1、专题一专题一 磁场磁场高 三 物 理 第 一 轮 复 习高 三 物 理 第 一 轮 复 习第十章第十章专题一专题一 磁场磁场一一.磁场性质磁场性质二二.磁感线磁感线-描述空间磁场强弱和方向的假想曲线描述空间磁场强弱和方向的假想曲线1.磁场的产生磁场的产生:在磁体在磁体,通电导线通电导线,运动电荷周围空间产生运动电荷周围空间产生的特殊物质的特殊物质.2.磁场的方向磁场的方向=小磁针小磁针N极所指方向极所指方向=磁感线某点的切线磁感线某点的切线方向方向=磁感强度磁感强度B的方向的方向3.磁现象的磁现象的电电本质本质:一切磁现象都是运动电荷一切磁现象都是运动电荷(电流电流)之间通之间通过磁场而发生的
2、相互作用过磁场而发生的相互作用.1.磁感线的疏密磁感线的疏密-磁场的强弱磁场的强弱2.磁感线某点的切线方向磁感线某点的切线方向-磁场的方向磁场的方向3.磁感线是无头无尾的闭合曲线磁感线是无头无尾的闭合曲线4.磁感线不会交叉磁感线不会交叉1、直线电流的磁场直线电流的磁场5.右手螺旋定则右手螺旋定则(安培定则安培定则)-判断电流周围的磁感线方向判断电流周围的磁感线方向III2、环形电流的磁场环形电流的磁场环形电流相当于一个磁体环形电流相当于一个磁体SNIII3、通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场通电螺线管相当通电螺线管相当于一个条形磁铁于一个条形磁铁ISNI三三.磁感强度磁感强度B2.特点特点:(1
3、)比值定义比值定义,磁感强度磁感强度B是磁场的属性是磁场的属性,与与I,L无关无关四四.电流在磁场中的受力电流在磁场中的受力(安培力安培力)1.定义定义:B=F/IL 单位单位:特斯拉特斯拉(T)(N/Am)矢量矢量:磁感强度磁感强度B的方向的方向=磁场方向磁场方向(2)电流电流(导线导线)与与磁感线垂直放置磁感线垂直放置(3)电流受力电流受力F方向不是磁感强度方向不是磁感强度B的方向的方向1.安培力的大小安培力的大小:F=BILsin (为为B与与I之间的夹角之间的夹角)2.安培力的方向安培力的方向:左手定则左手定则(生生力力用用左左手；生手；生电电用用右右手手)手心手心-穿过磁感线穿过磁感
4、线 四个手指四个手指-电流方向电流方向 大拇指大拇指-安培力方向安培力方向3.安培力安培力F总是垂直总是垂直B,且垂直且垂直I(F垂直于由垂直于由B,I组成的平面组成的平面)4.解题关键解题关键:正确画出最便于分析的正确画出最便于分析的平面受力图平面受力图五五.磁通量（磁通量（）1.磁通量定义磁通量定义:=BS（S为为 垂直于磁感线的垂直于磁感线的投影投影面积）面积）2.磁通量的意义磁通量的意义:穿过某面积的磁感线的条数穿过某面积的磁感线的条数(与匝数无关与匝数无关)3.磁通量的单位：磁通量的单位：韦伯韦伯（Wb)(1 Wb=1T.1m2)4.合磁通：若穿过某面积有相反方向的磁感线。则此面积合
