4　通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到的力[學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.知道安培力的方向與電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向都垂直，會(huì)用左手定則判斷安培力的方向。(重點(diǎn))2.會(huì)推導(dǎo)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中安培力的表達(dá)式，會(huì)計(jì)算勻強(qiáng)磁場(chǎng)中安培力的大小。(重點(diǎn)、難點(diǎn))3.知道磁電式電流表的基本構(gòu)造以及運(yùn)用它測(cè)量電流大小和方向的基本原理。(難點(diǎn))一、安培力1．定義：通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到的力。2．方向：用左手定則判斷。判斷方法：伸開(kāi)左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線(xiàn)從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。3．安培力方向的特點(diǎn)安培力方向與導(dǎo)線(xiàn)方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向都垂直，即垂直于導(dǎo)線(xiàn)、磁感應(yīng)強(qiáng)度決定的平面。二、安培力的大小F＝三、磁電式電流表1．磁電式電流表的構(gòu)造特點(diǎn)(1)構(gòu)造：磁鐵、線(xiàn)圈、螺旋彈簧、指針、極靴。(如圖甲所示)(2)特點(diǎn)：兩極間的極靴和極靴中間的鐵質(zhì)圓柱，使極靴與圓柱間的磁場(chǎng)都沿半徑方向均勻分布，使線(xiàn)圈平面都與磁感線(xiàn)平行，使表盤(pán)刻度均勻。(如圖乙所示)甲　　　　　　　　　　乙2．原理(1)通電線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中受安培力作用發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。螺旋彈簧變形，反抗線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)線(xiàn)圈偏轉(zhuǎn)的角度越大，被測(cè)電流就越大，所以根據(jù)線(xiàn)圈偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以確定被測(cè)電流的大小；根據(jù)線(xiàn)圈偏轉(zhuǎn)的方向，可以知道被測(cè)電流的方向。3．優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，可以測(cè)出很弱的電流；缺點(diǎn)是線(xiàn)圈的導(dǎo)線(xiàn)很細(xì)，允許通過(guò)的電流很弱。如果希望它測(cè)量較大的電流值，就要根據(jù)上一章的方法擴(kuò)大其量程。1．思考判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(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(xiàn)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(xiàn)方向一定垂直。 (√)(4)磁電式電流表中的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。 (×)2．一根容易發(fā)生形變的彈性導(dǎo)線(xiàn)兩端固定。導(dǎo)線(xiàn)中通有電流，方向豎直向上。當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)呈直線(xiàn)狀態(tài)；當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右和垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，如圖所示描述導(dǎo)線(xiàn)狀態(tài)的四個(gè)圖示中正確的是(　　)A　　　　　B　　　　　C　　　　　DD　[用左手定則可判斷出，A中導(dǎo)線(xiàn)所受安培力為零，B中導(dǎo)線(xiàn)所受安培力垂直于紙面向里，C、D中導(dǎo)線(xiàn)所受安培力向右，導(dǎo)線(xiàn)受力以后的彎曲方向應(yīng)與受力方向一致，D正確，A、B、C錯(cuò)誤。]3．(多選)關(guān)于磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線(xiàn)的作用力的大小，下列說(shuō)法中正確的是(　　)A．通電直導(dǎo)線(xiàn)跟磁場(chǎng)方向平行時(shí)作用力為零B．通電直導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)與磁場(chǎng)方向的夾角無(wú)關(guān)D．通電直導(dǎo)線(xiàn)跟磁場(chǎng)方向斜交時(shí)肯定有作用力ABD　[安培力既垂直于通電導(dǎo)線(xiàn)，又垂直于磁場(chǎng)。