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知识点1 磁现象
1．磁现象
（1）磁性：能吸引铁质物体的性质．
（2）磁体：能吸引铁质物体的物体．
（3）磁极：
①定义：磁体中磁性最强的区域叫磁极；
②类型：与电荷相似，自然界中总存在两个磁极，磁极类型的定义为：
自由转动的磁体，静止时指向地理南极的磁极叫南极（极）；
自由转动的磁体，静止时指向地理北极的磁极叫北极（极），
③特点：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．
2．电流的磁效应
（1）实验现象：沿南北方向放置在指南针上方的导线，在通电时磁针发生了转动，如下图所示：
（2）奥斯特：电流通过导体时导体周围存在磁场．
物体具有的吸引铁、钴、镍等物质的属性叫做 ；具有磁性的 叫做磁体；磁体上磁性最强的部分叫做 ；磁体有两个磁极：南极和北极．同名磁极相互 ，异名磁极相互 ．
【答案】磁性；物体；磁极；排斥；吸引
奥斯特实验说明了（ ）
A．磁场的存在 B．磁场具有方向性
C．通电导线周围存在磁场 D．磁体间有相互作用
【解析】奥斯特实验中小磁针发生偏转的原因是通电导线周围产生的磁场对小磁针发生作用，使小磁针偏转
【答案】C
在进行奥斯特的电流磁效应实验时，通电直导线的放置位置应该是( )
A．西南方向、在小磁针上方 B．东南方向、在小磁针上方
C．平行东西方向，在小磁针上方 D．平行南北方向，在小磁针上方
【答案】D
做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，通电后发现小磁针不动，用手拨动一下小磁针，小磁针转动后静止不动，由此可知通电直导线放置情况是 ( )
A．东西向 B．南北向 C．正西南 D．正西北
【解析】由于地球磁场的作用，小磁针静止时N极指向地球的北极，如果通电导线是南北方向放置的，则不论电流方向指向南还是指向北，小磁针静止时将偏离南北方向而指向东西方向，即磁针转动的角度接近．如果通电导线是东西方向放置，通以由东向西的电流，则小磁针北极静止时仍然指向地理的北极；如果通以由西向东的电流，则小磁针静止时北极指向地理的南极．所以本题中的通电导线应东西方向放置，答案A是正确的．
一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，如图所示，若带电粒子飞过小磁针上方的瞬间，小磁针极向纸面内偏转，这带电粒子可能是（ ）
A．向右飞行的正粒子束
B．向左飞行的正粒子束
C．向右飞行的负粒子束
D．向左飞行的负粒子束
【解析】带电粒子的运动相当于一股电流：带正电的粒子运动时，电流方向即粒子运动的方向；带负电的粒子运动时，电流的方向与其运动的方向相反．因此，在运动的粒子空间周围也会形成磁场．小磁针的极向纸面内偏转，表示粒子飞行的轨迹在下方区域，其磁场方向垂直于纸面向内．根据安培定则，由运动粒子所形成的等效电流方向应从左到右，所以可能是向右运动的正粒子束或向左运动的负粒子束．
【答案】AD
知识点2 磁场
1．磁场
（1）定义：磁体周围存在的一种特殊物质（看不见摸不着，是物质存在的一种特殊形式）；
（2）基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用；
（3）特点：磁场是媒介物，磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的；
（4）实例：通电导线对磁铁有作用力；磁铁对通电导线也有作用力；两条通电导线之间也有作用力．
2．地磁场
地球是一个巨大的磁体，地球周围存在磁场---地磁场．地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近），其间存在磁偏角．
磁场是存在于 或电流周围空间的一种客观存在的 ；磁极和磁极间、磁极和电流间、电流和电流间的作用都是通过 来传递的．
【答案】磁体；物质；磁场
下列说法正确的是（　　）
A．除永久磁铁以外，一切磁场都是由运动电荷产生的
B．一切磁现象都起源于运动电荷
C．一切磁作用都是运动电荷通过磁场而发生的
D．有磁必有电，有电必有磁
【答案】BCD
以下说法中，正确的是（　　）
A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的
B．电流与电流的相互作用是通过电场产生的
C．磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的
D．磁场和电场是同一种物质
【解析】电流能产生磁场，在电流的周围就有磁场存在，不论是磁极与磁极间还是电流与电流间、磁极与电流间，都有相互作用的磁场力．磁场是磁现象中的一种特殊物质，它的基本特点是对放入磁场中的磁极、电流有磁场力的作用；而电场是电荷周围存在的一种特殊物质，其最基本的性质是对放入电场中的电荷有电场力的作用，它不会对放入静电场中的磁极产生力的作用，因此，磁场和电场是两种不同的物质，各自具有其本身的特点．
【答案】A
下列说法正确的是 （ ）
A．磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极
B．磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的,而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体间的相互作用不是通过磁场发生的
C．地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的
D．磁极与磁极之间是一种超距作用
【答案】AD
下列关于磁场的说法，正确的是（ ）
A．只有磁铁周围才存在磁场
B．磁场是假想的，不是客观存在的
C．磁场是在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生的
D．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用的
【解析】磁铁周围存在磁场，运动电荷周围也存在磁场，故选项A错误．磁场虽然看不到摸不着，但是客观存在的．故选项B错误．磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的作用是通过磁场实现的，选项C错误，选项D正确．
