新教材同步系列2024春高中物理第1章磁場(chǎng)第1節(jié)安培力第2節(jié)安培力的應(yīng)用學(xué)生用書粵教版選擇性必修第二冊(cè)

第一節(jié)安培力第二節(jié)安培力的應(yīng)用1．知道安培力的定義及安培力的方向與電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的關(guān)系，會(huì)用左手定則判斷安培力的方向。2．理解安培力的計(jì)算公式，會(huì)用F＝BIL計(jì)算安培力的大小。3．知道磁電式電表的結(jié)構(gòu)及工作原理；了解直流電動(dòng)機(jī)的工作原理；體會(huì)物理知識(shí)與科學(xué)技術(shù)的關(guān)系。知識(shí)點(diǎn)一安培力1．定義：物理學(xué)中，將磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力稱為安培力2．方向：用________判斷。判斷方法：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指____，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過____，四指指向__________，此時(shí)____所指的方向即為所受安培力的方向。3．大小(2)在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中公式可用于很短的一段通電直導(dǎo)線。知識(shí)點(diǎn)二安培力的應(yīng)用1．電流天平：當(dāng)線圈(線圈質(zhì)量不計(jì))中通入圖示方向電流I時(shí)，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量分別為m1、m2的砝碼使天平平衡，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則有__________，使電流反向，在天平左盤上加上質(zhì)量為m的砝碼，則有___________，可得勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝mg2nIL2．磁電式電表(1)構(gòu)造：最基本的組成部分是____和放在磁體兩極之間的____。(2)原理。①通電線圈在磁場(chǎng)中受到安培力的作用發(fā)生____。螺旋彈簧變形，以____線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。②線圈偏轉(zhuǎn)的____越大，被測(cè)電流就越大，所以根據(jù)線圈偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以確定通過電流的____；根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)的____，可以知道被測(cè)電流的方向。(3)優(yōu)、缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，可以測(cè)出____的電流。缺點(diǎn)：線圈的導(dǎo)線____，允許通過的電流很弱。3．直流電動(dòng)機(jī)：如圖所示，當(dāng)電流通過線圈時(shí)，右邊線框受到的安培力方向____，左邊線框受到的安培力方向____，在安培力作用下線框轉(zhuǎn)動(dòng)起來。1．思考判斷(正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”)(1)安培力的方向可能與磁場(chǎng)方向垂直，也可能不垂直。 ()(2)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中一定會(huì)受到安培力的作用。 ()(3)安培力的方向與導(dǎo)線方向一定垂直。 ()(4)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。 ()(5)磁電式電表只能測(cè)定電流的大小，不能確定被測(cè)電流的方向。 ()2．下列四幅圖中分別標(biāo)明了通電直導(dǎo)線中電流I、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流所受安培力F的方向，其中正確的是()ABCD3．(多選)關(guān)于磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用力的大小，下列說法正確的是()A．通電直導(dǎo)線跟磁場(chǎng)方向平行時(shí)作用力為零B．通電直導(dǎo)線跟磁場(chǎng)方向垂直時(shí)作用力最大C．作用力的大小跟導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向的夾角無關(guān)D．通電直導(dǎo)線跟磁場(chǎng)方向斜交時(shí)肯定有作用力(1)用兩根細(xì)銅絲把一根直導(dǎo)線懸掛起來，放入蹄形磁鐵形成的磁場(chǎng)中。當(dāng)導(dǎo)線中通入電流時(shí)，你能看到通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中朝一個(gè)方向擺動(dòng)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么？改變電池的正負(fù)極接線柱或?qū)⒋盆F的N極、S極交換位置，閉合開關(guān)，你能看到通電導(dǎo)線的擺動(dòng)方向發(fā)生改變，這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么？(2)如圖所示，當(dāng)電流與磁場(chǎng)方向成θ角時(shí)，安培力的大小怎樣表示？安培力的方向1．