高考化學(xué) 第十一章 第一課時磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度安培力解析

1、第一課時磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度安培力第一關(guān)：基礎(chǔ)關(guān)展望高考基 礎(chǔ) 知 識一、磁場知識講解（1）定義：磁體或通電導(dǎo)體周圍存在一種特殊物質(zhì)，它能夠傳遞磁體與磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用，這種特殊的物質(zhì)叫做磁場.（2）基本性質(zhì)：對放入其中的磁體或電流產(chǎn)生力的作用.（3）產(chǎn)生：永磁體周圍存在磁場；電流周圍存在磁場電流的磁效應(yīng).（4）方向：小磁針北極受力的方向即小磁針靜止時北極所指方向，為磁場中該點的磁場方向.活學(xué)活用1.如圖所示，帶負(fù)電的金屬環(huán)繞軸OO以角速度勻速旋轉(zhuǎn)，在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡的位置是()A.N極豎直向上 B.N極豎直向下C.N極沿軸線向左 D.N極沿

2、軸線向右解析：帶負(fù)電的金屬環(huán)旋轉(zhuǎn)，可形成環(huán)形電流，進(jìn)而產(chǎn)生磁場，負(fù)電荷勻速轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)方向反向的環(huán)形電流，由安培定則知，在磁針處磁場的方向沿OO軸向左，由于磁針N極指向為磁場方向，所以應(yīng)選C.答案：C二、磁感應(yīng)強(qiáng)度知識講解（1）定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線，受到的安培力的作用F，跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值，叫做通電直導(dǎo)線的磁感應(yīng)強(qiáng)度.（2）公式：B=F/IL（3）單位：在國際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡稱特，符號是T.（4）方向：其方向就是磁場方向，即小磁針靜止時N極所指的方向.(5)物理意義：磁感應(yīng)強(qiáng)度是表征磁場強(qiáng)弱的物理量.說明：磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場性質(zhì)

3、的物理量，是由磁場自身決定的，與是否引入電流無關(guān)，與引入的電流是否受力無關(guān)，因為通電導(dǎo)線取不同方向時，其受力大小不盡相同，在定義磁感應(yīng)強(qiáng)度時，式中F是直導(dǎo)線垂直磁場時受到的磁場力.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是該處磁場的方向，而不是F的方向.若空間存在幾個磁場，空間的磁場應(yīng)由這幾個磁場疊加而成，某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，（矢量和）.活學(xué)活用2.有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的下列說法中，正確的是（）A.磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來表示磁場強(qiáng)弱的物理量B.若有一小段通電導(dǎo)體在某點不受磁場力的作用，則該點的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C.若有一小段長為L，通以電流為I的導(dǎo)體，在磁場中某處受到的磁場力為F，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小一定是F/ILD.由定義

4、式B=F/IL可知，電流I越大，導(dǎo)線L越長，某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度就越小解析：磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B=，是利用比值法來定義的，但不能說B與F成正比，與IL成反比.磁場中某點磁感應(yīng)強(qiáng)度只由磁場本身決定，與通電導(dǎo)線的受力無關(guān)，與放入檢驗電流的大小、方向以及導(dǎo)線長度也無關(guān).另一方面，通電導(dǎo)線在磁場中的受力不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，還跟導(dǎo)線通過的電流大小、長度、位置取向都有關(guān).答案：A三、磁感線知識講解（1）定義：在磁場中畫一些有方向的曲線，這些曲線上每一點的切線方向跟該點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，這樣的曲線叫磁感線.（2）特點：磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱，磁感線越密的地方磁場越強(qiáng)；磁場方向在過該點的磁感線的切線方向