【答案】D
下列说法正确的是（ ）
A．磁场跟电场一样，是一种物质
B．磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场
C．指南针指南说明地球周围有磁场
D．磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的
【答案】ABCD
地球是个大磁场．在地球上，指南针能指南北是因为受到 的作用．人类将在本世纪登上火星．目前，火星上的磁场情况不明，如果现在登上火星．你认为在火星上的宇航员 依靠指南针来导向吗？（填“能”、“不能”）
【答案】地磁场；不能
知识点3 磁感应强度
1．磁感应强度
（1）物理意义：表示磁场强弱和方向的物理量．
（2）定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的力（安培力）跟电流和导线长度的乘积的比值叫磁感应强度．符号：
（3）定义式：
（4）方向：小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向，磁感应强度是矢量．
（5）单位：在国际单位制中是特斯特，简称特，符号．．
2．理解磁感应强度：
（1）比值是磁场中各点的位置函数，在非匀强磁场中比值是因点而异的，即在磁场中某一确定位置处，无论怎样改变和，都与的乘积大小成比例地变化，比值跟的乘积大小无关．因此，比值的大小反映了各不同位置处磁场的强弱程度，所以人们用它来定义磁场的磁感应强度．还应
说明是指通电导线电流方向跟所在处磁场方向垂直时的磁场力，此时通电导线受到的磁场力最大．
（2）磁场中某点的与不成正比，与也不成反比．
（3）对于确定的磁场中某一位置来说，并不因探测电流和线段长短（电流元）的改变而改变，而是由磁场自身决定的；比值不变这一事实反映了所量度位置的磁场强弱程度是一定的．
在磁感应强度的定义式中，有关各物理量间的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．由、和决定 B．由、和决定
C．由、和决定 D．由、和决定
【答案】B
根据磁感应强度的定义式，下列说法中正确的是（ ）
A．在磁场中某确定位置，与成正比，与和的乘积成反比
B．一小段能通电直导线在空间某处受磁场力，那么该处的一定为零
C．磁场中某处的的方向跟电流在该处受磁场力的方向相同
D．一小段通电直导线放在为零的位置，那么它受到磁场力也一定为零
【答案】D
下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是（　　）
A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大
B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大
C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
【答案】D
磁场中磁感应强度的方向就是（ ）
A．该点的磁场的方向 B．该点小磁针静止时N极所指方向
C．小磁针N极受力方向 D．小磁针S极受力方向
【答案】ABC
关于磁感应强度的下列说法中，正确的是（ ）
A．放在磁场中的通电导线，电流越大，受到的磁场力也越大，表示该处的磁感应强度越大
B．磁感线的指向就是磁感应强度的方向
C．垂直磁场放置的通电导线受力方向就是磁感应强度的方向
D．磁感应强度的大小、方向与放入磁场的通电导线电流大小、导线长度、导线取向等均无关
【解析】磁感应强度是反映磁场性质的物理量，只跟磁场中的位置有关，与该位置所放置的导线的长度、取向、受力大小等均无关，A错，D对；磁感应强度的方向应是磁感线的切线方向，而不是磁感线指向，选项B错误；根据左手定则，导线所受安培力的方向与磁感应强度的方向垂直，C错．
【答案】D
下列说法正确的是（　　）
A．磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时受到磁场力与该导线的长度、通过的电流乘积的比值即
B．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
C．磁感应强度只是定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与以及通电导线在磁场中的方向无关
D．通电导线的受磁场力的方向就是磁场的方向
【答案】C
以下说法中正确的是（　　）
A．通电导线在某处所受磁场力为零，那么该处的磁感应强度必定为零
B．若长为、电流为的导线在某处受到的磁场力为，则该处的磁感应强度必为
C．如果将一段短导线（有电流）放入某处，测得该磁感应强度为，若撤去该导线，该处的磁感应强度为零
D．以上说法均不正确
【解析】如果通电导线与磁感线平行放入，无论磁场多强，导线也不会受力，A错；若导线与磁场既不垂直，也不平行，那么也不会等于，而应比大，同时如果太长，测出的磁场不是某点的磁场，而是导线所处区域的平均磁场，B错；磁场中某点磁感应强度是由磁场本身决定的，C错．
【答案】D
关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的是（　　）
A．电流元在磁场中受力为，则磁感应强度一定等于
B．电流元在磁场中受力为，则磁感应强度可能大于或等于
C．磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大
D．磁场中某点磁感应强度的方向，与电流元在此点的受力方向相同
【解析】判断磁感应强度大小，需在电流受力最大的前提下进行，选项A、B中的力可能小于或等于最大
受力，因此磁感应强度可能大于或等于．
电流元在磁场中的力与其放置方位有关，因此电流元受力大的地方，磁感应强度不一定大．
磁场的方向由磁针北极的受力方向决定，与电流元的受力方向不一定相同．
【答案】B
如图所示为某磁场的一条磁感线，其上有两点，则（ ）
A．点的磁感应强度一定大
B．点的磁感应强度一定大
C．因为磁感应线是直线，两点的磁感应强度是一样大
D．条件不足，无法判断