安培力的方向不管電流方向與磁場(chǎng)方向是否垂直，安培力的方向總是垂直于磁場(chǎng)方向和電流方向所決定的平面，即總有F⊥I和F⊥B。(1)已知I、B的方向，可用左手定則唯一確定F的方向。(2)已知F、B的方向，當(dāng)導(dǎo)線的位置確定時(shí)，可唯一確定I的方向。(3)已知F、I的方向，B的方向不能唯一確定。2．安培定則(右手螺旋定則)與左手定則的區(qū)別區(qū)別安培定則(右手螺旋定則)左手定則用途判斷電流的磁場(chǎng)方向判斷電流在磁場(chǎng)中的受力方向適用對(duì)象直線電流環(huán)形電流或通電螺線管電流在磁場(chǎng)中應(yīng)用方法拇指指向電流的方向四指彎曲的方向表示電流的環(huán)繞方向磁感線穿過手掌心，四指指向電流的方向結(jié)果四指彎曲的方向表示磁感線的方向拇指指向軸線上磁感線的方向拇指指向電流受到的安培力的方向【典例1】畫出圖中通電直導(dǎo)線A受到的安培力的方向。[聽課記錄]判斷安培力方向常見的兩類問題[跟進(jìn)訓(xùn)練]1．如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，a、b、c是等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，三個(gè)頂點(diǎn)處分別放置三根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向垂直紙面向里。對(duì)于頂點(diǎn)c處的通電直導(dǎo)線所受安培力的方向，下列說法正確的是()A．沿y軸正方向 B．沿y軸負(fù)方向C．沿x軸正方向 D．沿x軸負(fù)方向安培力的大小1．對(duì)安培力F＝BILsinθ的理解(1)B對(duì)放入的通電導(dǎo)線來說是外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，不必考慮導(dǎo)線自身產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的影響。(2)L是有效長(zhǎng)度，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L，等于連接兩端點(diǎn)直線的長(zhǎng)度(如圖所示)；相應(yīng)的電流沿L由始端流向末端。2．F＝BILsinθ的適用條件(1)導(dǎo)線所處的磁場(chǎng)應(yīng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。(2)在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，公式僅適用于電流元。3．當(dāng)通電導(dǎo)線同時(shí)受到幾個(gè)安培力時(shí)，則通電導(dǎo)線所受的安培力為這幾個(gè)安培力的矢量和?！镜淅?】如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有下列各種形狀的通電導(dǎo)線，電流均為I，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，求各導(dǎo)線所受到的安培力的大小。ABCDE[聽課記錄]應(yīng)用安培力公式F＝BILsinθ解題的技巧(1)公式F＝BILsinθ中θ是B和I方向的夾角，不能盲目應(yīng)用題目中所給的夾角，要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析。(2)公式F＝BILsinθ中的Lsinθ也可以理解為垂直于磁場(chǎng)方向的“有效長(zhǎng)度”。[跟進(jìn)訓(xùn)練]2．長(zhǎng)度為L(zhǎng)、通有電流為I的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流方向與磁場(chǎng)方向如圖所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在下列各圖中，導(dǎo)線所受安培力的方向如何？大小是多大？ABCD安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)問題分析導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的常用方法電流元法把整段導(dǎo)線分為多段電流元，先用左手定則判斷每段電流元所受安培力的方向，然后判斷整段導(dǎo)線所受安培力的方向，從而確定導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向等效法環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個(gè)環(huán)形電流(反過來等效也成立)，然后根據(jù)磁體間或電流間的作用規(guī)律判斷特殊位置法通過轉(zhuǎn)動(dòng)通電導(dǎo)線到某個(gè)便于分析的特殊位置，判斷其所受安培力的方向，從而確定其運(yùn)動(dòng)方向結(jié)論法兩平行直線電流在相互作用過程中，無轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流互相吸引，反向電流互相排斥；不平行的兩直線電流相互作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢(shì)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)的問題，可先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場(chǎng)的反作用力，從而確定磁體所受合力及其運(yùn)動(dòng)方向【典例3】一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的線圈L1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。