2025年高考物理復(fù)習(xí)講義:磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用(含解析)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

第1講磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用

素養(yǎng)目標(biāo)1.深刻理解磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念.(物理觀念)2.熟練判斷安培力的方

向.(物理觀念)3.通過(guò)類比磁場(chǎng)與電場(chǎng),了解它們的相同點(diǎn)與不同點(diǎn).(科學(xué)思維)4.通過(guò)類

比學(xué)習(xí),掌握電場(chǎng)線與磁感線的聯(lián)系與不同.(科學(xué)思維)5.能夠推理安培力產(chǎn)生的原因.(科

學(xué)思維)

理清教材,'強(qiáng)基固本基礎(chǔ)梳理

1必備知識(shí)

一、磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度

1.磁場(chǎng)

(1)基本特性:磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有磁場(chǎng)力的作用.

(2)方向:小磁針的N極所受磁場(chǎng)力的方向.

2.磁感應(yīng)強(qiáng)度

(1)物理意義:描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向.

(2)大?。?=更(通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)).

IL

(3)方向:小磁針靜止時(shí)兇超的指向.

(4)單位:特斯拉(T).

3.勻強(qiáng)磁場(chǎng)

(1)定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相等、方向處處相同的磁場(chǎng)稱為勻強(qiáng)磁場(chǎng).

(2)特點(diǎn):疏密程度相同、方向相同的平行直線.

4.地磁場(chǎng)

(1)地磁的N極在地理南極附近,S極在地理北極附近,磁感線分布如圖所示.

地理北極

(2)在赤道平面上,距離地球表面高度相等的各點(diǎn),磁感應(yīng)強(qiáng)度相等,且方向水平向北.

(3)地磁場(chǎng)在南半球有豎直向上的分量,在北半球有豎直向下的分量.

二、磁感線通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)的方向

1.磁感線

在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些有方向的曲線,使曲線上各點(diǎn)的切線方向跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向

一致.

2.磁感線的特點(diǎn)

(1)磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.

(2)磁感線的疏密程度定性地表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱.

(3)磁感線是閉合曲線,沒(méi)有起點(diǎn)和終點(diǎn),在磁體外部,從N極指向S極;在磁體內(nèi)部,

由S極指向N極.

(4)同一磁場(chǎng)的磁感線不中斷、不相交、不相切.

(5)磁感線是假想的曲線,客觀上并不存在.

3.幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)

(1)常見(jiàn)磁體的磁場(chǎng)(如圖所示)

甲條形磁鐵乙蹄形磁鐵丙地磁場(chǎng)

(2)電流的磁場(chǎng)

通電直導(dǎo)線通電螺線管環(huán)形電流

B

安培IV

定則

三、安培力、安培力的方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的安培力

1.安培力的大小

F=ILBsm。(其中,為B與/之間的夾角)

(1)磁場(chǎng)和電流垂直時(shí):F=BIL.

(2)磁場(chǎng)和電流平行時(shí):F=0.

2.安培力的方向

用左手定則判斷:

(1)伸出左手,讓拇指與其余四指垂直,并且都在同一個(gè)平面內(nèi).

(2)讓磁感線從掌心進(jìn)入,并使四指指向電流方向.

(3)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向.

2自主速測(cè)

1.思維辨析

(1)垂直磁場(chǎng)放置的線圈面積減小時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量可能增大.()

(2)小磁針N極所指的方向就是該處磁場(chǎng)的方向.()

(3)在同一幅圖中,磁感線越密,磁場(chǎng)越強(qiáng).()

(4)將通電導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中不受安培力,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零.()

(5)安培力可能做正功,也可能做負(fù)功.()

2.(2022?浙江1月選考)利用如圖所示裝置探究勻強(qiáng)磁場(chǎng)中影響通電導(dǎo)線受力的因素,

導(dǎo)線垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向放置.先保持導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度L不變,改變電流/的大小,然

后保持電流/不變,改變導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度乙得到導(dǎo)線受到的力下分別與1和L的關(guān)系

圖像,則正確的是()

3.(2021?廣東卷)截面為正方形的絕緣彈性長(zhǎng)管中心有一固定長(zhǎng)直導(dǎo)線,長(zhǎng)管外表面固

定著對(duì)稱分布的四根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線.若中心直導(dǎo)線通入電流/1,四根平行直導(dǎo)線均通入電

流電流方向如圖所示.下列截面圖中可能正確表示通電后長(zhǎng)管發(fā)生形變的是()

1核心歸納

1.磁場(chǎng)疊加問(wèn)題的分析思路

(1)確定磁場(chǎng)場(chǎng)源,如通電導(dǎo)線.