【解析】磁感应强度的大小是由磁感线的疏密程度决定的，单凭一条磁感线无法判断．
【答案】D
磁感应强度单位是特斯拉，1特斯拉相当于（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
磁感应强度在国际单位制中的单位是特斯拉（符号），关于下列单位中与磁感应强度单位一致的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】AD
有一小段通电导体，长为，电流为，把它置入磁场中某点，受到的磁场力为，则该点的磁感应强度一定是
A． B． C． D．以上情况都有可能
【答案】C
一根长为的直导线垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，通以的电流时，它受到磁场的作用力是，则磁场的磁感应强度是 ；当导线的长度在原来位置缩短为原来的一半时，磁感应强度为 ．
【答案】
知识点4 磁感线
1．实验现象：在磁场中放一块玻璃板，玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，细铁屑就在磁场中磁化成“小磁针”，轻敲玻璃板，铁屑就会有规则地排列起来，模拟初磁感线的形状，如图所示：
2．磁感线
（1）物理意义：用来形象的描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线．
（2）定义：在磁场中画出的每一点切线方向都跟这点的磁感应强度方向一致的曲线．
（3）特点：
①磁感线是为了研究磁场而人为假设的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实的曲线．
②磁感线的疏密表示磁场的强弱．磁感线越密的地方磁场越强，磁感线越疏的地方磁场越弱．
③磁场对小磁针的极的作用力的方向叫做磁场的方向．由于磁感线上任何一点的方向跟该点的磁场方向一致，所以磁感线方向、磁场方向、小磁针静止时极所指的方向，三者是一致的．
④磁感线不相交、也不能相切．
⑤没有画磁感线的地方，并不表示那里没有磁场存在，通过磁场中任何一点总能画出而且只能画出一条磁感线．
⑥磁场中任何一条磁感线都是闭合曲线．例如:条形磁铁或通电螺线管的磁感线在外部都是从极出来进入极；在内部由极回到极，形成闭合曲线．
关于磁场和磁感线的描述，正确的是（ ）
A．磁感线能形象的描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向就是该点的磁场方向
B．磁感线是从磁铁的极指向极
C．磁极间的相互作用是通过磁场发生的
D．磁感线就是磁场中的废铁屑排列而成的曲线
【解析】磁感线是人们研究磁场性质而采用的图示方法，也是法拉第为了研究磁场而引入的物理模型，客观上并不存在．由磁感线的重要特征知A正确；由于磁感线是闭合曲线，B选项未明确是在磁铁内部还是磁铁外部，笼统的说磁感线的方向是由极指向极，显然是错误的B错；磁极与磁极之间的相互作用、磁极与电流之间的相互作用及电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生作用，故C正确；磁感线是人们假想的曲线，本身并不存在，不能够说废铁屑排列成的曲线就是磁感线，D错．
【答案】AC
下列说法正确的是（　　）
A．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极
B．磁感线可以表示磁场的方向和强弱
C．磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场
D．放入通电螺线管内的小磁针，据异名磁极相吸的原则，小磁针的极一定指向通电螺线管的极
【答案】BC
关于磁感线的说法，正确的是（　　）
A．磁感线从磁体的极出发，终止于磁体的极
B．磁感线可以表示磁场的强弱和方向
C．电流在磁场中的受力方向，即为该点磁感线的切线方向
D．沿磁感线方向，磁感应强度减弱
【解析】A选项错误，因为磁感线是在磁体外部从N至S，在内部从S至N的一条闭合曲线；C选项错误，电流在磁场中的受力方向可以用左手定则判断，磁场力与磁场方向是不一致的；D选项错误，因为沿磁感线的方向，磁感应强度有可能减小，也可能增大，还可能不变，从磁感线判断磁感应强度的变化与否，只能看磁感线分布的疏密，而不能看磁感线的方向，正确答案为B．
【答案】B
关于磁感线的概念和性质，以下说法正确的是（ ）
A．磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场方向
B．磁场中任意两条磁感线均不可相交
C．铁屑在磁场中的分布所形成的曲线就是磁感线
D．磁感线总是从磁体的极出发指向磁体的极
【解析】磁感线上每一点的切线方向都在该点的磁场方向上，在磁场中某点的磁场方向是确定的，如果两根磁感线相交，则该处的磁场方向就不能确定(如果两根磁感线相切，则该处的磁场将无限强，鸯事实相违)．磁感线是为了形象地描述磁场而假想出的越线．磁感线总是闭合曲线，在磁体的外部由极到极，在内部由极到极．选项A、B正确．
【答案】AB
知识点4 安培分子电流假说
1．安培分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部，存在一种环形电流，即分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两极相当于两个磁极．
2．意义：
（1）利用安培分子电流假说可以解释一些磁现象，如铁棒在外磁场中的磁化，磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性．
（2）“假说”，是用来说明某种现象但未经实践证实的命题．在物理定律和理论的建立过程中，“假说”，常常起着很重要的作用，它是在一定的观察、实验的基础上概括和抽象出来的．安培分子电流的假说就是在奥斯特的实验的启发下，经过思维发展而产生出来的．
安培提出的分子电流假设认为，在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种________电流，这种电流使每个物质微粒都成为微小的________，它的两侧相当于两个________．
【答案】环形，磁体，磁极
安培的分子环流假说，可用来解释（　　）