當(dāng)兩線圈通以如圖所示的電流時(shí)，從左向右看，則線圈L1將()A．不動(dòng)B．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．向紙面內(nèi)平動(dòng)判斷導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況的常規(guī)思路不管是電流還是磁體，對(duì)通電導(dǎo)體的作用都是通過磁場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)的，因此，此類問題可按下面步驟進(jìn)行分析：(1)確定導(dǎo)體所在位置的磁場(chǎng)分布情況。(2)結(jié)合左手定則判斷導(dǎo)體所受安培力的方向。(3)由導(dǎo)體的受力情況判定導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和方向。[跟進(jìn)訓(xùn)練]3．如圖所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通入圖示方向的電流I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是(從上往下看)()A．順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B．順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C．逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D．逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升安培力作用下導(dǎo)體的平衡和加速1．解決安培力作用下導(dǎo)體平衡和加速的解題步驟(1)選取研究對(duì)象：通電導(dǎo)體。(2)先把立體圖改畫成平面圖，并將題中的角度、電流的方向、磁場(chǎng)的方向標(biāo)注在圖上。(3)正確進(jìn)行受力分析(包括安培力)，然后根據(jù)平衡條件：F合＝0或牛頓第二定律：F合＝ma列方程求解。2．分析求解安培力時(shí)需要注意的問題(1)首先畫出通電導(dǎo)體所在處的磁感線的方向，再根據(jù)左手定則判斷安培力的方向。(2)安培力大小與導(dǎo)體放置的角度有關(guān)，但一般情況下只要求導(dǎo)體與磁場(chǎng)垂直的情況，其中L為導(dǎo)體垂直于磁場(chǎng)方向的長(zhǎng)度，為有效長(zhǎng)度。【典例4】如圖所示，用兩根輕細(xì)金屬絲將質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的金屬棒ab懸掛在c、d兩處，置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，當(dāng)棒中通以從a到b的電流I后，兩懸線偏離豎直方向θ角而處于平衡狀態(tài)。為了使棒平衡在該位置上，所需的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值、方向?yàn)?)A．mgIltanθB．mgIltanθC．mgIlsinθD．mgIlsinθ[聽課記錄]解決安培力作用下的受力平衡問題，受力分析是關(guān)鍵，解題時(shí)應(yīng)先畫出受力分析圖，必要時(shí)要把立體圖轉(zhuǎn)換成平面圖。例如：立體圖平面圖[跟進(jìn)訓(xùn)練]4．如圖所示，水平放置的兩導(dǎo)軌P、Q間的距離L＝0.5m，垂直于導(dǎo)軌平面的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T，垂直于導(dǎo)軌放置的ab棒的質(zhì)量m＝1kg，系在ab棒中點(diǎn)的水平繩跨過定滑輪與重量G＝3N的物塊相連。已知ab棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝10V、內(nèi)阻r＝0.1Ω，導(dǎo)軌的電阻及ab棒的電阻均不計(jì)。要想ab棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，R應(yīng)在哪個(gè)范圍內(nèi)取值？(g取10m/1．(多選)關(guān)于磁電式電表內(nèi)的磁鐵和鐵芯之間的均勻輻射分布的磁場(chǎng)，下列說法正確的是()A．該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小處處相等，方向相同B．該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向處處相同，大小不等C．使線圈平面始終與磁感線平行D．該磁場(chǎng)中距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都相等2．如圖所示，空間中有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一不可伸縮的軟導(dǎo)線兩端分別拴在橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)M、N處，并通入由M到N的恒定電流I。現(xiàn)將P從左側(cè)A點(diǎn)沿橢圓順時(shí)針緩慢移動(dòng)到右側(cè)B點(diǎn)，在此過程中導(dǎo)線MPN受到的安培力的合力大小()A．始終不變 B．逐漸增大C．先增大后減小 D．先減小后增大3．