(2)定位空間中需求解磁場(chǎng)的點(diǎn),利用安培定則判定各個(gè)場(chǎng)源在這一點(diǎn)上產(chǎn)生的磁場(chǎng)的

大小和方向.

(3)應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行合成.

B-

8B2/人、

B^\\

疊加圖.....0-----10....

:,212

同向電流異向電流

2.安培定則的應(yīng)用

在運(yùn)用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流及通電螺線管的磁場(chǎng)時(shí)應(yīng)分清“因”和“果”.

項(xiàng)目原因(電流方向)結(jié)果(磁場(chǎng)方向)

直線電流的磁場(chǎng)大拇指四指

環(huán)形電流及通電螺線管的

四指大拇指

磁場(chǎng)

典例1(2022?全國(guó)乙卷)(多選)安裝適當(dāng)?shù)能浖?,利用智能手機(jī)中的磁傳感器可以測(cè)

量磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖所示,在手機(jī)上建立直角坐標(biāo)系,手機(jī)顯示屏所在平面為xOy面.某

同學(xué)在某地對(duì)地磁場(chǎng)進(jìn)行了四次測(cè)量,每次測(cè)量時(shí)y軸指向不同方向而z軸正向保持豎直向

上.根據(jù)表中測(cè)量結(jié)果可推知()

測(cè)量序號(hào)By/jlTBz/jiT

1021^45

20-20-46

3210-45

4-210-45

A.測(cè)量地點(diǎn)位于南半球

B.當(dāng)?shù)氐牡卮艌?chǎng)大小約為5011T

C.第2次測(cè)量時(shí)y軸正向指向南方

D.第3次測(cè)量時(shí)y軸正向指向東方

2多維專訓(xùn)

1.[安培定則的應(yīng)用]如圖所示,直導(dǎo)線N5、螺線管E、電磁鐵。三者相距較遠(yuǎn),其磁

場(chǎng)互不影響,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,則小磁針的N極(黑色一端)指示磁場(chǎng)方向正確的是()

2.[直線電流磁場(chǎng)疊加I如圖所示為棱長(zhǎng)為"的正方體,。為。E的中點(diǎn),在旌、ND

兩邊固定足夠長(zhǎng)的直導(dǎo)線,均通有大小相等的電流/,電流方向如圖所示.已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)

線形成的磁場(chǎng)在空間某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度3=壯,4為比例系數(shù),『為該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離,/

r

為導(dǎo)線中的電流大小.則圖中C、。兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為()

考點(diǎn)I安培力及安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)

1核心歸納

1.安培力公式尸的理解

(1*與/垂直.

(2)/是有效長(zhǎng)度.

彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度/,等于連接彎曲導(dǎo)線兩端點(diǎn)線段的長(zhǎng)度(如圖所示);相應(yīng)的電流

沿直線由始端流向末端.

(3)安培力方向:左手定則判斷.

2.安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的判定方法

左手定則

電流元法

分割為電流元——>安培力方向一整段導(dǎo)體所受合力方向一運(yùn)動(dòng)方向

特殊位置法在特殊位置一安培力方向一運(yùn)動(dòng)方向

環(huán)形電流小磁針

等效法

條形磁體通電螺線管多個(gè)環(huán)形電流

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(shí),

結(jié)論法

有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢(shì)

轉(zhuǎn)換研究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(chǎng)的

對(duì)象法作用力

典例2(2022?江蘇卷)如圖所示,兩根固定的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b相互垂直,"平行于

紙面,電流方向向右,)垂直于紙面,電流方向向里,則導(dǎo)線。所受安培力方向()

b?I'

A.平行于紙面向上

B.平行于紙面向下

C.左半部分垂直紙面向外,右半部分垂直紙面向里

D.左半部分垂直紙面向里,右半部分垂直紙面向外

2多維專訓(xùn)

L[安培力的計(jì)算]如圖所示,將一根同種材料、粗細(xì)均勻的導(dǎo)體圍成半徑為A的閉合導(dǎo)

體線圈,固定在垂直線圈平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.C、。兩點(diǎn)將線圈分為