A．两通电导体间有相互作用的原因 B．通电线圈产生磁场的原因
C．永久磁铁具有磁性的原因 D．软铁棒被磁化的现象
【解析】因分子电流使每一物质微粒成为一微小磁体．
【答案】CD
如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下列说法中正确的是（ ）
A．两棒均显磁性 B．两棒均不显磁性
C．甲棒不显磁性，乙棒显磁性 D．甲棒显磁性，乙棒不显磁性
【答案】C
将一根软铁棒放在磁铁附近会被磁化，这是因为在外磁场的作用下（ ）
A．软铁棒中产生了分子电流 B．软铁棒中分子电流消失
C．软铁棒中的分子电流取向变得杂乱无章 D．软铁棒中的分子电流取向变得大致相同
【解析】软铁棒未被磁化时，内部各分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场相互抵消，对外不显磁性，当软铁棒受到外磁场作用时，各分子电流的取向变得大致相同，软铁棒被磁化，两端对外显示出较强的磁性．原子结构理论证实分子电流是存在的，不会因为被磁化而产生或消失．选项D正确．
【答案】D
关于磁现象的电本质，下列说法正确的是（ ）
A．磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁
B．不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动
C．永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的
D．根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此，任何磁体都不会失去磁性
【解析】磁与电是紧密联系的，但“磁生电”、“电生磁”都有一定的条件．运动的电荷产生磁场，但一个静止的电荷的周围就没有磁场．分子电流假说揭示了磁现象的电本质，磁铁的磁场和电流的磁场一样都是由运动电荷产生的．磁体内部只有当分子电流取向大体一致才能显示出磁性，当分子电流取向不一致时，没有磁性，所以正确答案为选项B．
【答案】B
知识点5 几种常见的磁场
1．直线电流的磁场
（1）方向判断方法：安培定则（右手螺旋定则）
（2）安培定则：右手握住导线，让伸直的大拇指所指方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向．
（3）特点：磁感线是以导线为轴心的同心圆，离通电导线越远，磁场越弱．
（4）图例：
2．环形电流的磁场
（1）安培定则：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向．
（2）特点：两侧是极和极，离圆环中心越远，磁场越弱．可视为单匝螺线管．
（3）图例：
3．通电螺线管的磁场
（1）安培定则：可用环形电流的安培定则来判定通电螺线管的磁场．
（2）特点：通电螺线管的磁场与条形磁铁相似，两端分别为极和极，管内可看作匀强磁场，管外为非匀强磁场．
4．地磁场
（1）特点：地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近），其间存在磁偏角．地磁的北极（N极）在南半球南纬70010/和东经150045/的地方，地磁的南极（S极）在北半球北纬70050/和西经960的地方．
（2）图例：地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似．
5．匀强磁场
（1）定义：磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场．
（2）特点：匀强磁场的磁感线是分布均匀、方向相同的平行直线．
（3）实例：距离很近的两个异名磁极之间的磁场（除边缘部分）；相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，中间区域是匀强磁场．
图甲、乙中已知小磁针N极静止时的指向，请画出电源正负极．
【答案】甲：左负右正，乙：上正下负
在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向
【答案】（1）左进右出；（2）从上向下；（3）逆时针；（4）下进上出；（5）从下向上．
放在通电螺线管里面的小磁针保持静止时，位置是怎样的 两位同学的回答相反．甲说：“小磁针的位置如图，因为管内的磁感线向右，所以小磁针的N极指向右方．”乙说：“小磁针的位置如图，因
为通电螺线管的N极在右侧，根据异名磁极相吸的原理可知，小磁针的S极指向右方．”你的看法是怎样的 他们谁的答案错了 错在哪里
(
甲
) (
甲
)
【答案】在磁场中保持静止的小磁针，它的N极一定指向磁感线的方向，这是普遍适用的．而“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”只适用于两个磁体互为外部时磁极间的相互作用，所以甲的答案是正确的．
如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中、是位于北、南方向带有电荷的两块阴雨云，放电的过程中在两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针极转向纸里，极转向纸外．则关于的带电情况，下列说法中正确的是（ ）
A．带同种电荷 B．带异种电荷 C．带正电 D．带正电
【解析】两云层带有异种电荷才可能发生放电现象．放电时形成的放电通道可看作一根通电导线，正上方的小磁针极转向纸里，极转向纸外，说明小磁针所在处的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可以判定，电流方向由到，故带正电．
【答案】BD
有一束电子流沿X轴正方向高速运动，如图所示，电子流在z轴上的P点处所产生的磁场方向是沿
A．y轴正方向 B．y轴负方向 C．z轴正方向 D．z轴负方向
【答案】A
三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，右图为其截面图，电流方向如图所示．若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为（ ）
A． B． C． D．