5、.磁感線不相交、不中斷，是閉合曲線.在磁體外部，磁感線從N極指向S極；在磁體內(nèi)部，磁感線從S極指向N極.磁感線是為了形象地描述磁場而假想的物理模型，在磁場中并不真的存在，不可以認(rèn)為有磁感線的地方才有磁場，沒有磁感線的地方?jīng)]有磁場.四、安培力知識講解（1）定義：通電導(dǎo)線在磁場中受到的力稱為安培力.（2）方向：安培力方向的判定通常利用左手定則.左手定則：它是確定通電導(dǎo)體在外磁場中受力方向的定則.其內(nèi)容為：伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都要跟手掌在同一平面內(nèi)，把手放入磁場，讓磁感線穿過手心，讓伸開的四指指向電流方向，那么大拇指所指方向即為安培力方向，如圖所示.（3）大?。篎=BILsin

6、說明：公式適用于導(dǎo)線處在勻強(qiáng)磁場中，或?qū)w所在范圍內(nèi)B是一個恒量.公式中指磁場和電流方向的夾角.公式中各物理量的單位為：N(F)、T（B）、A（I）、m(L).在應(yīng)用F=BILsin公式時應(yīng)注意：a.B一般指勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，若是非勻強(qiáng)磁場，B應(yīng)是通電導(dǎo)線L所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度.b.L是有效長度，對于彎曲導(dǎo)線的有效長度，應(yīng)等效于兩端點連接直線的長度，相應(yīng)的電流方向應(yīng)沿等效長度L由始端流向末端，如圖所示.對于任意形狀的閉合導(dǎo)線，可認(rèn)為線圈的有效長度為零，即L=0，所以通電后在勻強(qiáng)磁場中受到的安培力的矢量和一定為零.活學(xué)活用3.如圖所示，垂直折線abc中通以電流I，ab=bc=L,折線所在的平面

7、與勻強(qiáng)磁場垂直，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，求abc折線受到的安培力的大?。拷馕觯篴bc受到的安培力等效于ac(通有電流I的ac直導(dǎo)線）所受的安培力，即F=BI(L),方向同樣等效于電流ac,判定為在紙面內(nèi)垂直于ac的連線上并且斜向上方.答案：BI（L）第二關(guān)：技法關(guān)解讀高考解 題 技 法一、安培力作用下的動態(tài)分析技法講解定性判斷通電導(dǎo)線或線圈在安培力作用下的運動方向的幾種基本方法1.電流元分析法把整段電流等分為很多段直線電流元，先用左手定則判斷出各小段電流元受到的安培力方向，再判斷整段電流所受安培力合力的方向，從而確定導(dǎo)體的運動方向2.特殊位置分析法把通電導(dǎo)體轉(zhuǎn)到一個便于分析的特殊位置后判斷其

8、安培力方向，從而確定運動方向3.等效分析法環(huán)形電流可等效為小磁針，條形磁鐵也可等效為環(huán)形電流，通電螺線管可等效成多個環(huán)形電流或條形磁鐵4.利用電流相互作用的結(jié)論分析電流產(chǎn)生磁場，磁場對電流有安培力作用，所以電流與電流之間也將存在磁場力作用關(guān)系同向電流相互吸引，反向電流相互排斥，異面電流相互作用下有轉(zhuǎn)動趨勢，轉(zhuǎn)到同向且相互靠近.5.轉(zhuǎn)換研究對象法電流與電流之間，磁體與電流之間的相互作用應(yīng)滿足牛頓第三定律，這樣定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動的問題時，可先分析電流在磁體磁場中的受力，然后由牛頓第三定律確定磁體的受力，從而判斷其運動方向典例剖析例1如圖所示，把一重力不計的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁

9、鐵磁極的正上方，導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向電流I時，導(dǎo)線的運動情況是(從上往下看)()A.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降B.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升C.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降D.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升解析：用電流元分析法：把直線電流看為OA和OB兩部分，畫出幾條典型的磁感線，由左手定則可判斷出OA段受安培力垂直紙面向外，OB段受安培力垂直紙面向里，如右圖所示，可見從上向下看導(dǎo)線將逆時針轉(zhuǎn)動；再用特殊位置分析法：設(shè)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90°到與紙面垂直的位置，見右圖判斷導(dǎo)線受安培力方向向下.由以上兩個方向可知導(dǎo)線在逆時針轉(zhuǎn)動的同時向下運動選C.答案：C例2如圖所示，在條形磁鐵S極附近懸掛一