上、下兩部分,且C、0兩點(diǎn)間上方部分的線圈所對(duì)應(yīng)的圓心角為120。.現(xiàn)將大小為/的恒

定電流自C、。兩點(diǎn)間通入,則線圈C、。兩點(diǎn)間上、下兩部分導(dǎo)線受到的總安培力的大小

為()

A.\l3BIR

C.BIRD.0

2.[通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)]一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的線圈5和一個(gè)固定的線圈L2

互相絕緣垂直放置,且兩個(gè)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(shí),從左向右看,線圈必將()

A.不動(dòng)B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

C.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D.在紙面內(nèi)平動(dòng)

考點(diǎn)E,安培力與動(dòng)力學(xué)綜合問(wèn)題

1核心歸納

1.安培力作用下的平衡問(wèn)題

(1)安培力作用下的平衡問(wèn)題與力學(xué)中的平衡問(wèn)題分析方法是相同的,只不過(guò)多了安培

力,關(guān)鍵仍是受力分析.

(2)視圖轉(zhuǎn)換:對(duì)于安培力作用下的力學(xué)問(wèn)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(shí)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.如圖所示.

2.求解與安培力有關(guān)的力學(xué)問(wèn)題的一般步驟

(1)確定要研究的通電導(dǎo)體.

(2)按照已知力重力-安培力一彈力摩擦力的順序,對(duì)導(dǎo)體作受力分析.

(3)分析導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)情況.

(4)根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律或動(dòng)能定理等列式求解.

典例3(2022?湖南卷)如圖(a)所示,直導(dǎo)線MV被兩等長(zhǎng)且平行的絕緣輕繩懸掛于水

平軸OO,上,其所在區(qū)域存在方向垂直揖向皿的M場(chǎng),與OO,距離相等位置的磁感應(yīng)強(qiáng)

度大小相等且不隨時(shí)間變化,其截面圖如圖(b)所示.導(dǎo)線通以電流/,靜止后,懸線偏離豎

直方向的夾角為。.下列說(shuō)法正確的是()

A.當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖(a)右側(cè)位置時(shí),導(dǎo)線中電流方向由N指向M

B.電流/增大,靜止后,導(dǎo)線對(duì)懸線的拉力不變

C.tan,與電流/成正比

D.sin”與電流/成正比

2多維專訓(xùn)

L[磁感應(yīng)強(qiáng)度的測(cè)量]如圖所示為測(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的一種方式,邊長(zhǎng)為工、一定質(zhì)量

的等邊三角形導(dǎo)線框用絕緣細(xì)線懸掛于天花板,導(dǎo)線框中通以逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?圖中虛

線過(guò)必邊中點(diǎn)和這邊中點(diǎn),在虛線的下方有垂直于導(dǎo)線框平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),導(dǎo)線框

中的電流大小為/.此時(shí)導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài),通過(guò)傳感器測(cè)得細(xì)線中的拉力大小為保

持其他條件不變,現(xiàn)將虛線下方的磁場(chǎng)移至虛線上方,此時(shí)測(cè)得細(xì)線中的拉力大小為西.則

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()

C2Fz-F\D2F2—F1

"IL'3IL

2.[安培力作用下的平衡問(wèn)題]如圖所示,光滑斜面上放置一根通有恒定電流的導(dǎo)體棒,

空間有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)瓦導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向沿圖示方

向緩慢旋轉(zhuǎn)到水平方向,為了使導(dǎo)體棒始終保持靜止?fàn)顟B(tài),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)同步

)

,B

A.增大

B.減小

C.先增大,后減小

答案及解析

理清教材了強(qiáng)基固本基礎(chǔ)梳理?通教材

1.思維辨析

(1)垂直磁場(chǎng)放置的線圈面積減小時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量可能增大.(4)

(2)小磁針N極所指的方向就是該處磁場(chǎng)的方向.(x)

(3)在同一幅圖中,磁感線越密,磁場(chǎng)越強(qiáng).3)

(4)將通電導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中不受安培力,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零.(X)

(5)安培力可能做正功,也可能做負(fù)功.(Y)

2.(2022?浙江1月選考)利用如圖所示裝置探究勻強(qiáng)磁場(chǎng)中影響通電導(dǎo)線受力的因素,

導(dǎo)線垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向放置.先保持導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度L不變,改變電流/的大小,然

后保持電流/不變,改變導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度L得到導(dǎo)線受到的力/分別與/和1的關(guān)系

圖像,則正確的是()

AB

解析:根據(jù)歹=5〃可知先保持導(dǎo)線通電部分的長(zhǎng)度L不變,改變電流/的大小,則下

一/圖像是過(guò)原點(diǎn)的直線.同理保持電流/不變,改變通電部分的長(zhǎng)度則萬(wàn)一心圖像是

過(guò)原點(diǎn)的直線.故選B.