【解析】由安培定则可判断出各个导线在点处产生的磁场方向，在根据平行四边形定则可得，三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为．
【答案】C
如图所示，一带负电的金属环绕轴OO'以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是
A．N极竖直向上 B．N极竖直向下 C．N极沿轴线向左 D．N极沿轴线向右
【答案】C
如图所示，A为橡胶圆盘，其盘面竖直．B为紧贴A的毛皮．在靠近盘的中轴上有一个小磁针静止于图示位置．当沿图中箭头的方向转动把手C时，小磁针将发生什么现象
【答案】当转动把手时，A盘边缘处与毛皮摩擦而带有负电荷，随盘做圆周运动形成一个环形电流，电流周围产生磁场，故对小磁针有力的作用，根据安培定则可知，小磁针的N极将发生偏转，沿圆盘的中心轴的方向上，即小磁针的N极向右，S极向左．
地球是一个大磁体：试在图画出地球磁场的磁感线大致分布图，不考虑磁偏角（即认为磁轴和地轴重合）
【答案】如上图所示
19世纪20年代，以数学家赛贝克为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流．安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的，该假设中的电流方向是（注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线）（　　）
A．由西向东垂直磁子午线 B．由东向西垂直磁子午线
C．由南向北沿磁子午线 D．由赤道向两极沿磁子午线
【答案】B
根据安培假说的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并未发现相对地球定向移动的电荷，那么由此推断，地球应该（　　）
A．带负电 B．带正电 C．不带电 D．无法确定
【解析】已知地磁场在地球内部由地理北极指向地理南极，而在外部由地理南极指向地理北极，把地磁场等效成环形电流的磁场，而这个电流是因为地球带电自转而形成的．站在地理北极向下看，如图，由安培定则判知，电流顺时针方向，而地球旋转，故地球应带负电．
【答案】A
知识点6 安培力
1．安培力
（1）定义：通电导线在磁场中受到的力．
（2）大小：
①当两两垂直时，．若与的夹角为，则．
②弯曲导线的有效长度，等于两端点所连线段的长度；相应的电流方向，沿由始端流向末端．因为任意形状的闭合线圈，其有效长度，所以闭合通电线圈在匀强磁场中，受到安培力的矢量和一定为零．
如图所示，甲、乙、丙三段导线的形状和长度不等，但两端点之间的有效直线距离相等，当通以相同的电流时，在同样的磁场中安培力大小相等，而丁图中导线圈闭合，则其安培力合力为零．
③公式的适用条件：一般只适用于匀强磁场．
（3）方向判断：
①左手定则：伸出左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中受到的安培力的方向．
②同向电流相互吸引，反向电流相互排斥．
（4）特点：，，即垂直于和决定的平面．（注意：和可以有任意夹角）
2．磁电式电流表
磁电式仪表最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈．当电流通过线圈时，导线受到安培力的作用．由左手定则可以判定，线圈左右两边所受的安培力的方向相反，于是架在轴上的线圈就要转动．线圈转动时，图甲中的螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动．电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大．所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小．
从图乙和图丙可以看出，安培力总与磁感应强度的方向垂直．为了使电流表表盘的刻度均匀，两磁极间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱．这样，极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行（图丙），表盘的刻度就是均匀的了．
【安培力】
关于通电直导线所受的安培力、磁感应强度和电流三者方向之间的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．的三者必定均相互垂直 B．必定垂直于，但不一定垂直于
C．必定垂直于，但不一定垂直于 D．必定垂直于，但不一定垂直于
【答案】B
在图中，表示电流、磁场和磁场对电流作用力三者的方向关系正确的是（　　）
【答案】BCD
在如图所示各图中，表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是 ( )
【答案】A
一段通电导线，放在同一匀强磁场中的四个不同的位置，如图所示，则（ ）
A．情况下导线不受安培力
B．情况下导线都不受安培力
C．情况下导线受的安培力大于情况下导线受的安培力
D．情况下，导线受的安培力大小相等
【解析】由可知，图中，故图中通电导线不受安培力，A对，图中，，导线受安培力为，故B不对．图和图中导线的均相等，故情况下安培力都相等，C不对．在图中，而图中，故D不对．
【答案】A
一根容易形变的弹性导线，两端固定导线中通有电流，方向如图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态：当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是
【答案】D
在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长，电流为，所受磁场力为．求：
（1）这点的磁感应强度是多大 若电流增加为，所受磁场力为多大
（2）若让导线与磁场平行，这点的磁感应强度多大 通电导线受到的磁场力多大
【解析】（1）．电流增加时受到的磁场力
（2）磁感应强度是磁场本身的性质，与无关，若导线与磁场平行，磁感应强度不变．
而磁场力为．
【答案】（1）；（2）；