當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，安培力最大，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，安培力為零，選項(xiàng)A、B正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；通電直導(dǎo)線(xiàn)跟磁場(chǎng)方向斜交時(shí)，可將磁場(chǎng)沿平行于導(dǎo)線(xiàn)方向和垂直于導(dǎo)線(xiàn)方向進(jìn)行分解，垂直于導(dǎo)線(xiàn)方向的磁場(chǎng)為有效磁場(chǎng)，安培力不為零，選項(xiàng)D正確。]安培力的方向1.安培力F、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I的關(guān)系(1)已知I、B的方向，可唯一確定F的方向。(2)已知F、B的方向，且導(dǎo)線(xiàn)的位置確定時(shí)，可唯一確定I的方向。(3)已知F、I的方向時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度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 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(xiàn)電流環(huán)形電流或通電螺線(xiàn)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(xiàn)穿過(guò)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(xiàn)的方向拇指指向軸線(xiàn)上磁感線(xiàn)的方向拇指指向電流受到的磁場(chǎng)力的方向3.兩平行通電直導(dǎo)線(xiàn)的相互作用規(guī)律：同向電流互相吸引，反向電流互相排斥。應(yīng)用左手定則時(shí)，磁感線(xiàn)不一定要垂直穿過(guò)掌心，磁感線(xiàn)的方向要與大拇指垂直，不一定與四指垂直。【例1】　畫(huà)出圖中通電直導(dǎo)線(xiàn)A受到的安培力的方向。(1)　　　　(2)　　　　(3)　　　　　(4)[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。甲　　　　　　　　　乙(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。丙　　　　　　　　丁(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]　(1)　　　　(2)　　　　(3)　　　　(4)判斷安培力方向常見(jiàn)的兩類(lèi)問(wèn)題1．在赤道上空，水平放置一根通以由西向東的電流的直導(dǎo)線(xiàn)，則此導(dǎo)線(xiàn)(　　)A．受到豎直向上的安培力B．受到豎直向下的安培力C．受到由南向北的安培力D．受到由西向東的安培力A　[赤道上空的地磁場(chǎng)方向是由南向北的，電流方向由西向東，畫(huà)出此處磁場(chǎng)和電流的方向圖如圖所示，由左手定則可判斷出導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力的方向是豎直向上的，選項(xiàng)A正確。]安培力的大小1.F＝BILsin θ適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的通電直導(dǎo)線(xiàn)，求彎曲導(dǎo)線(xiàn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力時(shí)，L為有效長(zhǎng)度，即導(dǎo)線(xiàn)兩端點(diǎn)所連直線(xiàn)的長(zhǎng)度，相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端，如圖所示。2．同樣情況下，通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，它所受的安培力最大；導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，它不受安培力；導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向斜交時(shí)，它所受的安培力介于0和最大值之間。3．在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，只要通電直導(dǎo)線(xiàn)L所在位置的各點(diǎn)B矢量相等(包括大小和方向)，則導(dǎo)線(xiàn)所受安培力也能用上述公式計(jì)算。4．當(dāng)電流同時(shí)受到幾個(gè)安培力時(shí)，則電流所受的安培力為這幾個(gè)安培力的矢量和。【例2】　如圖所示，一段導(dǎo)線(xiàn)abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)垂直。線(xiàn)段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L，且∠abc＝∠bcd＝135°。