(2022·浙江杭州二中高二月考)如圖所示，用天平測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列各選項(xiàng)所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長(zhǎng)MN相等，將它們分別掛在天平的右臂下方，線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)，若磁場(chǎng)發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是()ABCD4．某大學(xué)制成了能把2.2g的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到10km/s的電磁炮(常規(guī)炮彈的速度約為2km/s)。如圖所示，若軌道寬為2m，長(zhǎng)為100m，通過的電流為10A，試求軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。(軌道摩擦不計(jì))回歸本節(jié)內(nèi)容，自我完成以下問題：1．左手定則的內(nèi)容是什么？2．安培力為零說明磁場(chǎng)一定為零嗎？3．磁電式電表的工作原理是什么？電磁炮和電磁彈射器原理電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)武器，與傳統(tǒng)的火藥推動(dòng)的大炮相比，電磁炮可以大大提高彈丸的速度和射程。電磁彈射器和電磁炮的原理是一樣的，把電磁炮的體積和驅(qū)動(dòng)電流大大加強(qiáng)，就可以用拋射體牽引飛機(jī)從航空母艦上起飛，這就是航空母艦上幫助艦載機(jī)起飛的電磁彈射器，它比上一代的蒸汽彈射器更為優(yōu)越。下面僅介紹電磁炮的一種常見類型——軌道式電磁炮。軌道式電磁炮由兩條發(fā)射軌道和一個(gè)導(dǎo)電的拋射物組成，強(qiáng)大的電流由一條軌道流入，經(jīng)拋射物后再由另一根軌道流回，如圖甲所示。圖乙是軌道式電磁炮的模型化原理圖。根據(jù)直線電流的安培定則，圖乙中下方軌道的電流在拋射物處產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直于紙面向外，上方軌道的電流在拋射物處產(chǎn)生的磁場(chǎng)同樣垂直紙面向外，如圖乙中符號(hào)⊙所示，可見拋射物中部磁場(chǎng)被成倍地加強(qiáng)。當(dāng)電流流經(jīng)拋射物時(shí)，拋射物因載有電流而受到向右的安培力F，從而使拋射物沿軌道向右拋射出去。顯然，電流I越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大，拋射物所受安培力F越大，拋射物的拋射初速率也就越大。電磁炮的優(yōu)點(diǎn)：1．發(fā)射拋射物的初速度大，所以電磁炮的射程遠(yuǎn)、命中率高，是打擊坦克、飛機(jī)等活動(dòng)目標(biāo)的理想武器；2．相對(duì)傳統(tǒng)方式，電磁炮的發(fā)射成本低，并易于連續(xù)發(fā)射；3．由于電磁炮發(fā)射時(shí)不使用火藥，因此沒有巨大的聲響，而且使用安全；4．可以發(fā)射質(zhì)量較大的物體。若拋射物的質(zhì)量m＝2.2g，加速達(dá)到的速度為v＝10km/s，軌道寬L＝2m，長(zhǎng)s＝100m，通過的電流I＝10A。(不計(jì)摩擦)(1)軌道間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是多少？(2)磁場(chǎng)力的最大功率多大？第一節(jié)安培力第二節(jié)安培力的應(yīng)用[必備知識(shí)·自主預(yù)習(xí)儲(chǔ)備]知識(shí)梳理知識(shí)點(diǎn)一2．左手定則垂直手心電流的方向拇指3．(1)BIL0BILsinθ知識(shí)點(diǎn)二1．m1g＝m2g－nBIL(m1＋m)g＝m2g＋nBIL2．(1)磁體線圈(2)偏轉(zhuǎn)反抗角度大小方向(3)很弱很細(xì)3．向下向上基礎(chǔ)自測(cè)1．(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×2．A[伸開左手，四指指向電流方向，讓磁感線垂直穿過手心，拇指指向?yàn)榘才嗔Ψ较?，故A中的安培力方向豎直向上，B中的安培力為零，C中安培力方向豎直向下，D中安培力方向垂直紙面向外，故A正確。]3．ABD[安培力既垂直于通電導(dǎo)線，又垂直于磁場(chǎng)。當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，安培力最大，當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，安培力為零，故A、B正確，C錯(cuò)誤；通電直導(dǎo)線跟磁場(chǎng)方向斜交時(shí)，可將磁場(chǎng)沿平行于導(dǎo)線方向和垂直于導(dǎo)線方向進(jìn)行分解，垂直于導(dǎo)線方向的磁場(chǎng)為有效磁場(chǎng)，安培力不為零，故D正確。][關(guān)鍵能力·情境探究達(dá)成]情境探究(1)提示：說明磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線有力的作用。磁場(chǎng)中導(dǎo)線所受安培力的方向與磁場(chǎng)方向和電流方向都有關(guān)。(2)提示：①當(dāng)其他因素不變時(shí)，電流增大，安培力增大。當(dāng)其他因素不變時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，安培力增大。②如圖所示，可以把磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量分解為兩個(gè)分量：與電流方向垂直的分量B1＝Bsinθ，與電流方向平行的分量B2＝Bcosθ，平行于導(dǎo)線的分量B2對(duì)通電導(dǎo)線沒有作用力，通電導(dǎo)線所受的作用力F僅由B1決定，即F＝B1IL，故F＝BILsinθ(θ為B與I的夾角)。