专题 8 磁场对电流和运动电荷的作用考题一 磁场对通电导体的作用力1.安培力大小的计算公式：F＝BILsin θ(其中 θ 为 B 与 I 之间的夹角).(1)若磁场方向和电流方向垂直：F＝BIL.(2)若磁场方向和电流方向平行：F＝0.2.安培力方向的判断：左手定则.方向特点：垂直于磁感线和通电导线确定的平面.3.两个常用的等效模型(1)变曲为直：图 1 甲所示通电导线，在计算安培力的大小和判断方向时均可等效为 ac 直线电流.图 1(2)化电为磁：环形电流可等效为小磁针，通电螺线管可等效为条形磁铁，如图乙.4.求解磁场中导体棒运动问题的方法(1)分析：正确地对导体棒进行受力分析，应特别注意通电导体棒受到的安培力的方向，安培力与导体棒和磁感应强度组成的平面垂直.(2)作图：必要时将立体图的受力分析图转化为平面受力分析图，即画出与导体棒垂直的平面内的受力分析图.(3)求解：根据平衡条件或牛顿第二定律或动能定理列式分析求解.例 1 如图 2 所示，某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”，若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，磁感应强度为 B＝0.1 T，玻璃皿的横截面的半径为 a＝0.05 m，电源的电动势为E＝3 V，内阻 r＝0.1 Ω，限流电阻 R0＝4.9 Ω，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为 R＝0.9 Ω，闭合开关后当液体旋转时电压表的示数恒为 1.5 V，则( )图 2A.由上往下看，液体做顺时针旋转B.液体所受的安培力大小为 1.5×10－4 NC.闭合开关 10 s，液体具有的动能是 4.5 JD.闭合开关后，液体电热功率为 0.081 W解析 由于中心圆柱形电极接电源的负极，边缘电极接电源的正极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心；玻璃皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转；故 A 错误；此电路为非纯电阻电路，电压表的示数为 1.5 V，则根据闭合电路欧姆定律：E＝U＋IR0＋Ir，所以电路中的电流值：I＝＝ A＝0.3 A，液体所受的安培力大小为：F＝BIL＝BIa＝0.1×0.3×0.05 N＝1.5×10－3 N.故 B 错误；玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为 R＝0.9 Ω，则液体热功率为 P 热＝I2R＝0.32×0.9 W＝0.081 W.故 D 正确；10 s 末液体的动能等于安培力对液体做的功，通过玻璃皿的电流的功率：P＝UI＝1.5×0.3 W＝0.45 W，所以闭合开关 10 s，液体具...