流經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)的電流為I，方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線(xiàn)段abcd所受到的磁場(chǎng)的作用力的合力(　　)A．方向沿紙面向上，大小為(＋1)ILBB．方向沿紙面向上，大小為(－1)ILBC．方向沿紙面向下，大小為(＋1)ILBD．方向沿紙面向下，大小為(－1)ILB思路點(diǎn)撥：(1)通電導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力等于各段所受安培力的合力。(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中彎曲導(dǎo)線(xiàn)的有效長(zhǎng)度L，等于連接兩端點(diǎn)間的線(xiàn)段的長(zhǎng)度。A　[應(yīng)用F＝BIL求安培力，其中I⊥B，L為導(dǎo)線(xiàn)的有效長(zhǎng)度。導(dǎo)線(xiàn)段abcd的有效長(zhǎng)度為線(xiàn)段ad，由幾何知識(shí)知Lad＝(＋1)L，故線(xiàn)段abcd所受的合力大小F＝ILadB＝(＋1)ILB，導(dǎo)線(xiàn)有效長(zhǎng)度的電流方向?yàn)?/span>a→d，據(jù)左手定則可以確定導(dǎo)線(xiàn)所受合力方向沿紙面向上，故A項(xiàng)正確。]應(yīng)用安培力公式F＝BILsin θ解題的技巧應(yīng)用公式F＝BILsin θ求安培力大小時(shí)不能死記公式，應(yīng)正確理解公式中各物理量的實(shí)質(zhì)，可將Bsin θ理解為有效磁感應(yīng)強(qiáng)度或?qū)?/span>Lsin θ理解為有效長(zhǎng)度，θ為磁場(chǎng)方向與直導(dǎo)線(xiàn)L之間的夾角。2．長(zhǎng)度為L、通有電流為I的直導(dǎo)線(xiàn)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，對(duì)于各圖中導(dǎo)線(xiàn)所受安培力的大小計(jì)算正確的是(　　)A．F＝BILcos θ　　　 B．F＝BILcos θ    C．F＝BILsin θ　　 D．F＝BILsin θA　[A圖中，導(dǎo)線(xiàn)不和磁場(chǎng)垂直，將導(dǎo)線(xiàn)投影到垂直磁場(chǎng)方向上，故F＝BILcos θ，A正確；B圖、C圖和D圖中，導(dǎo)線(xiàn)和磁場(chǎng)方向垂直，故F＝BIL，B、C、D錯(cuò)誤。]安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題五種常用方法電流元法把整段導(dǎo)線(xiàn)分為許多段直電流元，先用左手定則判斷每段電流元受力的方向，然后判斷整段導(dǎo)線(xiàn)所受合力的方向，從而確定導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)管可以等效成條形磁鐵或多個(gè)環(huán)形電流，反過(guò)來(lái)等效也成立特殊位置法通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)通電導(dǎo)線(xiàn)到某個(gè)便于分析的特殊位置(如轉(zhuǎn)過(guò)90°)，然后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(xiàn)電流在相互作用過(guò)程中，無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流互相吸引，反向電流互相排斥；兩不平行的直線(xiàn)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(wèn)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)的作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向【例3】　如圖所示，O為圓心，KN、LM是半徑分別為ON、OM的同心圓弧，在O處垂直紙面有一載流直導(dǎo)線(xiàn)，電流方向垂直紙面向外，用一根導(dǎo)線(xiàn)圍成如圖KLMN所示的回路，當(dāng)回路中沿圖示方向通過(guò)電流時(shí)(電源未在圖中畫(huà)出)，此時(shí)回路(　　)A．將向左平動(dòng)B．將向右平動(dòng)C．將在紙面內(nèi)繞通過(guò)O點(diǎn)并垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)D．KL邊將垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)，MN邊垂直紙面向里運(yùn)動(dòng)思路點(diǎn)撥：(1)把整段電流等效為多段直線(xiàn)電流元。(2)用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向。(3)判斷整段電流所受合力方向。D　[因?yàn)橥娭睂?dǎo)線(xiàn)的磁感線(xiàn)是以O為圓心的一組同心圓，磁感線(xiàn)與KN邊、LM邊平行，所以KN邊、LM邊均不受力。根據(jù)左手定則可得，KL邊受力垂直紙面向外，MN邊受力垂直紙面向里，故D項(xiàng)正確。]