一根长、电流为的通电导线，放在磁感应强度为的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是（　　）
A． B． C． D．
【解析】通电导线所受安培力，当，；当时，．故通电导线所受安培力的取值范围，即，故B、C、D有可能．
【答案】BCD
有一小段通电导线，长为，电流强度为，把它置入某磁场中某点，受到的磁场力为，求：该点的磁感应强度一定是（ ）
A． B． C． D．以上情况都有可能
【答案】C
磁场中某区域的磁感线如图所示，则（ ）
A．、两处的磁感应强度的大小不等，
B．、两处的磁感应强度的大小不等，
C．同一通电导线放在处受力一定比放在处受力大
D．同一通电导线放在处受力一定比放在处受力小
【答案】A
如图，长为的直导线折成边长相等，夹角为的形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为，当在该导线中通以电流强度为的电流时，该形通电导线受到的安培力大小为（ ）
A．0 B． C． D．
【答案】C
如图所示，用均匀粗细的电阻丝折成平面三角形框架，三边的长度分别为、和，电阻丝长度的电阻为，框架与一电动势为、内阻为的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为的匀强磁场，则框架受到的安培力大小为___________，方向是__________．
【解析】总电阻，总电流，三角形框架受的安培力等效为通过时受到的安培力．
【答案】，在框架平面内垂直于向上
【磁电式电流表】
关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯间的矩形线圈与该磁场的关系，下列正确的有
A．通电线圈旋转的角度不同，它所在位置的磁感应强度大小也不同
B．不管通电线圈转到什么位置，它所在位置的磁感应强度大小都相等
C．通电线圈旋转的角度不同，它的平面与磁感线的夹角也不同
D．不管通电线圈转到什么位置，它的平面都与磁感线相平行
【答案】BD
磁电式电流表中通以相同电流时，指针偏转角度越大，表示电流表灵敏度越高，若其余条件都相同，则灵敏度高的电流表具有（ ）
A．比较小的通电线圈的横截面积
B．比较“硬”的两个螺旋弹簧
C．比较少的通电线圈匝数
D．比较强的辐向分布的磁场
【答案】D
实验室经常使用的电流表是磁电式仪表．这种电流表的构造如图甲所示．蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的．当线圈通以如图乙所示的电流，下列正确的是（　）
A．线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行
B．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动
C．当线圈转到如图乙所示的位置，端受到的安培力方向向上
D．当线圈转到如图乙所示的位置，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动
【答案】ABD
【磁铁磁场中的导线】
如图，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是： （ ）
A．磁铁对桌面的压力减小
B．磁铁对桌面的压力增大
C．磁铁对桌面的压力不变
D．以上说法都不可能
【解析】通电导线置于条形磁铁上方使通电导线置于磁场中如图所示，由左手定则判断通电导线受到向下的安培力作用，同时由牛顿第三定律可知，力的作用是相互的，磁铁对通电导线有向下作用的同时，通电导线对磁铁有反作用力，作用在磁铁上，方向向上，如图．对磁铁做受力分析，由于磁铁始终静止，无通电导线时，，有通电导线后，，磁铁对桌面压力减小，选A．还可根据通电导线周围产生磁场，再根据同名磁极来判断
【答案】A
如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线．当导线中通以由外向内的电流时（ ）
A．磁铁受到向左的摩擦力，磁铁对桌面的压力减小
B．磁铁受到向右的摩擦力，且对桌面的压力减小
C．磁铁受到向左的摩擦力，且对桌面的压力增大
D．磁铁不受摩擦力，对桌面的压力不变
【解析】此题若从电流产生的磁场入手分析，通电直导线的磁场可用安培定则判断，但处于磁场中的不是小磁针而是大条形磁铁，其受力如何很难判定，可能会误认为D选项正确．若将思维方式变换一下，先判定条形磁铁在通电导线处的磁场方向；再用左手定则判断通电导线在条形磁铁的磁场中受到的安培力，斜向左下方；然后根据牛顿第三定律，磁铁受到的通电导线的作用力应斜向右上方．因磁铁受力平衡，所以支持力减小，即对桌面的压力减小，同时受到向左的摩擦力，选A．
【答案】A
条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠极的一侧悬挂一根与它垂直的导体棒，如图所示，图中只画出此棒的横截面，且标出棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间，可能产生的情况是（ ）
A．磁铁对桌面的压力减小
B．磁铁对桌面的压力增大
C．磁铁受到向左的摩擦力
D．磁铁受到向右的摩擦力
【解析】直接研究通电导线对磁铁的作用力不方便，但是可以先研究磁铁对通电导线的作用力．根据左手定则，可以判断导线受的安培力斜向左下方，由牛顿第三定律可得出通电导线对条形磁铁的力斜向右上方，减小了磁铁对桌面的挤压并使磁铁相对桌面有向右滑动的趋势，故AC正确．
【答案】AC
如图所示，一根条形磁棒静止在斜面上，磁棒中心正上方固定着一根水平直导线，通以垂直于纸面向里的恒定电流．现将电流的方向改为垂直于纸面向外，电流的大小不变，发现磁棒仍静止在斜面上，则磁棒对斜面的压力（ ）
A．增大
B．不变
C．减小
D．缺少条件无法判断
【解析】取一根通过电流所在位置的磁感线，由此处的磁场方向，根据左手定则判知导线所受的安培力的方向为斜向右下方，如图所示．当电流的方向改变为垂直于纸面向外时，同理知导线所受的安培力为斜向左上方．根据牛顿第三定律，磁棒通过磁场对导线产生作用力时，导线也对磁棒产生等值反向的作用力，所以，电流垂直于纸面向里时，导线对磁棒产生引力，会减小磁棒对斜面的压力．电流垂直于纸面向外时，导线对磁棒产生推力，将会增加磁棒对斜面的压力，所以正确选项为A．