答案:B

3.(2021?廣東卷)截面為正方形的絕緣彈性長(zhǎng)管中心有一固定長(zhǎng)直導(dǎo)線,長(zhǎng)管外表面固

定著對(duì)稱分布的四根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線.若中心直導(dǎo)線通入電流/1,四根平行直導(dǎo)線均通入電

流電流方向如圖所示.下列截面圖中可能正確表示通電后長(zhǎng)管發(fā)生形變的是()

答案:C

考點(diǎn)燈安培定則與磁場(chǎng)疊加

典例1(2022?全國(guó)乙卷)(多選)安裝適當(dāng)?shù)能浖?,利用智能手機(jī)中的磁傳感器可以測(cè)

量磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖所示,在手機(jī)上建立直角坐標(biāo)系,手機(jī)顯示屏所在平面為xS;面.某

同學(xué)在某地對(duì)地磁場(chǎng)進(jìn)行了四次測(cè)量,每次測(cè)量時(shí)y軸指向不同方向而z軸正向保持豎直向

上.根據(jù)表中測(cè)量結(jié)果可推知()

測(cè)量序號(hào)國(guó)/典By/gBz/jiT

10213745

20-20-46

3210-45

4—210—45

A.測(cè)量地點(diǎn)位于南半球

B.當(dāng)?shù)氐牡卮艌?chǎng)大小約為50HT

C.第2次測(cè)量時(shí)y軸正向指向南方

D.第3次測(cè)量時(shí)j軸正向指向東方

解析:地球可視為一個(gè)條形磁體,磁南極大致在地理北極附近,磁北極大致在地理南

極附近.由表中N軸數(shù)據(jù)可看出Z軸的磁場(chǎng)豎直向下,則測(cè)量地點(diǎn)應(yīng)位于北半球,A錯(cuò)誤;

磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量,故由表格可看出此處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大致為5=■石=、癡8b計(jì)

算得5a50HT,B正確;由選項(xiàng)A可知測(cè)量地在北半球,而北半球地磁場(chǎng)指向北方斜向下,

則第2次測(cè)量,測(cè)量之<0,故y軸指向南方,第3次測(cè)量故x軸指向北方而y軸則

指向西方,C正確,D錯(cuò)誤.故選BC.

2多維專訓(xùn)

1.[安培定則的應(yīng)用]如圖所示,直導(dǎo)線48、螺線管E、電磁鐵。三者相距較遠(yuǎn),其磁

場(chǎng)互不影響,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,則小磁針的N極(黑色一端)指示磁場(chǎng)方向正確的是()

d

-----------------

I|_C\^=>4

I—1|~廠~1g

A.aB.b

C.cD.d

解析:小磁針N極的指向?yàn)榇鸥芯€方向,直導(dǎo)線48部分電流從下到上,所以從上往

下看,直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向應(yīng)為逆時(shí)針?lè)较?,所以小磁針”的N極應(yīng)指向紙面內(nèi),選項(xiàng)

A錯(cuò)誤;在通電螺線管部分,由安培定則可知左端為螺線管的S極,右端為N極,在外部,

磁感線從N極出發(fā),回到S極,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在通電螺線管內(nèi)部,磁感線從S極到N極,

選項(xiàng)C正確;在U形螺線管,電流從右端進(jìn)入,左端流出,所以右端為S極,左端為N極,

選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

答案:C

2.[直線電流磁場(chǎng)疊加]如圖所示為棱長(zhǎng)為〃的正方體,。為。E的中點(diǎn),在廣E、ND

兩邊固定足夠長(zhǎng)的直導(dǎo)線,均通有大小相等的電流/,電流方向如圖所示.已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)

線形成的磁場(chǎng)在空間某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度3=A為比例系數(shù),r為該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離,/

r

為導(dǎo)線中的電流大小.則圖中C、。兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為()

解析:在尸E邊的導(dǎo)線在C點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5=烏,根據(jù)安培定則可判斷

cld

其方向沿CTM,在ND邊的導(dǎo)線在C點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5a=處,方向沿戶TC,

d

故C點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bc=W在FE邊的導(dǎo)線在0點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

d

5OI=F=狙,方向平行于。N且沿。在邊的導(dǎo)線在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

~dd

2

為B(n£=也,方向平行于EF且沿E-F,故。點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5。=4也,

-ddd

2

yjlkl

則題圖中C、O兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為盤(pán)=—《一=1,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.