10、個線圈，線圈與水平磁鐵位于同一平面內(nèi)，當(dāng)線圈中電流沿圖示方向流動時，將會出現(xiàn)()A.線圈僅做平動、不轉(zhuǎn)動B.線圈僅做轉(zhuǎn)動、不平動C.從上往下看，線圈做順時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近磁鐵D從上往下看，線圈做逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近磁鐵解析：把環(huán)形電流等效為磁針，根據(jù)安培定則可判斷此磁針垂直紙面，N極向里，根據(jù)磁鐵對磁針的作用很容易得到：從上往下看，磁鐵S極將吸引磁針N極，排斥磁針S極，故線圈做逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近磁鐵.選D.答案：D二、安培力作用下的靜態(tài)分析技法講解有關(guān)通電導(dǎo)體受安培力作用的綜合性問題，大多是力的平衡問題與力學(xué)相比只是多了一個安培力，解題過程中，首先要準(zhǔn)確地使用左手定則，判斷出安培

11、力的方向，再利用物體平衡的知識和規(guī)律解決問題，解題關(guān)鍵是要學(xué)會把空間立體圖改畫成平面圖，以便于進(jìn)行受力分析，做出力分析圖.典例剖析例3在傾角30°的斜面上，固定一金屬框，寬l0.25 m，接入電動勢E12 V、內(nèi)阻不計的電池，垂直框的兩對邊放有一根質(zhì)量m02 kg的金屬棒ab，它與框架的動摩擦因數(shù)=36，整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.8 T，垂直框面向上的勻強(qiáng)磁場中(圖)為使金屬棒靜止在框架上，滑動變阻器R的阻值應(yīng)在什么范圍內(nèi)?(設(shè)棒受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，框架與棒的電阻不計，g取10 ms2)解析：由左手定則判定安培力方向沿斜面向上，隨著變阻器調(diào)至不同的阻值，引起了金屬桿中電

12、流大小的不同，產(chǎn)生兩種情況，當(dāng)安培力小時，桿有下滑趨勢；當(dāng)安培力大時，桿有上滑趨勢當(dāng)R較大時，I較小，安培力F較小，棒受的摩擦力向上(圖1)當(dāng)剛好平衡時，R最大，且·l+mgcos-mgsin=0得Rmax=4.8 圖1當(dāng)R取較小值時,I較大,安培力F較大,棒受的摩擦力向下(圖2).當(dāng)剛好平衡時,R最小,且-mgcos-mg sin=0,得Rmin=1.6 所以R的取值范圍應(yīng)為1.6 R4.8 三、安培力的瞬時作用與安培力做功問題技法講解1.安培力的瞬間作用，實際上是在很短的時間t內(nèi)給導(dǎo)線一個沖量，使導(dǎo)線獲得一個動量，F(xiàn)t=mv2.安培力做功的特點(1)安培力做功與路徑有關(guān)，繞閉合回

13、路一周，安培力做的功可以為正，可以為負(fù)，也可以為零，而不像重力和電場力做功一定為零.(2)安培力做功的實質(zhì)：起能量轉(zhuǎn)化的作用，將電源的能量傳遞給通電導(dǎo)線，而磁場本身并不能提供能量，如導(dǎo)體ab在安培力作用下運動,安培力做功的結(jié)果是將電能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的動能,只要有安培力做功，就有電能和其它形式的能量轉(zhuǎn)化，安培力做功的過程就是電能和其它形式的能轉(zhuǎn)化的過程.典例剖析例4如圖所示水平桌面放置的U形金屬導(dǎo)軌，串接有電源，現(xiàn)將兩根質(zhì)量相等的裸導(dǎo)線L1和L2放在導(dǎo)軌上，方向與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌所在平面有一個方向向上的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)閉合開關(guān)后，兩根導(dǎo)線便向右運動，并先后脫離導(dǎo)軌右端掉在水平地面上測得它們落地位置與導(dǎo)軌右