5、磁通：若穿过某面积有相反方向的磁感线。则此面积上的合磁通为相反方向上的合磁通为相反方向抵消抵消后的后的剩余磁通量剩余磁通量5.磁通量的增量磁通量的增量=B S=B S=1-26.磁通量的变化率磁通量的变化率/t(磁通量变化的快慢磁通量变化的快慢)()(单位单位:伏伏)7.磁通密度磁通密度 ：单位面积内的磁通量：单位面积内的磁通量 /S=B磁通密度磁通密度=磁感强度磁感强度B例例1.如图所示，如图所示，B为为磁感强度磁感强度,I为电流强度为电流强度,F为磁场对电流为磁场对电流的作用力的作用力,(B,I,F两两垂直两两垂直)下列各图正确的是下列各图正确的是IBF(A)BFI(B)BIF(C)BIF
6、(D)BIF(E)图例图例答答:A,C,D统一口径统一口径-方位词方位词右右左左上上下下里里外外例例2.画出画出如图所示通电导线棒如图所示通电导线棒ab所受的所受的安培力方向安培力方向,(画出画出平面受力图平面受力图)若若导线棒的长度为导线棒的长度为L,通过的电流为通过的电流为I,磁感强度磁感强度B,写出写出安培力安培力的大小的大小。BIL。BIL。BILBILBILBabB ab BabBab Bab 例例3.物理学家物理学家法拉第法拉第在研究电磁学时亲手做过许多实验在研究电磁学时亲手做过许多实验,如如图图所示的实验就是著名的所示的实验就是著名的电磁旋转实验电磁旋转实验,这种现象是：如这种现
7、象是：如果载流导线附近只有磁铁的一极果载流导线附近只有磁铁的一极,磁铁就会围绕导线旋转磁铁就会围绕导线旋转;反之载流导线也会围绕单独的某一磁极旋转反之载流导线也会围绕单独的某一磁极旋转.这一装置实这一装置实际上就成为最早的电动机际上就成为最早的电动机.图中图中A为可动磁铁为可动磁铁,B为固定导为固定导线线,C为可动导线为可动导线,D为固定磁铁为固定磁铁,杯中盛有水银杯中盛有水银,下部接有电下部接有电源源,自上向下看自上向下看,磁铁磁铁A将沿将沿_方向旋转方向旋转,导线导线C将沿将沿_方向旋转方向旋转.（填（填顺时针顺时针或或逆时针逆时针）.NSNSABCD逆时针逆时针顺时针顺时针例例4.如图所
8、示，在倾角为如图所示，在倾角为 光滑斜面上，有一根通有电流光滑斜面上，有一根通有电流I、长度为长度为L、质量为质量为m的导体棒，要使棒静止在斜面上，外的导体棒，要使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感强度加匀强磁场的磁感强度B的最小值为的最小值为_，方，方向为向为_。要使棒对斜面无压力，则匀强磁场。要使棒对斜面无压力，则匀强磁场的磁感强度的磁感强度B的最小值的最小值_.方向为方向为_。Imgsin /ILmg/IL水平向左水平向左垂直斜面向下垂直斜面向下 IBBILmgNBILmgB例例5.如图所示，两平行光滑导轨相距如图所示，两平行光滑导轨相距L=20cm,倾角倾角=45金属棒金属棒MN的质量
9、为的质量为m=10g,电阻电阻R=8,匀强磁场的匀强磁场的磁感强磁感强度度B=0.8T,方向竖直向下方向竖直向下,电源的电动势电源的电动势=10V,内电阻内电阻r=1 .当电键当电键K闭合时闭合时,金属棒金属棒MN处于静止状态处于静止状态,求变阻器求变阻器R1的的电阻值为多少电阻值为多少?答答:R1=7 R1,rKRNMBL IBIL mgNB平面受力图平面受力图规律小结：规律小结：画平面受力图时，画平面受力图时，一般把电流（或磁场）画成一般把电流（或磁场）画成剖面图剖面图例例6.如图所示，两平行如图所示，两平行竖直竖直导轨相距导轨相距L=20cm,电源的电动电源的电动势势=2V,内电阻内电阻