【答案】A
如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为，现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线，电流方向如图，当加上电流后，台秤读数为，则以下说法正确的是（ ）
A．，弹簧长度将变长
B．，弹簧长度将变短
C．，弹簧长度将变长
D．，弹簧长度将变短
【解析】通电后，磁铁对导线的作用力斜向右下方，由牛顿第三定律，导线对磁铁有斜向左上方的作用力，因此弹簧将压缩变形，．
【答案】B
如图，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直．当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出（ ）
A．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小
B．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小
C．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大
D．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大
【答案】A
如图甲所示，把一通电直导线放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动．当导线通过电流时，如果只考虑安培力的作用，则从上往下看，导线的运动情况（ ）
A．顺时针方向转动，同时下降
B．顺时针方向转动，同时上升
C．逆时针方向转动，同时下降
D．逆时针方向转动，同时上升
【解析】第一步：电流元受力分析法：把直线电流等效为两段电流元，蹄形磁铁的磁感线分布及两段电流元受的安培力方向相反，如图乙所示．可见从上往下看时，导线将逆时针转动．
第二步：特殊值分析法：用导线转过90°的特殊位置，如图丙所示可判得安培力方向向下，故导线在逆时针转动的同时向下运动，所以C答案正确。
【答案】C
【多根通电导线】
如图所示，两根平行放置的长直导线和载有大小相同，方向相反的电流，受到的磁场力大小为．当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，受到的磁场力大小变为，则此时受到的磁场力大小变为（　　）
A．
B．
C．
D．
【解析】根据安培定则和左手定则，可以判定导线受中电流形成的磁场的作用，方向向左．同理受磁场的作用大小也是，方向向右，新加入的磁场无论什么方向，受到这个磁场的作用力总是大小相等方向相反．如果和方向相同，则两导线受到的力大小都是．若和方向相反，受到的力的大小都是．因此当再加上磁场时，若受到磁场力大小是，受的磁场力大小也是，所以A对．
【答案】A
在如图所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于两处时，导线与之间的安培力的大小为、，判断这两段导线（ ）
A．相互吸引，
B．相互排斥，
C．相互吸引，
D．相互排斥，
【解析】根据直流电流的磁场特点和磁场对电流的作用可知，两条互相平行的直导线间会通过磁场产生作用，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥．
【答案】D
如图所示，在绝缘的水平面上等距离的固定着三根相互平行的通电直导线和，各导线中的电流大小相同，其中导线中的电流方向垂直于纸面向外，导线电流方向垂直于纸面向内．每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受的安培力的合力，以下说法中正确的是（ ）
A．导线所受到的合外力水平向右
B．导线所受到的合外力水平向右
C．导线所受到的合外力水平向左
D．导线所受到的合外力水平向左
【解析】由通电直导线产生的磁场及通电导线在磁场中的受力知识可得，选项B正确
【答案】B
在等边三角形的三个顶点、、处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图．过点的导线所受安培力的方向（ ）
A．与边平行，竖直向上
B．与边平行，竖直向下
C．与边垂直，指向左边
D．与边垂直，指向右边
【解析】同向电流互相吸引，再根据对称性可知，C对．也可分别求出、对的安培力，再根据力的合成求解．
【答案】C
通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上，通有如图所示的电流时，通电直导线A受到水平向______的安培力作用．当A、B中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A受到的安培力方向水平_____．
【答案】右,右
如图所示，是一条水平放置的固定长直导线，通电电流大小为，方向如图，是一个通有电流的与共面的金属环，圆环在磁场作用下（ ）
A．沿纸面向上运动
B．沿纸面向下运动
C．上半部垂直于纸面向外，下半部垂直于纸面向里运动
D．上半部垂直于纸面向里，下半部垂直于纸面向外运动
【解析】是放在通电导体的磁场中，的磁场分两部分，上部分的磁场的方向垂直于纸面向里，它的下部分的磁场方向垂直于纸面向外，把分成两部分，在上面的圆弧长度和在下面的圆弧长度虽然不同，可以看成等效长度相同，但所处位置的磁场强弱不同．这样，根据左手定则，下面的圆弧受力方向向下，上面的圆弧受力方向也向下，故圆环应向下运动．
【答案】B
如图所示，原来静止的图形线圈通过逆时针方向的电流，在其直径上靠近点处放一根垂直于线圈平面的固定不动的长直导线，长直导线通以垂直于纸面向里方向的电流，在的磁场作用下圆线圈将（　　）
A．向左平动
B．向右平动
C．以直径为轴转动
D．静止不动
【解析】导线周围产生磁场是以为圆心的一系的同心圆，因为不在电流的圆心，所以的磁场方向与电流有一定的夹角，这样电流就受磁场力的作用而运动．产生的磁场如图所示，根据左手定则，电流的上半部受的磁场力垂直纸面向里，下半部受的磁场力垂直纸面向外，因而线圈将以直径为轴转动，故答案为C．
【答案】C