14、端的水平距離分別為s1和s2，求合上開關(guān)后：(1)安培力對L1、L2所做的功之比W1:W2；(2)通過L1和L2的電荷量之比q1:q2.解析：(1)設(shè)U形導(dǎo)軌的高度為h，棒離開導(dǎo)軌下落做平拋運動，則棒平拋運動的初速度v0=根據(jù)動能定理，金屬棒從K閉合到離開導(dǎo)軌時有WF=mv02-0=mg其中WF為安培力對金屬棒所做的功.可見在質(zhì)量m高度h相同時WFs2.故安培力對L1,L2所做功之比為.(2)棒在導(dǎo)軌上由靜止達(dá)到水平速率v0的過程中由動量定理得Bl·t=mv0,又有q=t得q=可見，在m、B、L、h相同時，qs.故通過L1、L2的電荷量之比為q1：q2=s1：s2.答案：（1）（2）

15、s1：s2第三關(guān)：訓(xùn)練關(guān)笑對高考隨 堂 訓(xùn) 練1.由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B=可知（）A.磁感應(yīng)強(qiáng)度與通電導(dǎo)線受到的磁場力F成正比，與電流強(qiáng)度和導(dǎo)線長度的乘積成反比B.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力作用時，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與F的方向一致D.只要滿足L很短，I很小的條件，B=對任何磁場都適用解析：磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身決定，與放入磁場中的通電導(dǎo)線無關(guān).若通電導(dǎo)線平行于磁場方向放置，則所受磁場力一定為零，但磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向規(guī)定為小磁針N極所受磁場力的方向，與放在該處通電導(dǎo)線受磁場力方向不一致.答案：D2.如圖所示，臺秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一

16、輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時臺秤讀數(shù)為FN1，現(xiàn)在磁鐵上方中心偏左位置固定一通電導(dǎo)線，電流方向如圖，當(dāng)加上電流后，臺秤讀數(shù)為FN2，則以下說法正確的是（）A.FN1>FN2，彈簧長度將變長B.FN1>FN2，彈簧長度將變短C.FN1<FN2，彈簧長度將變長D.FN1<FN2，彈簧長度將變短答案：B3.如圖為一種利用電磁原理制作的充氣泵的結(jié)構(gòu)示意圖,其工作原理類似打點計時器,當(dāng)電流從電磁鐵的接線柱a流入,吸引小磁鐵向下運動時,以下選項中正確的是（）.電磁鐵的上端為極，小磁鐵的下端為極.電磁鐵的上端為極，小磁鐵的下端為極.電磁鐵的上端為極，小磁鐵的下端為極.電磁

17、鐵的上端為極，小磁鐵的下端為極解析：當(dāng)電流從端流入電磁鐵時，據(jù)安培定則可判斷出電磁鐵的上端為極，此時能吸引小磁鐵向下運動，說明小磁鐵的下端為極，答案為4.如圖為研究磁場對通電導(dǎo)線作用的實驗裝置，當(dāng)接通電源有電流由a至b通過導(dǎo)線ab時，導(dǎo)線將受到磁場作用而向左運動，則()A.當(dāng)磁場方向改變時，導(dǎo)線ab將向右運動，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能B.當(dāng)電流方向改變時，導(dǎo)線ab將向右運動，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.當(dāng)電流方向和磁場方向同時改變時，導(dǎo)線ab仍將向左運動D.當(dāng)電流方向和磁場方向同時改變時，導(dǎo)線ab將向右運動解析：磁場對通電導(dǎo)線的作用力方向跟電流方向和磁場方向有關(guān).保持電流方向不變，使導(dǎo)體中磁場方向相反，則通電

18、導(dǎo)線受力方向與原來相反；保持磁場方向不變，使電流方向相反，則通電導(dǎo)線受力方向與原來相反；若磁場方向和電流方向都改變，則受力方向不變.能量轉(zhuǎn)化都是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.答案：BC5.如圖所示,PQ和MN為水平平行放置的金屬導(dǎo)軌,相距1 m,導(dǎo)體棒ab跨放在導(dǎo)軌上,棒的質(zhì)量為m=0.2 kg,棒的中點用細(xì)繩經(jīng)滑輪與物體相連,物體的質(zhì)量M=0.3 kg,棒與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)為=0.5,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2 T,方向豎直向下,為了使物體以加速度a=3 m/s2加速上升,應(yīng)在棒中通入多大的電流?方向如何?(g=10 m/s2)解析：此題可看作是連接體問題，以整體為研究對象，整體受力情況為：導(dǎo)體棒的安培

