磁场对电流的作用VIP免费

例1:如图所示，把一通电直导线放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线通过电流I时，导线的运动情况是（从上往下看）（）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，同时上升明确磁场感线的分布【点拨】根据磁场特点，将电流分段（电流元法）左手定则判断电流运动当转动后选取电流垂直纸面（特殊位置法）时，分析受力并判断运动情况【解析】（1）电流元受力分析法：把直线电流等效为AO、BO两段电流元，蹄形磁铁磁感线分布以及两段电流元受安培力方向如图所示.可见，电线将逆时针转动.（2）特殊位置分析法：选导线转动90°的特殊位置（如图的虚线位置）来分析，判定安培力方向向下.故导线在逆时针转动的同时向下运动，所以C正确.【答案】C例2:如图1所示，把轻质线圈用细线挂在一个固定的磁铁的N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面．当线圈内通电时，下列结论中正确的是()A．电流方向如图中所示时，线圈将向左偏移B．电流方向如图中所示时，线圈将向右偏移C．电流方向与图中相反时，线圈将向左偏移D．电流方向与图中相反时，线圈将向右偏移例3：两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中AB固定，CD可自由运动，当通以右图所示方向电流后，CD导线将()A．顺时针方向转动，同时靠近ABB．逆时针方向转动，同时离开ABC．顺时针方向转动，同时离开ABD．逆时针方向转动，同时靠近AB【答案】D例4：如图所示，在水平桌面上放一条形磁铁，在磁铁的右上方固定一根通电直导线，则磁铁对桌面的作用力的情况是（）A．磁铁对桌面有向右的摩擦力和大于重力的压力B．磁铁对桌面有向左的摩擦力和小于重力的压力C．磁铁对桌面只有大于重力的压力D．磁铁对桌面只有小于重力的压力〔分析〕按常规思路直接分析磁铁的受力情况，问题甚至陷入困境．若以通电导线为研究对象，由安培定则可知，导线受到右向上的安培力，再根据牛顿第三定律可知磁铁将受到左向下的安培力．〔答〕A例5：把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面接触，并使它组成如图所示的电路，当电键S接通后，将看到的现象是（）A．弹簧向上收缩B．弹簧被拉长C．弹簧上下跳动D．弹簧仍静止不动二、安培力作用下的平衡问题例6：如右图所示，在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上放一重为3N的金属棒ab，棒上通过3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止，求：(1)匀强磁场的磁感应强度；(2)ab棒对导轨的压力；(3)若要使B取值最小，其方向应如何调整？并求出最小值．【解析】(1)棒静止时，其受力如图所示．则有：F＝Gtan60°即BIL＝Gtan60°B＝3GIL＝3T.(2)ab棒对导轨的压力与FN大小相等FN＝G/cos60°＝6N.(3)若要使B取值最小，即安培力F最小．显然当F平行于斜面向上时，F有最小值，此时B应垂直斜面向上．且有：F＝Gsin60°所以BminIL＝Gsin60°Bmin＝Gsin60°IL＝32T.•【点评】(1)解决有关通电导体在磁场中的平衡问题，关键是受力分析，只不过比纯力学中的平衡问题要多考虑一个安培力．【答案】(1)3T(2)6N(3)垂直斜面向上，32T•(2)画好辅助图(如斜面)，标明辅助方向(如B的方向、I的方向等)是画好受力分析图的关键．•(3)由于安培力、电流I、磁感应强度B的方向之间涉及到三维空间，所以在受力分析时要善于把立体图转化成平面图．例7：(2009年高考全国Ⅰ)如右图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()A．方向沿纸面向上，大小为(2＋1)ILBB．方向沿纸面向上，大小为(2－1)ILBC．方向沿纸面向下，大小为(2＋1)ILBD．方向沿纸面向下，大小为(2－1)ILB•【答案】A【解析】导线段abcd的有效长度为ad之间的直线长度，设其为l，则l＝L＋2Lcos45°＝(2＋1)L，由安培力公式F＝IlB可得导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力大小为F＝IlB＝(2＋1)ILB，由左手定则可判断出导线段所受的磁场的作用力的合力的方向沿纸面向...