第第2节节磁场对电流的作用磁场对电流的作用考点考点1：安培力大小的计算：安培力大小的计算【例1】如图823，一段导线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()图823切入点：安培力大小的计算公式F=BIL.答案：A点评：计算匀强磁场中的直导线受到的安培力，要注意两种特例的前提条件：如果BL，安培力最大，F=BIL；如果BL，安培力为零会利用矢量分解的方法计算导线与磁感应强度成任意角时受到的安培力对于非直导线，要理解用“等效长度”替代非直导线长度的等效思想考点考点2：通电导体在磁场中的运动方向的判断：通电导体在磁场中的运动方向的判断【例2】如图824所示，用细橡皮筋悬吊一轻质线圈，置于一固定直导线上方，两者在同一竖直平面内，线圈可以自由运动当给两者通以图示电流时，线圈将()A靠近直导线，两者仍在同一竖直平面内B远离直导线，两者仍在同一竖直平面内C靠近直导线，同时旋转90D远离直导线，同时旋转90图824切入点：电流元分析法【解析】将线圈分割成许多小段，由左手定则可以确定，每一小段受到的安培力均在纸平面内，沿半径方向背离圆心线圈上半截受到的安培力的合力竖直向上，下半截受到的安培力的合力竖直向下，但是线圈下半截靠近直导线，磁感应强度较大，安培力也较大，所以，整个线圈受到的安培力的合力竖直向下答案：A点评：应用左手定则判断安培力的方向，一定要明确磁感线的立体分布情况，要有空间想象力特别是对于动态过程，一定要明确导线处于不同位置时磁场的方向和电流的方向，这样才能正确判断出安培力的方向题型一：安培力作用下物体的平衡问题题型一：安培力作用下物体的平衡问题【例3】质量为m、长度为L的导体棒MN静止于水平导轨上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与导轨平面成角斜向上，如图825所示，求MN受到的支持力和摩擦力 图825【解析】由于MN静止，根据如图所示的导体棒MN的受力分析图，可得： mg=Fcos+N Fsin=f 又F=ILB，从而N=mgILBcos，f=ILBsin点评：解决安培力作用下物体的平衡问题，关键是正确分析受力，建立平衡方程，在画受力分析图时，为了更清晰的表示各个力之间的关系，要善于将立体空间的受力情况转化为平面受力图题型二：安培力与电路的综合问题题型二：安培力与电路的综合问题(1)金属棒所受到的安培力；(2)通过金属棒的电流；(3)滑动变阻器R接入到电路中的阻值图826点评：解答此类问题的关键是： (1)电路分析； (2)受力分析，将立体空间的受力情况转化为平面受力图1.(2012天津)如图827所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为.如果仅改变下列某一个条件，角的相应变化情况是( )A棒中的电流变大，角变大B两悬线等长变短，角变小C金属棒质量变大，角变大D磁感应强度变大，角变小2.(2010上海物理)如图828所示，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为60的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B.当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为( )A0 B0.5BIlCBIl D2BIl图828C【解析】导线在磁场内有效长度为2lsin30=l，故该V形通电导线受到安培力大小为F=BIl，选项C正确 本题也可以用另一种解法先求出每段长为l的直导线受到的安培力大小分别为F1=F2=BIl，而F1与 F2的夹角为120，所以F1与F2的合力大小为F=BIl.3.在图829所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导线MM与NN之间的安培力的大小分别为fa、fb，判断这两段导线( )A相互吸引，fafb B相互排斥，fafbC相互吸引，fafb D相互排斥，fafb图829D【解析】电键S分别置于a、b两处时，电源分别为一节干电池、两节干电池，而电路中灯泡电阻不变，则电路中电流IaIb，MM和NN处的磁感应强度BaBb，应用安培力公式F=BIL可知fafb，又MM与NN电流方向相反，则相互排斥4.(2010南通模拟)如图8210所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A.A与螺线管垂直，“”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里电键S闭合后，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是( )A水平向左 B水平向右C竖直向下 D竖直向上图8210C【解析】电键闭合后根据安培定则可判定导线所在位置处磁感线的方向为水平向右，再由左手定则判定导线受到安培力的方向为竖直向下，C项正确5.(2012湖南师大附中)如图所示，通电直导线ab质量为m、长度为L，水平地放置在倾角为的光滑斜面上，通以图示方向的电流，电流强度为I，要求导线ab静止在斜面上(1)若磁场的方向竖直向上，则磁感应强度为多大？(2)若要求磁感应强度最小，则磁感应强度方向如何？图82116.(2012长沙一中)如图所示，半径为R的绝缘轻质细圆环上均匀分布着电荷量为Q的正电荷，将环垂直放入磁感应强度为B的匀强磁场中，若环能承受的最大拉力为F，问环至少以多大的角速度旋转时可将圆环拉断？图8212