典例1解析：(1)中電流與磁場(chǎng)垂直，由左手定則可判斷出A所受安培力方向如圖甲所示。(2)中條形磁鐵在A處的磁場(chǎng)分布如圖乙所示，由左手定則可判斷A受到的安培力的方向如圖乙所示。(3)中由安培定則可判斷出電流A處磁場(chǎng)方向如圖丙所示，由左手定則可判斷出A受到的安培力方向如圖丙所示。(4)中由安培定則可判斷出電流A處磁場(chǎng)如圖丁所示，由左手定則可判斷出A受到的安培力方向如圖丁所示。答案：跟進(jìn)訓(xùn)練1．B[等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處均有一通電導(dǎo)線，且導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流。由安培定則可得導(dǎo)線a、b的電流在c處的合磁場(chǎng)方向水平向右。再由左手定則可得安培力的方向豎直向下，沿y軸負(fù)方向。故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。]典例2解析：題圖A中，F(xiàn)＝BIlcosα，這時(shí)不能死記公式而錯(cuò)寫成F＝BIlsinα。要理解公式本質(zhì)是有效長(zhǎng)度或有效磁場(chǎng)，導(dǎo)線與B垂直方向的分解為L(zhǎng)cosα，故F＝BIlcosα。題圖B中，B垂直于I，導(dǎo)線再怎么放，也在紙平面內(nèi)，故F＝BIl。題圖C是兩段等長(zhǎng)導(dǎo)線組成的折線abc，整體受力實(shí)質(zhì)上是兩部分直導(dǎo)線分別受力的矢量和，其有效長(zhǎng)度為ac，故F＝2BIl。題圖D中，從a→b的半圓形電流，分析圓弧上對(duì)稱的每一小段電流，受力抵消合并后，其有效長(zhǎng)度為ab，故F＝2BIR。題圖E中，導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度為0，故F＝0。答案：A：BIlcosαB：BIlC：2BIlD：2BIRE：0跟進(jìn)訓(xùn)練2．解析：題圖A中，由左手定則可判斷出導(dǎo)線所受力的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?，因?qū)Ь€不和磁場(chǎng)垂直，故將導(dǎo)線投影到垂直磁場(chǎng)方向上，導(dǎo)線所受力大小為F＝BILcosθ；題圖B中，由左手定則可判斷出導(dǎo)線所受力的方向?yàn)榇怪庇趯?dǎo)線斜向左上方，因?qū)Ь€和磁場(chǎng)方向垂直，導(dǎo)線所受力大小為F＝BIL；題圖C中，由左手定則可判斷出導(dǎo)線所受力的方向?yàn)榇怪庇诖艌?chǎng)方向斜向左上方，因?qū)Ь€和磁場(chǎng)方向垂直，故導(dǎo)線所受力大小為F＝BIL；題圖D中，由左手定則可判斷出導(dǎo)線所受安培力的方向?yàn)樗较蛴?，?dǎo)線所受安培力大小為F＝BIL。答案：垂直紙面向外，BILcosθ；垂直于導(dǎo)線斜向左上方，BIL；垂直于磁場(chǎng)方向斜向左上方，BIL；水平向右，BIL典例3B[方法一：直線電流元分析法把線圈L1沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸分成上下兩部分，每一部分又可以看成無數(shù)直線電流元，電流元處在L2產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，據(jù)安培定則可知各電流元所在處磁場(chǎng)方向豎直向上。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L1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。方法二：等效分析法把線圈L1等效為小磁針，該小磁針剛好處于環(huán)形電流I2的中心，通電后，小磁針的N極應(yīng)指向該點(diǎn)環(huán)形電流I2的磁場(chǎng)方向，由安培定則知L2產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向在其中心豎直向上，而L1等效成小磁針后轉(zhuǎn)動(dòng)前，N極指向紙內(nèi)，因此應(yīng)由指向紙內(nèi)轉(zhuǎn)為向上，所以從左向右看，線圈L1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。方法三：結(jié)論法環(huán)形電流I1、I2方向不平行，則必有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到兩環(huán)形電流同向且平行為止，據(jù)此可得從左向右看，線圈L1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。]跟進(jìn)訓(xùn)練3．A[(1)電流元法：把直線電流等效為AO、OB兩段電流，由左手定則可以判斷出AO段受力方向垂直紙面向外，OB段受力方向垂直紙面向內(nèi)，因此，從上向下看AB將以中心O為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；(2)特殊位置法：用導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90°的特殊位置來分析，根據(jù)左手定則判得安培力的方向向下，故導(dǎo)線在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)。故選A。]典例4D[要求所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，應(yīng)使棒平衡時(shí)所受的安培力有最小