10、r=0.5 .金属棒金属棒MN的质量为的质量为m=100g,电阻电阻R=0.5,靠在导轨的靠在导轨的外面外面.要使金属棒要使金属棒MN处于静止状态处于静止状态,我我们施加一个与纸面夹角们施加一个与纸面夹角=37,并与金属棒垂直且向里的并与金属棒垂直且向里的匀强磁场匀强磁场.金属棒与导轨的摩擦系数金属棒与导轨的摩擦系数=0.5.求求(1)此磁场是此磁场是斜向上还是斜向下斜向上还是斜向下?(2)磁感强度磁感强度B的范围是多少的范围是多少?,rMN答答:(1)斜向下斜向下(2)12.5T B2.5TmgNBILB abdc YXZOWb103cosBS41WbBS421033cos03解：解：例例7
11、.一个一个10匝匝矩形线圈矩形线圈abcd，边长边长ab=30cm，bc=20cm，如图所示放在如图所示放在OXYZ直角坐标内，线圈平面垂直直角坐标内，线圈平面垂直Oxy平平面，与面，与OX轴，轴，OY轴夹角分别为轴夹角分别为=30,=60。匀强磁。匀强磁场的磁感强度场的磁感强度B=10-2 T。试计算当磁场方向分别沿。试计算当磁场方向分别沿OX、OY、OZ方向时，穿过线圈磁通量各是多少？方向时，穿过线圈磁通量各是多少？例例8、在如图在如图甲甲直角坐标系的四个象限中，直角坐标系的四个象限中，分布图示方向的匀强磁场（磁感应强度分布图示方向的匀强磁场（磁感应强度大小都相等）一个直角扇形线框垂直于大
12、小都相等）一个直角扇形线框垂直于磁场放置，圆心在原点处并以过原点平磁场放置，圆心在原点处并以过原点平行于磁场的直线为轴。沿逆时针方向匀行于磁场的直线为轴。沿逆时针方向匀速转动，角速度为速转动，角速度为，自线框的两直角边自线框的两直角边与与+X，+Y轴重合时开始计时，则图轴重合时开始计时，则图乙乙中中穿过线框的磁通量穿过线框的磁通量 随时间随时间t变化的图象变化的图象正确的是：（正确的是：（）B xyO(甲甲)t 2O 2O 2O 2OtttABCD(乙）乙）规律小结规律小结1.同向平行电流同向平行电流,由于相互磁场的作用由于相互磁场的作用,两电流相互两电流相互吸引吸引.2.反向平行电流反向平行
13、电流,由于相互磁场的作用由于相互磁场的作用,两电流相互两电流相互排斥排斥.3.交叉电流交叉电流,由于相互磁场的作用由于相互磁场的作用,两电流要两电流要转成相互同向转成相互同向平行平行,并相互并相互吸引吸引.4.通电螺线管通电螺线管等效于等效于条形磁铁条形磁铁5.通电圆线圈通电圆线圈等效于等效于磁针磁针例例9.如图所示，一个固定的圆电流如图所示，一个固定的圆电流I1与一个可自由运动的与一个可自由运动的圆电流圆电流I2，相互绝缘且垂直放置，电流方向如图，从左向相互绝缘且垂直放置，电流方向如图，从左向右看，圆电流右看，圆电流I2将将A.不不动动 B.顺时针转动顺时针转动C.逆时针转动逆时针转动 D.