判斷安培力作用下通電導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向的思路(1)首先應(yīng)畫(huà)出通電導(dǎo)體(或通電線(xiàn)圈)所在位置的磁感線(xiàn)方向。(2)根據(jù)左手定則確定通電導(dǎo)體(或通電線(xiàn)圈)所受安培力的方向。(3)由通電導(dǎo)體(或通電線(xiàn)圈)的受力情況判斷通電導(dǎo)體(或通電線(xiàn)圈)的運(yùn)動(dòng)方向。3．如圖所示，將通電直導(dǎo)線(xiàn)AB用絲線(xiàn)懸掛在電磁鐵的正上方，直導(dǎo)線(xiàn)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，則接通開(kāi)關(guān)S的瞬間(　　)A．A端向上運(yùn)動(dòng)，B端向下運(yùn)動(dòng)，懸線(xiàn)張力不變B．A端向下運(yùn)動(dòng)，B端向上運(yùn)動(dòng)，懸線(xiàn)張力不變C．A端向紙外運(yùn)動(dòng)，B端向紙內(nèi)運(yùn)動(dòng)，懸線(xiàn)張力變小D．A端向紙內(nèi)運(yùn)動(dòng)，B端向紙外運(yùn)動(dòng)，懸線(xiàn)張力變大D　[當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通時(shí)，根據(jù)安培定則知電磁鐵附近磁感線(xiàn)的分布如圖所示，由左手定則知通電直導(dǎo)線(xiàn)此時(shí)A端受力指向紙內(nèi)，B端受力指向紙外，故導(dǎo)線(xiàn)將轉(zhuǎn)動(dòng)，由特殊位置法知當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)轉(zhuǎn)到與磁感線(xiàn)垂直時(shí)，整個(gè)導(dǎo)線(xiàn)受到的磁場(chǎng)力方向豎直向下，故懸線(xiàn)張力變大，D正確。]安培力作用下的導(dǎo)體平衡利用“圖圖轉(zhuǎn)換法”巧解與安培力相關(guān)的問(wèn)題。1．安培力作用下導(dǎo)體棒的平衡問(wèn)題，題目所給出的圖形一般為“立體圖”，如果把物體的受力直接畫(huà)在導(dǎo)體棒上，則較為抽象，不利于問(wèn)題的求解，一般把抽象的立體圖轉(zhuǎn)換為直觀(guān)的“平面圖”，即畫(huà)出“側(cè)視圖”。2．畫(huà)平面圖時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確標(biāo)明輔助方向，如磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向，電流的方向，導(dǎo)體棒端點(diǎn)的名稱(chēng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與平面的夾角，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與電流的夾角，線(xiàn)框與水平面或與豎直面之間的夾角等，最后根據(jù)安培力方向一定垂直于電流和磁場(chǎng)所決定的平面的特點(diǎn)準(zhǔn)確畫(huà)出安培力的方向。【例4】　質(zhì)量為m＝0.02 kg的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ＝37°的平行放置的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度d＝0.2 m，桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下，如圖所示?，F(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的觸頭，求為使桿ab靜止不動(dòng)，通過(guò)ab桿的電流范圍為多少？(g取10 m/s2)思路點(diǎn)撥：(1)首先將立體圖轉(zhuǎn)換成平面圖，對(duì)桿受力分析。(2)桿所受摩擦力方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下。(3)桿靜止不動(dòng)的臨界條件是摩擦力剛好達(dá)到最大靜摩擦力。[解析]　如圖甲、乙所示是電流最大和最小兩種情況下桿ab的受力分析圖。甲　　　 　　　乙根據(jù)甲圖列式如下：F1－mgsin θ－f1＝0，FN－mgcos θ＝0，f1＝μFN，F1＝BImaxd，解上述方程得：Imax＝0.46 A。根據(jù)乙圖列式如下：F2＋f2－mgsin θ＝0，FN－mgcos θ＝0，f2＝μFN，F2＝BImind，解上述方程得：Imin＝0.14 A。因此電流范圍是0.14～0.46 A。[答案]　0.14～0.46 A上例中，若ab桿中的電流為0.2 A，且導(dǎo)軌是光滑的，其他條件不變，則要使ab桿靜止至少要施加一個(gè)多大的力？方向如何？提示：對(duì)ab桿受力分析如圖，沿斜面方向平衡，mgsin 37°＝BIL＋F，則F＝mgsin 37°－BId＝0.04 N。在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，安培力的方向易畫(huà)錯(cuò)，因此應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)受力分析時(shí)，將表示磁場(chǎng)的箭頭在受力圖中標(biāo)出，便于確定安培力的方向；(2)畫(huà)完圖后，要檢查一下，看安培力是否垂直于B、I所決定的平面。