Bo2\l2kl2

答案:A

2安培力及安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)

典例2(2022?江蘇卷)如圖所示,兩根固定的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b相互垂直,。平行于

紙面,電流方向向右,6垂直于紙面,電流方向向里,則導(dǎo)線"所受安培力方向()

b?I'

A.平行于紙面向上

B.平行于紙面向下

C.左半部分垂直紙面向外,右半部分垂直紙面向里

D.左半部分垂直紙面向里,右半部分垂直紙面向外

解析:根據(jù)安培定則,可判斷出導(dǎo)線。左側(cè)部分的空間磁場(chǎng)方向斜向右上方,右側(cè)部

分的磁場(chǎng)方向斜向右下方,根據(jù)左手定則可判斷出導(dǎo)線a左半部分所受安培力垂直紙面向

外,右半部分所受安培力垂直紙面向里.故選C.

2多維專訓(xùn)

1.[安培力的計(jì)算]如圖所示,將一根同種材料、粗細(xì)均勻的導(dǎo)體圍成半徑為A的閉合導(dǎo)

體線圈,固定在垂直線圈平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.C、。兩點(diǎn)將線圈分為

上、下兩部分,且C、。兩點(diǎn)間上方部分的線圈所對(duì)應(yīng)的圓心角為120。.現(xiàn)將大小為/的恒

定電流自C、。兩點(diǎn)間通入,則線圈C、。兩點(diǎn)間上、下兩部分導(dǎo)線受到的總安培力的大小

為()

A.3BIRB.也BIR

C.BIRD.0

解析:由幾何關(guān)系可知,C、。兩點(diǎn)間的距離2=2彌也60。=3/?,由等效思想可知,

導(dǎo)體線圈受到的總安培力的大小尸安=5〃=g8〃?,故選A.

答案:A

2.[通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)]一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的線圈Ai和一個(gè)固定的線圈L2

互相絕緣垂直放置,且兩個(gè)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(shí),從左向右看,線圈必將()

A.不動(dòng)B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

C.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D.在紙面內(nèi)平動(dòng)

解析:方法一(電流元法)把線圈卻沿水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸分成上下兩部分,每一部分又可以

看成由無(wú)數(shù)段直線電流元組成,電流元處在/2產(chǎn)生的磁場(chǎng)中,根據(jù)安培定則可知各電流元

所在處的磁場(chǎng)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。將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).

方法二(等效法)把線圈Z1等效為小磁針,該小磁針剛好處于環(huán)形電流/2的中心,小

磁針的N極應(yīng)指向該點(diǎn)環(huán)形電流/2的磁場(chǎng)方向,由安培定則知/2產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向在其中心

處豎直向上,而L等效成小磁針后,轉(zhuǎn)動(dòng)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21將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).

方法三(結(jié)論法)環(huán)形電流/1、/2之間不平行,則必有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),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(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).

答案:B

考點(diǎn)卜安培力與動(dòng)力學(xué)綜合問(wèn)題

典例3(2022?湖南卷)如圖(a)所示,直導(dǎo)線MV被兩等長(zhǎng)且平行的絕緣輕繩懸掛于水

平軸00上,其所在區(qū)域存在方向垂直揖圓。。的磁場(chǎng),與00距離相等位置的磁感應(yīng)強(qiáng)

度大小相等且不隨時(shí)間變化,其截面圖如圖(b)所示.導(dǎo)線通以電流/,靜止后,懸線偏離豎

直方向的夾角為,.下列說(shuō)法正確的是()

A.當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖(a)右側(cè)位置時(shí),導(dǎo)線中電流方向由N指向M

B.電流/增大,靜止后,導(dǎo)線對(duì)懸線的拉力不變

C.tan,與電流/成正比

D.sin。與電流/成正比

解析:當(dāng)導(dǎo)線靜止在題圖(a)右側(cè)位置時(shí),對(duì)導(dǎo)線受力分析如圖所示,可知要讓安培力

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