1、13.2 磁感应强度、安培力【学习目标】磁感应强度、安培力的大小和方向。【自主学习】一、磁感应强度（1）比值定义 B： 其中导线与磁场 ，F 为 ，B 为导线所在处的 B 的大小与 I、L、F ，由 决定。（2）B 是矢量，计算时遵循 二、安培力（1）大小：如图：一根长为 L 的直导线，处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中且与 B 的夹角为 ，当通过电流 I 时，安培力的大小可表示为 F= 。当 =90时，安培力最大，F max= 当 =0或 =180时，安培力为 。（2）方向：用左手定则判定，安培力始终垂直于 和 所决定的平面，但 和不一定垂直。若它二者中任一量反向，F 将 。【典型例题】1、
2、在纸面上有一个等边三角形 ABC，其顶点处都通有相同电流的三根长直导线垂直于纸面位置，电流方向如图所示，每根通电导线在三角形的中心 O 产生的磁感应强度大小为 B0。则中心 O 处的磁感应强度大小为 。2、在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线，如图所示，四根导线中电流i4=i3i 2i 1，要使 O 点磁场增强，则应切断B2哪一根导线中的电流？（ ）A、i 1B、i 2C、i 3D、i 43、如图，一通电直导线位于蹄形磁铁、磁极的正上方，当通以电流 I 时，试判断导线的运动情况。4、如图所示，A 为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图。
3、当圆盘高速绕中心轴 OO转动时，通电直导线所受磁场力的方向是（ ）A、竖直向上 B、竖直向下 C、水平向里 D、水平向外5、如图所示，两根平行放置的导电轨道，间距为 L，倾角为 ，轨道间接有电动势为 E（内阻不计）的电源，现将一根质量为 m、电阻为 R 的金属杆 ab 与轨道垂直放于导电轨道上，轨道的摩擦和电阻均不计，要使 ab 杆静止，所加匀强磁场的磁感应强度至少多大？什么方向？【针对训练】1、下列说法中正确的是（ ）A、电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零B、一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C、表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的
4、电场力与SNA B3检验电荷本身电荷量的比值D、表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导体长度和电流乘积的比值2、在球体上分别沿经、纬两个方向互相垂直的套有两个绝缘导线环 AA和BB，环中通有相同大小的恒定电流（如图） ，则球心处磁感应强度的方向为：（ AA面水平，BB 面垂直纸面竖直） （ ）A、指向左上方B、指向右下方C、竖直向上D、水平向右3、如图所示，原来静止的圆形通电线圈通以逆时针方向的电流 I，在其直径 AB 上靠近 B 点放一根垂直于线圈平面的固定不动的长直导线，通过如图所示的方向的电流I，在磁场力作用下圆线圈将（ ）A、向左运动B、向右运动C
5、、以直径 AB 为轴运动D、静止不动4、质量为 m 的通电细杆 ab 置于倾角为 的导轨上，导轨宽度为 d，杆 ab 与导轨间的动摩擦因数为 。有电流时，ab 恰好能在导轨上静止，如图所示，它的四个侧视图中标出四种可能的匀强磁场方向，其中杆 ab 又与导轨之间的摩擦力可能为零的图是（ ）4（a）图 （b）图 （c）图 （d）图A、 B、 C、 D、5、一根长度 0.1 米的均匀金属杆，两端焊接等长的细软导线，悬挂在同一水平的两点上，abcd 所在的区域内有一竖直方向的匀强磁场，当 ab 中通以如图所示电流时，金属杆 ab 偏离原来的位置到两根悬线和竖直方向的夹角为 30时保持平衡，如果金属杆