19、力F安，摩擦力Ff，物體受重力Mg，由牛頓第二定律可得F安-Ff-Mg=（M+m）a又F安=BILFf=FN聯(lián)立得I=3 A，由左手定則知電流方向由ab.答案：3 Aab課時作業(yè)三十六磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度安培力1.在等邊三角形的三個頂點a,b,c處，各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖.過c點的導(dǎo)線所受安培力的方向()A.與ab邊平行，豎直向上B.與ab邊平行，豎直向下C.與ab邊垂直，指向左邊D.與ab邊垂直，指向右邊解析:由右手可判斷導(dǎo)線a、b產(chǎn)生的磁場在導(dǎo)線c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的合方向是豎直向下，再由左手可判得導(dǎo)線c受安培力方向為向左并與ab邊垂直，所以C正確，

20、A、B、D錯誤.答案:C2.科學(xué)研究表明，地球自西向東的自轉(zhuǎn)速度正在變慢，假如地球的磁場是由地球表面帶電引起的，則可以斷定()A.地球表面帶正電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場將變?nèi)魾.地球表面帶正電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場將變強(qiáng)C.地球表面帶負(fù)電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場將變?nèi)鮀.地球表面帶負(fù)電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場將變強(qiáng)解析:地球的磁場可類比成一個通電螺線管，在地理北極附近是地磁場的S極.由安培定則可知電流方向是自東向西，所以地球自轉(zhuǎn)方向是電流的反方向，所以地球表面帶負(fù)電，而由于地球自轉(zhuǎn)變慢，電流變小，地磁場將變?nèi)酰x項C正確.答案:C3.如圖所示，一水平導(dǎo)軌處于與水平方向成45°

21、;角斜向左上方的勻強(qiáng)磁場中，一根通有恒定電流的金屬棒，由于受到安培力作用而在粗糙的導(dǎo)軌上向右做勻速運動.現(xiàn)將磁場方向沿順時針緩慢轉(zhuǎn)動至豎直向上，在此過程中，金屬棒始終保持勻速運動，已知棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)1，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小變化情況是()A.不變B.一直減小C.一直增大D.先變小后變大解析:分析金屬棒的受力如圖所示.由平衡條件有BILsin=Ff,Ff=F N=(mg+BILcos)，可解得B=，其中=arctan,因為從45°變化到90°.所以當(dāng)+=90°時，B最小，此過程中B應(yīng)先減小后增大，D正確.答案:D4.如圖是一個用均勻金屬導(dǎo)線做成的圓環(huán)，A、B是圓

22、環(huán)直徑的兩端點，當(dāng)電流I從A點流入，從B點流出時，在環(huán)中心處的磁場方向是()A.在圓環(huán)所在的平面內(nèi)，且指向BB.垂直圓環(huán)平面，且指向紙外C.垂直圓環(huán)平面，且指向紙內(nèi)D.磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，無方向解析:利用安培定則結(jié)合對稱性分析，易得D正確.答案:D5.取兩個完全相同的長導(dǎo)線，用其中一根繞成如圖甲所示的螺線管，當(dāng)該螺線管中通以電流強(qiáng)度為I的電流時，測得螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，若將另一根長導(dǎo)線對折后繞成如圖乙所示的螺線管，并通以電流強(qiáng)度也為I的電流時，則在螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A.0B.0.5BC.BD.2B解析:乙為雙繞線圈，兩通電導(dǎo)線的磁場相互抵消，管同磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，故選A