14、向纸外平动向纸外平动I1I2答答:C例例10.如图所示，原来静止的圆形线圈通以如图所示，原来静止的圆形线圈通以顺顺时针方向的时针方向的电流电流I1,在其直径在其直径AB上靠近上靠近B点放一根垂直于线圈平面的固点放一根垂直于线圈平面的固定不动的长通电直电流定不动的长通电直电流I2，电流方向如图，在磁场作用下电流方向如图，在磁场作用下圆电流圆电流I1将将A.静止不动静止不动 B.以直径以直径AB为轴转动为轴转动C.向左移动向左移动 D.向右移动向右移动I1I2AB答答:B CNSIAB例例11.如图所示如图所示,把一根通电直导线把一根通电直导线AB放在马蹄形磁铁的正放在马蹄形磁铁的正上方上方,导线
15、可以自由移动导线可以自由移动,不计重力不计重力,当导线通以向右的电流当导线通以向右的电流I时时,导线的运动情况是导线的运动情况是:(从上向下看从上向下看)A.顺时针方向转动顺时针方向转动,同时下降同时下降.B.顺时针方向转动顺时针方向转动,同时上升同时上升.C.逆时针方向转动逆时针方向转动,同时下降同时下降.D.逆时针方向转动逆时针方向转动,同时上升同时上升.答答:C例例12.如图所示如图所示,条形磁铁放在水平桌面上条形磁铁放在水平桌面上.在在N极的正上方极的正上方固定一根长直导线固定一根长直导线,导线与磁铁垂直导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面给导线通以垂直纸面向里的电流向里的电流I.则则A
16、.磁铁对桌面的压力减小磁铁对桌面的压力减小,不受桌面的摩擦力作用不受桌面的摩擦力作用.B.磁铁对桌面的压力减小磁铁对桌面的压力减小,受桌面的摩擦力作用受桌面的摩擦力作用.C.磁铁对桌面的压力增大磁铁对桌面的压力增大,不受桌面的摩擦力作用不受桌面的摩擦力作用.D.磁铁对桌面的压力增大磁铁对桌面的压力增大,受桌面的摩擦力作用受桌面的摩擦力作用.答答:D注意注意:安培力也有反作用力安培力也有反作用力SNIFFB规律小结规律小结安培力安培力公式公式F=BILsin 的讨论的讨论:(1)公式中的公式中的B为通电导线所在的为通电导线所在的匀强匀强磁场的磁场的磁感强度磁感强度.(2)公式中的公式中的I为通为
17、通恒定电流恒定电流导线中的导线中的电流强度电流强度(3)公式中的公式中的L为通电导线在匀强磁场为通电导线在匀强磁场部分部分中的中的等效直线长等效直线长度度(4)公式中的公式中的 为磁感强度为磁感强度B与与电流强度电流强度I之间的之间的夹角夹角(5)公式中的公式中的 F为通电导线在磁场中所受为通电导线在磁场中所受安培力大小安培力大小.方向方向由由左手定则左手定则判断判断,作用点作用点在匀强磁场部分中的在匀强磁场部分中的等效直线长等效直线长度的度的中点中点.例例13.如图所示如图所示,半径为半径为r通电流通电流I的圆线圈分别放置在的圆线圈分别放置在匀强匀强磁场磁场B的各个位置的各个位置.则受则受安
18、培力安培力F大小及方向分别为多少大小及方向分别为多少?B IIIBBF1=2BIrF2=2BIrF3=0线圈导线截面上受线圈导线截面上受的的张张力力F4=BIrF4F4F3F3例例14.如图所示如图所示,质量为质量为m的一段直导线弯成的一段直导线弯成N形形后放在光滑后放在光滑水平面上水平面上,尺寸如图所示尺寸如图所示,磁感强度为磁感强度为B的匀强磁场竖直向的匀强磁场竖直向下穿过下穿过N形形导线平面导线平面,当当N形形导线通入电流强度为导线通入电流强度为I的电流的电流的瞬间的瞬间,导线的加速度导线的加速度 a为多少为多少?方向如何方向如何?答答:mBILa2 LLIIIBABCD方向沿方向沿CB