6、ab 的质量为 0.0866 千克，其中通过电流强度为 10 安，求匀强磁场的磁感应强度（g 取 10 米/秒2）【能力训练】1、下列叙述正确的是（ ）A、放在匀强磁场中的通电导线受到恒定的磁场力B、沿磁感线方向，磁场逐渐减弱C、磁场的方向就是通电导体所受磁场力的方向D、安培力的方向一定垂直磁感应强度和直导线所决定的平面2、如图，O 为圆心，KN、LM 是半径分别为 ON、OM 的同心圆，若 O 处垂直纸面放置一载流直导线，电流垂直纸面向外。用一条导线围成如图所示回路 KLMN，当回路中沿图示方向通以电流时，此回路将（ ）A、向左平动B、在纸面向绕过 O 点垂直于纸面的轴转动C、KL 边向外，
7、MN 边向里运动D、KL 边向里，MN 边向外运动3、如图所示，一重为 G1 的通电圆环置于水平桌面，环中电流方向为顺时针方向（从上往下看） ，在环的正上方用轻绳悬挂一条形磁铁，磁铁的中心轴线通过圆环中心，磁铁的上端为 N 极，下端为 S 极，磁铁自身重为 G2，则下列关于圆环对桌面压力 F，磁铁对轻绳拉力 F的大小正确的是（ ）A、FG 1，F G 25B、F G1，FG 2C、F G1，FG 2D、FG 1，FG 24、如图所示，水平桌面上放一根条形磁铁，磁铁正中央上方吊着跟磁铁垂直的导线，当导线中通入指向纸内的电流时（ ）A、悬线上的拉力将变大B、悬线上的拉力将变小C、条形磁铁对水平桌面
8、的压力将变大D、条形磁铁对水平桌面的压力将不变5、载流导线 L1、L 2 处在同一平面内，L 1 是固定的，L 2 可绕垂直纸面的固定转轴 O转动，各自的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是（ ）A、因不受磁场力作用，故 L2 不动B、因 L2 所受的磁场力对轴 O 的力矩相平衡，故 L2 不动C、L 2 绕轴 O 按顺时针方向转动D、L 2 绕轴 O 按逆时针方向转动6、如图所示，ab 是两根靠在一起的平行通电直导线，其中电流分别为 Ia 和 Ib（已知 IaI b） ，电流方向如图。当垂直于 a、b 所在的平面加一个磁感应强度为 B 的匀强磁场，导线 a 恰好能处于平衡状态，则导线 b
9、的受力情况与加磁场 B 以前相比（ ）A、不再受磁场力作用B、所受磁场力是原来的 2 倍C、所受磁场力小于原来的 2 倍D、所受磁场力大于原来的 2 倍7、如图所示，闭合导线 aba 中通入电流 I方向如图，匀强磁场 B 垂直纸面向里，且与闭合导线平面垂直，直导线 ab 长为 L，则闭合导线受到的安培力大小是 ，弯曲导线6ab 受到的安培力的大小是 ，方向 ，直导线 ab 受到的安培力大小是 ，方向 。8、如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，并在竖直向上的磁场中，一根质量为 3.6kg，有效长度 2m 的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为 5A 时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流强度
10、增大到 8A 时，金属棒能获得 2m/s2 的加速度，则磁场的磁感应强度为多少？9、如图所示，有一根导线 ab 紧靠在竖直导轨上，它们之间的摩擦因数为 =0.5，匀强磁场方向竖直向上，磁感应强度 B=0.4T，如果导线的质量为 M=0.010kg，长度l=0.20m，问在导线 ab 上至少要通以多大的电流才能使它保持静止？电流方向如何？（g 取 10m/s2）10、如图所示，将长 50cm、质量为 10g 的均匀金属棒 ab 的两端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场中，当金属棒中通过 0.4A 电流时，弹簧恰好不伸长，求：（1）匀强磁场中磁感应强度是多大？（2）当金属棒通过 0.2A 由 a 到 b 的电流时，弹簧伸长1 厘米，如果电流方向由 b 到 a，而电流大小不变，弹簧伸长又是多少？【学后反思】_7_。参考答案：典型例题1、O 2、D 3、由上往下看导线，逆时针转动的同时向下运动4、D 5、B= ，垂直于轨道平面向上sinLEmgR针对训练1、AC 2、A 3、C 4、A 5、B=0.5T能力训练1、D 2、C 3、D 4、A 5、D 6、C 7、零 BIL 水平向左 BIL 水平向右8、B=1.2T 9、I=2.5A 由 ba 10、 （1）0.5T （2）3cm