4．質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L的導(dǎo)體棒MN垂直導(dǎo)軌放置且靜止在水平導(dǎo)軌上，通過(guò)MN的電流為I，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于電流方向且與導(dǎo)軌平面成θ角斜向下，如圖所示，求棒MN所受支持力FN的大小和摩擦力Ff的大小。[解析]　畫(huà)出平面圖，由左手定則判斷出安培力方向，對(duì)MN受力分析，如圖所示，對(duì)導(dǎo)體棒MN由平衡條件得水平方向上有Ff＝Fsin θ豎直方向上有FN＝Fcos θ＋mg安培力F＝BIL聯(lián)立解得FN＝BILcos θ＋mgFf＝BILsin θ。[答案]　BILcos θ＋mg　BILsin θ課 堂 小 結(jié)知 識(shí) 脈 絡(luò)1.安培力的大小及方向的判定方法。2.安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)分析——五種常用方法。3.安培力作用下導(dǎo)體的平衡問(wèn)題。1．(多選)關(guān)于磁電式電流表內(nèi)的磁鐵和鐵芯之間的均勻輻向分布的磁場(chǎng)，下列說(shuō)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(xiàn)圈平面始終與磁感線(xiàn)平行D．該磁場(chǎng)中距軸線(xiàn)等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都相等CD　[磁電式電流表內(nèi)的磁鐵和鐵芯之間均勻輻向分布的磁場(chǎng)，使線(xiàn)圈平面始終與磁感線(xiàn)平行，C正確；該磁場(chǎng)中距軸線(xiàn)等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小處處相等，但方向不同，A、B錯(cuò)誤，D正確。]2．如圖所示，一根有質(zhì)量的金屬棒MN，兩端用細(xì)軟導(dǎo)線(xiàn)連接后懸于a、b兩點(diǎn)，棒的中部處于方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒中通有電流，方向從M流向N，此時(shí)懸線(xiàn)上有拉力，為了使拉力等于零，可以(　　)A．適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B．使磁場(chǎng)反向C．適當(dāng)增大電流D．使電流反向C　[首先對(duì)MN進(jìn)行受力分析，受豎直向下的重力G，受兩根軟導(dǎo)線(xiàn)的豎直向上的拉力和安培力。處于平衡時(shí)：2F＋BIL＝mg，重力mg恒定不變，欲使拉力F減小到0，應(yīng)增大安培力BIL，所以可增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B或增加通過(guò)金屬棒中的電流I，或二者同時(shí)增大，C對(duì)。]3．如圖所示，導(dǎo)線(xiàn)框中電流為I，導(dǎo)線(xiàn)框垂直于磁場(chǎng)放置，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，AB與CD相距為d，則棒MN所受安培力大小(　　)A．F＝BId　　　　　　 B．F＝BIdsin θC．F＝  D．F＝BIdcos θC　[棒MN在磁場(chǎng)中有效電流的長(zhǎng)度L＝，則F＝BIL＝，C正確。]4．如圖所示，在南北方向安放的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)的正上方用細(xì)線(xiàn)懸掛一條形小磁鐵，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)中通入圖示的電流I后，下列說(shuō)法正確的是(　　)A．磁鐵N極向里轉(zhuǎn)，懸線(xiàn)所受的拉力小于磁鐵所受的重力B．磁鐵N極向外轉(zhuǎn)，懸線(xiàn)所受的拉力小于磁鐵所受的重力C．磁鐵N極向里轉(zhuǎn)，懸線(xiàn)所受的拉力大于磁鐵所受的重力D．磁鐵N極向外轉(zhuǎn)，懸線(xiàn)所受的拉力大于磁鐵所受的重力C　[由條形磁鐵的磁場(chǎng)分布，并由左手定則，可知導(dǎo)線(xiàn)左半部分受到安培力方向垂直紙面向外，右半部分安培力方向垂直紙面向里，由牛頓第三定律得磁鐵左半部分受到安培力方向垂直紙面向里，右半部分安培力方向垂直紙面向外，因此條形磁鐵N極向里轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)導(dǎo)線(xiàn)受力豎直向上，則磁鐵受力豎直向下，導(dǎo)致懸線(xiàn)所受的拉力大于磁鐵所受的重力，故C正確。]

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高中物理人教版 (新課標(biāo))選修3電子課本

4 通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到的力

版本： 人教版 (新課標(biāo))

年級(jí)： 選修3

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