19、Ia规律小结规律小结通电线圈在磁场中受到的磁力距通电线圈在磁场中受到的磁力距条件条件:矩形线圈长矩形线圈长L1,宽宽L2,(面积为面积为S),共共N匝匝,通入电流强度通入电流强度为为I的电流的电流.放在磁感强度为放在磁感强度为B的匀强磁场中的匀强磁场中,可绕垂直于磁可绕垂直于磁感线的转轴转动感线的转轴转动.最大力距最大力距Mmax(位置位置:线圈平面与磁感线平行线圈平面与磁感线平行.磁通量为磁通量为0时时)Mmax=NBI L1 L2=NBIS(推广推广:可适用各种形状的线圈可适用各种形状的线圈,转转轴也可以在垂直于磁感线的不同位置轴也可以在垂直于磁感线的不同位置)BIBI M=0I最小力距最
20、小力距Mmin(位置位置:线圈平面与磁感线垂直线圈平面与磁感线垂直.磁通量为最大磁通量为最大时时)Mmin=0例例15.如图所示如图所示,在磁感强度在磁感强度B=2T的的匀强磁场中匀强磁场中,有一个匝有一个匝数数N=100匝匝,ab边长边长L1=50cm,bc边长边长L2=30cm的矩形线圈的矩形线圈,磁感线与线圈平面成磁感线与线圈平面成=37角角.线圈中通有线圈中通有I=5A的电流的电流.求求(1)线圈中的磁通量线圈中的磁通量.(2)线圈线圈ad边所受的磁场力边所受的磁场力.(3)线圈所受线圈所受磁场力的磁力距磁场力的磁力距.BabcdI答答:(1)=B L1 L2sin =0.18Wb(2
21、)Fad=NBI L2sin =180N(方向向上方向向上)(3)M=NBI L1 L2cos =120Nma(b)d(c)BFF 例例16.如图所示，通电线框可绕如图所示，通电线框可绕OO轴自由转动轴自由转动,线框处于线框处于竖直向下的匀强磁场中竖直向下的匀强磁场中,磁感强度磁感强度B=1T,线框为正方形线框为正方形,边边长长L=0.5m,总重总重G=0.2N,当通有当通有abcda方向的电流时方向的电流时,线框与线框与竖直平面的夹角竖直平面的夹角=37,求此时的电流强度求此时的电流强度I为多少为多少?BOOabcdI答答:I=0.15A例例17.如图所示如图所示,一根均匀的长一根均匀的长L
22、=0.25m,质量质量m=0.01kg的金的金属杆属杆PQ斜靠在支架上斜靠在支架上,PQ与水平面夹角与水平面夹角=53,从接触点从接触点N、Q引出导线与电源接通引出导线与电源接通,PN长长0.05m,电源电动势电源电动势=6V,内电内电阻阻r=1,匀强磁场的方向与匀强磁场的方向与PQ所在竖直平面垂直向里所在竖直平面垂直向里,大大小小B=0.125T.求滑动变阻器求滑动变阻器R的电阻至少为多少值时的电阻至少为多少值时,接触接触点点N上恰好无压力上恰好无压力?(金属杆电阻不计金属杆电阻不计)PQNBR答答:R=1 mgBILNQ例例18.如图所示如图所示,粗糙的水平桌面上放一个距形线粗糙的水平桌面
23、上放一个距形线圈圈,ab=cd=L1,bc=da=L2,线圈质量为线圈质量为m,通有电流通有电流I,方向如图方向如图,匀强磁场匀强磁场B的方向由西向东且向下偏的方向由西向东且向下偏,与水平面的夹角为与水平面的夹角为,求当电流求当电流I超过都大时线圈能从桌面翘起超过都大时线圈能从桌面翘起?翘起的是哪一边翘起的是哪一边?abcdB L1L2I答答:I=mg/2BL2 cos bc边边翘起翘起a(d)b(c)BBIL2BIL2mghRBI例例19.如图所示，圆柱体重力为如图所示，圆柱体重力为G，长度为长度为L，半径为半径为R，圆柱体上固定一个匝数为圆柱体上固定一个匝数为N的通电线圈，线圈平面恰与磁的