23、.答案:A6.如圖所示甲，電流恒定的通電直導(dǎo)線MN，垂直平放在兩條相互平行的水平光滑長導(dǎo)軌上，電流方向由M指向 N，在兩導(dǎo)軌間存在著垂直紙面向里的磁場，當(dāng)t=0時導(dǎo)線靜止.若磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖乙所示的余弦規(guī)律變化，下列說法正確的是()A.在最初的一個周期內(nèi)，導(dǎo)線在導(dǎo)軌上做機(jī)械振動B.在最初的一個周期內(nèi)，導(dǎo)線一直向左運動C.在最初的半個周期內(nèi)，導(dǎo)線的加速度先增大后減小D.在最初的半個周期內(nèi)，導(dǎo)線的速度先增大后減小解析:若導(dǎo)線中的恒定電流為I，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=，則由左手定則可以確定導(dǎo)線所受的安培力f=ILB=Fmcost，所以在最初的半個周期內(nèi)，導(dǎo)線的加速度先減小后反向增大，速度先增大后減小，最初

24、的一個周期內(nèi)導(dǎo)線將在這種周期性變化的作用下做機(jī)械振動.答案:AD7.如圖所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，A為水平放置的直導(dǎo)線的截面.導(dǎo)線中無電流時磁鐵對斜面的壓力為F N1；當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時，磁鐵對斜面的壓力為F N2，此時彈簧的伸長量減小了，則()A.F N1F N2，A中電流方向向外B.F N1=F N2，A中電流方向向外C.F N1F N2，A中電流方向向內(nèi)D.F N1F N2，A中電流方向向外解析:如圖所示，畫出磁鐵在導(dǎo)線A處的一條磁感線，若導(dǎo)線A中通有向外的電流，由左手定則判斷出導(dǎo)線所受安培力F方向向下，由牛頓第三定律知磁鐵所受反作用力F向上，磁鐵對

25、斜面的壓力F N減小，F(xiàn) N2F N1；同時由于F有沿斜面向上的分力，使得彈簧彈力減小，可知彈簧的伸長量減小，假設(shè)正確，故選D.答案:D8.如圖所示的天平可用于測定磁感應(yīng)強(qiáng)度，天平的右臂下面掛有一個矩形線圈，寬度為L，共 N匝，線圈下端懸在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面.當(dāng)線圈中通有方向如圖所示的電流I時，在天平左右兩邊加上質(zhì)量各為m1、m2的砝碼，天平平衡，當(dāng)電流反向（大小不變）時，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡，由此可知()A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里，大小為B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里，大小為C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外，大小為D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外

26、，大小為解析:由于當(dāng)電流反向時，右邊需要加砝碼，可判定電流反向后，安培力方向向上，因此在圖示電流時安培力方向向下，此時m1g=m2g+ NBIL，電流反向后m1g=(m2+m)g- NBIL.由以上兩式可解得mg=2 NBIL,則B=，由左手定則可判定磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向為垂直于紙面向里.答案:B9.電磁炮是利用電磁技術(shù)制成的一種理想武器，它的主要原理如圖所示.電磁炮軌道寬2 m，長100 m，通過的電流為10 A，要把2.2g的彈體（包括金屬桿的質(zhì)量）加速到10 km/s，則軌道間所加的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=_T，磁場力的最大功率P=_W（軌道摩擦不計）.解析:在電磁炮發(fā)射炮彈的過程中，磁場力

27、做功，增加炮彈的動能，即F·x= mv2,而F=BIL則B= =55 TP=Fv=BIL·v=55×10×2×10×103=1.1×107 W.答案:55 T 1.1×107 W10.如圖所示，通電導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m、長為L，水平放置在傾角為的光滑斜面上，通以圖示方向的電流，電流強(qiáng)度為I，要求導(dǎo)體棒ab靜止在斜面上.求：（1）若磁場方向豎直向上，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？（2）若要求磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，則磁感應(yīng)強(qiáng)度如何?解析：（1）沿導(dǎo)體棒從a向b觀察，對ab棒受力分析（如圖所示）,由平衡條件得：在沿斜面方向：mgsin=Fcos在垂直斜面方向：FN=m