与内阻不计、电动势为E 的电源相连，右端与半径为L20 cm的光滑圆弧导轨相接。 导轨宽度为20 cm，电阻
28、不计。导轨所在空间有竖直方向的匀 强磁场，磁感应强度B0.5 T。一根导体棒ab垂直导轨放置， 质量m60 g、电阻R1 ，用两根长也为20 cm的绝缘细线 悬挂，导体棒恰好与导轨接触。当闭合开关S后，导体棒沿圆 弧摆动，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于 张紧状态。导体棒ab速度最大时，细线与竖直方向的夹角 53(sin 530.8，cos 530.6，g10 m/s2)，则 ( ) A磁场方向一定竖直向上 B电源的电动势E8 V 例例5 BD 解析解析 由题意知，当开关由题意知，当开关S闭合时，导体棒向右摆动，说明其所闭合时，导体棒向右摆动，说明其所 受安培力水平向右，由左手定则
29、可知，磁场方向竖直向下，故受安培力水平向右，由左手定则可知，磁场方向竖直向下，故A错错误；误； 设电路中电流为设电路中电流为I，电源的电动势为，电源的电动势为E，导体棒，导体棒ab所受安培力为所受安培力为F，导体，导体 棒棒ab速度最大时，细线与竖直方向的夹角速度最大时，细线与竖直方向的夹角53 ，则，则tan F mg，又 ，又F BILBE RL，得 ，得F0.8 N，E8 V，故，故B正确，正确，C错误；导体棒错误；导体棒ab速度最速度最 大时，动能最大为大时，动能最大为Ekm，根据动能定理得：，根据动能定理得：FLsin 53 mgL(1cos 53 ) Ekm0，解得，解得Ekm0.
30、08 J，故，故D正确。正确。 变式训练3(多选)如图所示为电磁轨道炮的工作原理 图。待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在两平行轨道之 间无摩擦滑动。电流从一条轨道流入，通过弹体后从另一条 轨道流回，轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道平面的磁场 (可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与电流I成正比。通电 的弹体在安培力的作用下离开轨道，则下列说法正确的是 ( ) A弹体向左高速射出 BI为原来的2倍，弹体射出的速度也 为原来的2倍 C弹体的质量为原来的2倍，射出的 BD 解析解析 根据安培定则可知，弹体处的磁场方向垂直于轨道平面向根据安培定则可知，弹体处的磁场方向垂直于轨道平面向 下，再利用左手定
31、则可知，弹体受到的安培力水平向右，所以弹体向右下，再利用左手定则可知，弹体受到的安培力水平向右，所以弹体向右 高速射出，选项高速射出，选项A错误；设错误；设BkI(其中其中k为比例系数为比例系数)，轨道间距为，轨道间距为l，弹，弹 体的质量为体的质量为m，射出时的速度为，射出时的速度为v，则安培力，则安培力FBIlkI2l，根据动能定，根据动能定 理有理有FL1 2mv 2，联立可得 ，联立可得vI 2klL m ，选项，选项C错误，错误，B、D正确。正确。 4 2年高考1年模拟 1(2020 浙江7月选考，9)特高压直流输电是国家重点能 源工程。如图所示，两根等高、相互平行的水平长直导线分
32、别通有方向相同的电流I1和I2，I1I2。a、b、c三点连线与两根 导线等高并垂直，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b 点距离相等，d点位于b点正下方。不考虑地磁场的影响，则 ( ) Ab点处的磁感应强度大小为0 Bd点处的磁感应强度大小为0 Ca点处的磁感应强度方向竖直向下 Dc点处的磁感应强度方向竖直向下 C 解析 把实际情境转化为如图所示的结构示意图。根据 安培定则可知两通电导线在b点产生的磁场方向，根据电流在 周围产生磁场的特点，可知B1B2，A错误；根据安培定则及 电流在周围产生磁场的特点，可画出d点处的磁感应强度为 B1和B2，如图所示，由平行四边形定则可知合磁感应强 度不为
33、0，B错误；同理，两通电导线在a点产生磁场的磁感应 强度为B1和B2，如图所示， 故a点的合磁感应强度方向竖直向下，C正 确；两通电导线在c点产生磁场的磁感应 2(2019 海南单科，2)如图，一段半圆形粗铜线固定在绝 缘水平桌面(纸面)上，铜线所在空间有一匀强磁场，磁场方向 竖直向下。当铜线通过顺时针方向电流时，铜线所受安培力 的方向 ( ) A向前 B向后 C向左 D向右 A 解析 利用左手定则判断导线受到的安培力方向，四指 指向电流的方向，磁感线穿过手心，大拇指的指向为该段导 线受到的安培力方向。半圆形铜线受到的安培力如图所示， 左右对称，故左右方向的分量全部抵消，合力向前，A符合题 意
34、。 3(2020 浙南名校联盟一联)如图所示，一根长度为L的直 导体棒中通以大小为I的电流，静止放在导轨上，垂直于导体 棒的匀强磁场的磁感应强度为B，B的方向与竖直方向成角。 下列说法中正确的是 ( ) A导体棒受到磁场力的大小为BIL B导体棒对轨道压力的大小为mgBIL cos C导体棒受到导轨的摩擦力为(mgBILsin ) D导体棒受到导轨的摩擦力为BILsin A 解析 结合左手定则，对导体棒受力分析如图所示，由 于B与I垂直，故导体棒受到的磁场力大小为FBIL，故A项正 确；根据共点力平衡规律得BILsin FNmg，得导体棒对轨 道的压力大小F压FNmgBILsin ，故B项错误
35、；由于导体 棒受到的是静摩擦力，因此受到的静摩擦力大小要运用力的 平衡规律求解，FfBILcos ，故C、D项错误。故选A项。 4(2020 吉林长春月考吉林长春月考)如图所示，水平桌面上固定两条光滑平行如图所示，水平桌面上固定两条光滑平行 导轨，导轨左端连接电源，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现将导轨，导轨左端连接电源，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现将 两根质量相同的导体棒两根质量相同的导体棒M、N依次静置于导轨上的同一位置，接通电依次静置于导轨上的同一位置，接通电 源，导体棒沿导轨从桌面右侧水平抛出，始终与地面平行源，导体棒沿导轨从桌面右侧水平抛出，始终与地面平行，落地位置与，落
36、地位置与 导轨右端的水平距离分别为导轨右端的水平距离分别为s1和和s2。不计电源和导轨电阻，导体棒与导。不计电源和导轨电阻，导体棒与导 轨垂直且接触良好，则安培力对两导体棒做功之比为轨垂直且接触良好，则安培力对两导体棒做功之比为 ( ) A11 Bs2 1 s2 2 Cs1s2 D s1 s2 B 解析解析 导体棒做平抛运动时，由于高度一定，则时间一定，设为导体棒做平抛运动时，由于高度一定，则时间一定，设为 t，则被抛出时的速度为，则被抛出时的速度为v s t ，则安，则安培力做功为：培力做功为：W 1 2mv 2 1 2m s t 2；由 ；由 题可知，两个导体棒落地位置与导轨右端的水平距离分别为题可知，两个导体棒落地位置与导轨右端的水平距离分别为s1和和s2，而，而 且导体棒质量相同，则安培力做功之比为：且导体棒质量相同，则安培力做功之比为： W1 W2 s2 1 s2 2 ，故选项，故选项B正确，正确， A、C、D错误。错误。 谢谢观看