24、通电线圈，线圈平面恰与磁感强度感强度B平行。求通过线圈的电流平行。求通过线圈的电流I多大时，圆柱体才能滚多大时，圆柱体才能滚上高度为上高度为h的台阶？（设的台阶？（设hR,且台阶与圆柱体接触处有足且台阶与圆柱体接触处有足够大的摩擦够大的摩擦)NBLRhRhGI222答：BBILBILG例例20.如图所示如图所示,在水平桌面上在水平桌面上,固定着两个圆环固定着两个圆环,它们的半径它们的半径相等相等,环面竖直环面竖直,互相平行互相平行,间距间距L=20cm,两环均由相同的电两环均由相同的电阻丝制成阻丝制成,电阻都为电阻都为R1=9.在两环的最高点在两环的最高点a,b之间接一个之间接一个内阻内阻r=
25、0.5 的电源的电源,空间有一竖直向上的匀强磁场空间有一竖直向上的匀强磁场.磁感强磁感强度度B=0.346T.一根长度等于两环间距一根长度等于两环间距,质量为质量为m=0.01kg,电阻电阻R2=1.5 的导体棒水平放置于两环内侧的导体棒水平放置于两环内侧,不计摩擦不计摩擦.当将棒当将棒放在其两端点与两环最低点之间的圆心角放在其两端点与两环最低点之间的圆心角=60时时,棒恰棒恰好静止好静止,求电源的电动势求电源的电动势 ab rB答答:=6mgtg /BL=15V mgBILNB例例21.如图所示如图所示,通电直导线中有向上的电流通电直导线中有向上的电流I0.边长为边长为2L的的正方形通电线圈
26、正方形通电线圈abcd的电流强度为的电流强度为I,方向如图方向如图,ab边边,cd边边都与直都与直电流电流I0平行平行,ab边与直电流的距离为边与直电流的距离为2L,且且oa与与ad垂垂直直.线圈能绕中心轴线圈能绕中心轴OO转动转动.已知直电流已知直电流I0 的磁场在的磁场在ab边边处的磁感处的磁感强度为强度为B1,在在cd边处的磁感强度为边处的磁感强度为B2.求正方形通求正方形通电线圈在此位置受到磁场力的磁力距电线圈在此位置受到磁场力的磁力距M为多少为多少?）（答：21222BBILMabcdoI0I2L2LB1B2OOa(b)d(c)B1I2LB2I2LI0O例例22.如图所示是一种自动跳
27、闸的闸刀开关如图所示是一种自动跳闸的闸刀开关,O是固定转动是固定转动轴，轴，A是绝缘手柄，是绝缘手柄，C是闸刀卡口，是闸刀卡口，M、N是通电电极。是通电电极。OC间的距离为间的距离为12cm，OA间的距离为间的距离为15cm，无电流时，无电流时，用手工板闸，由于用手工板闸，由于C处的摩擦，在处的摩擦，在A处要水平力处要水平力F=0.48N能把闸刀板开能把闸刀板开.若在垂直与纸面向里方向加一个若在垂直与纸面向里方向加一个B=1T的匀的匀强磁场强磁场,按图示方向通以电流按图示方向通以电流I.要使闸刀能自动跳开要使闸刀能自动跳开,其通其通过的电流过的电流I至少为多少至少为多少安安?OCAIBMNI答
28、答:I=10A 例例23.如图所示，一个如图所示，一个形铜导线形铜导线,质量为质量为m,水平段长度为水平段长度为L,处在水平方向的匀强磁场中处在水平方向的匀强磁场中,磁感强度为磁感强度为B,方向垂直纸面方向垂直纸面向里向里.导线下端分别插在两个水银槽里导线下端分别插在两个水银槽里,插入水银中的深度插入水银中的深度都是都是 h,两个水银槽通过导线与电源连接两个水银槽通过导线与电源连接.当电键当电键K闭合后闭合后,导线从水银槽中跳起导线从水银槽中跳起,导线的下端离开水银面的高度为导线的下端离开水银面的高度为h,求求电键电键K闭合后通过导线的电量闭合后通过导线的电量q?(不考虑电磁感应的影响不考虑电
29、磁感应的影响)hBhKhgBLhhmq2)(答：例例24.如图所示如图所示,相距相距L=20cm的平行导轨倾斜放置的平行导轨倾斜放置,导轨平导轨平面与水平面的夹角面与水平面的夹角=37.现在导轨上放一质量现在导轨上放一质量m=330g的的金属棒金属棒ab,它与导轨间的动摩擦因数它与导轨间的动摩擦因数=0.5.整个装置处于磁整个装置处于磁感强度感强度B=2T的竖直向上的匀强磁场中的竖直向上的匀强磁场中,导轨所接电源的电导轨所接电源的电动势动势=15V,内阻不计内阻不计,滑动变阻器的阻值可按要求进行调滑动变阻器的阻值可按要求进行调节节,为保持金属棒为保持金属棒ab处于静止状态处于静止状态.求求(1
30、)金属棒金属棒ab中通入的中通入的最大最大电流为多少？电流为多少？(2)金属棒金属棒ab中通入的中通入的最小最小电流为多少？电流为多少？(3)滑动变阻器滑动变阻器R的调节范围的调节范围 abBRK答答:(1)Imax=16.5A BI1LmgfNBI2LmgfN(2)Imin=1.5A(3)R=0.91 10 例例25.如图所示如图所示,M,N为两根竖直放置的平行金属杆为两根竖直放置的平行金属杆,相距相距L=20cm,两杆间匀强磁场方向垂直纸面向里两杆间匀强磁场方向垂直纸面向里,导体棒导体棒ab的的质量质量m=72g,电阻电阻R0=1,可无摩擦地沿杆滑动可无摩擦地沿杆滑动.电源的电动电源的电动
31、势势=36V,内阻不计内阻不计.电阻电阻R1=8 .当可变电阻当可变电阻R2=8 时时,导体导体棒棒ab恰好静止恰好静止.求求(1)匀强磁场的磁感强度匀强磁场的磁感强度B的的大小大小?(2)如果如果可变电阻可变电阻R2短路短路,导体棒导体棒ab将向将向什么方向运动什么方向运动?(3)在可变电在可变电阻阻R2短路时短路时,要使导体棒要使导体棒ab保持静止保持静止,应使应使MN两两金属杆以金属杆以它们的中轴线为轴转过多大它们的中轴线为轴转过多大 角度角度?答答:(1)B=1T(2)向上运动向上运动(3)cos =0.1 （=84.3)R1R2BabMN 例例26.如图所示如图所示,长为长为L,质量
32、为质量为m的两导体棒的两导体棒a,b.导体棒导体棒a被被放在倾角为放在倾角为=37的光滑斜面上的光滑斜面上,导体棒导体棒b被被固定在距固定在距a为为X的同一水平面上的同一水平面上,且且a,b平行平行.当当a,b均通有电流强度为均通有电流强度为I的的同向平行电流时同向平行电流时,a恰好能在斜面上保持静止恰好能在斜面上保持静止,则则b的电流在的电流在a处产生的磁场的磁感强度处产生的磁场的磁感强度B为多少为多少?abx 答答:B=3mg/4IL例例27.如图所示如图所示,磁流体动力泵的矩形槽左磁流体动力泵的矩形槽左,右两侧壁是导电右两侧壁是导电板板,前后两壁是绝缘板前后两壁是绝缘板,槽宽槽宽L=5c
33、m.高高h=10.5cm.槽的下部槽的下部与水银面接触与水银面接触,上部与一竖直绝缘管相连上部与一竖直绝缘管相连.匀强磁场方向垂匀强磁场方向垂直于绝缘板直于绝缘板,B=0.1T.给两导电板间加一电压给两导电板间加一电压U=1V.已知水已知水银的电阻率银的电阻率=10-6 m.水银的密度水银的密度D=1.4104kg/m3.则水则水银在泵中可上升的高度银在泵中可上升的高度H为多少为多少?LhBH提示提示:泵中水银对底面泵中水银对底面的压力等于安培力的压力等于安培力答答:H=1.5m例例28.如图所示是一个测量磁感强度如图所示是一个测量磁感强度B的装置的装置,一长方体容一长方体容器内部高为器内部高
34、为L,厚为厚为d,左右两侧等高处装有两根完全相同的左右两侧等高处装有两根完全相同的开口向上的管子开口向上的管子a,b.装置的上下两侧装有电极装置的上下两侧装有电极C,D.并经过并经过电键与电源连接电键与电源连接,容器中注满能密度为容器中注满能密度为 的导电的液体的导电的液体.将容将容器置于一匀强磁场中器置于一匀强磁场中.磁场方向垂直纸面向里磁场方向垂直纸面向里.当电键当电键K断断开时开时,竖直管竖直管a,b中的液面高度相等中的液面高度相等.当电键当电键K闭合时闭合时,电流表电流表的示数为的示数为I,a,b两管中的液面高度差为两管中的液面高度差为h.求测量磁感强度求测量磁感强度B的的大小大小?A
35、 LIhKBCD ab答答:B=ghd/I例例29.如图所示如图所示,在磁感强度在磁感强度B=0.23T,方向竖直向下的匀强方向竖直向下的匀强磁场中磁场中,一根长度一根长度L1=20cm,质量质量m=72g的横杆的横杆,水平地挂在水平地挂在两根长度两根长度L2=12cm的轻细导线上的轻细导线上.电路中通有如图方向的电路中通有如图方向的电流电流,电流强度电流强度I=2.5A,且始终保持且始终保持恒定恒定.导线从偏离竖直方导线从偏离竖直方向位置向位置=37静止落下静止落下.求当导线通过竖直位置时刻横杆求当导线通过竖直位置时刻横杆的瞬时速度的瞬时速度V?I B答答:V=0.5m/s例例30.如图所示
36、为电磁炮的原理图，把待发质量为如图所示为电磁炮的原理图，把待发质量为m的的 炮炮弹（导体）放置在匀强磁场弹（导体）放置在匀强磁场B中的两条间距为中的两条间距为L的平行导的平行导轨上，导轨长为轨上，导轨长为S，倾角为倾角为。磁场与导轨平面垂直，给。磁场与导轨平面垂直，给导轨以很大的电流导轨以很大的电流I，使炮弹作为一个载流导体在磁场力使炮弹作为一个载流导体在磁场力的作用下加速运动，求炮弹发射出去时的速度的作用下加速运动，求炮弹发射出去时的速度V？(不考虑不考虑电磁感应的影响电磁感应的影响)sin22gSmBILSV答：+B 如图所示是一个可以用来测量磁感应强度的装置，其上部是一根粗如图所示是一个
37、可以用来测量磁感应强度的装置，其上部是一根粗细均匀截面为细均匀截面为S的细管子，下部是一个截面为正方形的细管子，下部是一个截面为正方形(边长为边长为L)的方的方形容器，其底部与大气相通，该容器左右两壁为导体，其它各面是形容器，其底部与大气相通，该容器左右两壁为导体，其它各面是绝缘的，容器内有一个正方形金属活塞，其边长也为绝缘的，容器内有一个正方形金属活塞，其边长也为L，可在金属，可在金属容器内无摩擦滑动，活塞下方有一轻质弹簧支撑着，弹簧所受弹力容器内无摩擦滑动，活塞下方有一轻质弹簧支撑着，弹簧所受弹力大小与弹簧的形变长度成正比，比例系数为大小与弹簧的形变长度成正比，比例系数为K(即即F=kx)
38、，活塞上部，活塞上部充满密度为充满密度为的绝缘油。容器的左右两壁与一电路连接，当被测磁的绝缘油。容器的左右两壁与一电路连接，当被测磁场的磁感线垂直容器的外表面，闭合电键场的磁感线垂直容器的外表面，闭合电键K后，竖直管中油柱的上后，竖直管中油柱的上表面高度发生变化，以此来指示被测磁场的强弱。若电流表的示数表面高度发生变化，以此来指示被测磁场的强弱。若电流表的示数为为I，油柱上表面高度变化为，油柱上表面高度变化为h，则磁感应强度，则磁感应强度B为多大为多大?解：解：分析活塞上变化的力的平衡：增加了向上的分析活塞上变化的力的平衡：增加了向上的BIL的安瓿力的安瓿力，增加了向下是液体压力增加了向下是液体压力 g hL2，减减少了向上的弹力少了向上的弹力K L(等于增加了向下的弹力等于增加了向下的弹力K L)，其中其中 L是活塞上升的高度，是活塞上升的高度，L L2=h S.L=hS/L2.三力平衡三力平衡BIL=g hL2+K hS/L2得得B=（g hL2+K hS/L2）/IL