如图所示，矩形线框中通有恒定电流，方向如图所示，是线框的两个对称轴．在轴上某点固定一通电长直导线，导线与线框平面垂直，电流方向垂直于纸面向外，此刻通电线框在直线电流的磁场中可能运动的情况是（ ）
A．沿轴线方向平动
B．绕轴线转动
C．沿轴线方向平动
D．绕轴线转动
【答案】B
如图，为圆心，是半径分别为的同心圆，若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，当回路中沿图示方向通以电流时，此回路将（ ）
A．向左平动
B．在纸面向绕过点垂直于纸面的轴转动
C．边向外，边向里运动
D．边向里，边向外运动
【答案】C
一根用导线绕制的螺线管，水平放置，在通电的瞬间，可能发生的情况是（ ）
A．伸长 B．缩短 C．弯曲 D．转动
【答案】B（同向电流通过磁场的作用而互相吸引）
【平衡问题】
如图所示，一根质量为的金属棒，用软线悬挂在磁感应强度为的匀强磁场中，电流方向由，此时悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，必须（　　）
A．改变电流方向，并适当增加电流强度
B．不改变电流方向，适当增加电流强度
C．改变磁场方向，并适当增大磁感应强度
D．不改变磁场方向，适当减少磁感应强度
【答案】B
粗细均匀的直导线的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，恰好在水平位置(如图)．已知的质量，的长度，沿水平方向与垂直的匀强磁场的磁感应强．
（1）要使两根弹簧能处于自然状态，既不被拉长，也不被压缩，中应沿什么方向、通过多大的电流
（2）如导线中有从到方向的、大小为的电流通过时，两根弹簧均被拉长了，求弹簧的劲度系数．
（3）当由到方向通过的电流时，两根弹簧被拉长多少 (取)
【解析】（1）只要受到的磁场力方向竖直向上且等于的重力时，两根弹簧才能处于自然状态．根据左手定则，中的电流应由到，电流强度的大小由求得：
（2）导线中通过由到的电流时，受到竖直向上的安培力作用，被拉长的两根弹簧对有竖直向上的拉力，同理受竖直向下的重力，平衡时平衡方程为：
可得弹簧的劲度系数：
（3）当电流方向由向时，所受磁场力竖直向下，这时的平衡方程为：，由此式可求出两根弹簧被拉伸的长度：
【答案】
如图所示，电源电动势，，竖直导轨电阻可以忽略，金属棒的质量，，它与导轨的动摩擦因数，有效长度为，靠在导轨的外面，为使金属棒不滑动，施一与纸夹角成、与导体棒垂直且向里的匀强磁场，则此磁场的方向是斜向上还是斜向下？　　　　　，此磁场的磁感应强度的范围是　　　　　．
【解析】首先画出金属棒受力平面图如图所示，要使棒平衡，应垂直于棒指向纸里，所以磁场应斜向下，根据全电路欧姆定律，
当向上时，，解得．
当向下时，．
解得．
【答案】斜向下　
质量为的通电细杆置于倾角为的平行导轨上，导轨宽度为，杆与导轨间的摩擦因数为，有电流时恰好在导轨上静止，如图所示，下图是方向观察时的四个平面图，标出四种不同的匀强磁场方向，其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是（　　）
【解析】根据电流方向和所给定磁场方向的关系，可以确定通电导线所受安培力分别如图，导线一定受重力，安培力，根据力的平衡条件，若安培力沿斜面向上有分力则有可能不受摩擦力，只有①②有这种可能，其中①时；②中时．故A、B正确．
【答案】AB
如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L1，质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里，欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是（ ）
A．，方向垂直斜面向下
B．，方向竖直向下
C．，方向水平向左
D．，方向水平向右
【答案】ABC
如图所示，两根间距为的平行光滑金属导轨间接有电源，导轨平面与水平面间的夹角．金属杆垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好．整个装置处于磁感应强度为的匀强磁场中．当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆刚好处于静止状态．若将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆仍保持静止状态，可以采取的措施是（ ）
A．减小磁感应强度
B．调节滑动变阻器使电流减小
C．减小导轨平面与水平面间的夹角
D．将电源正负极对调使电流方向改变
【解析】分析金属杆受力知，金属杆在重力、安培力、支持力的作用下保持平衡状态，当磁场方向改变时，安培力的方向发生改变，要想使金属杆仍然静止，可增大磁感应强度大小、调节滑动变阻器使电流增大、减小导轨平面与水平面间的夹角．
【答案】C
如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源．现把一个质量的导体棒放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨电阻不计，取．已知，，求：
（1）通过导体棒的电流；
（2）导体棒受到的安培力大小；
（3）导体棒受到的摩擦力．
【解析】（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，
根据闭合电路欧姆定律有：
（2）导体棒受到的安培力
（3）导体棒所受重力沿斜面向下的分力
由于小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力
根据共点力平衡条件 解得
【答案】（1）（2）（3），方向沿斜面向下
如图所示，通电直导线质量为、长为，水平的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，要求导线静止在斜面上．
（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，则磁感应强度如何？
【解析】本题考查了有关安培力的平衡，重在考查安培力的方向与磁感应强度之
间的方向关系．
（1）若磁场方向竖直向上，从向观察，导线受力情况如图所示，由平衡条件得：
在水平方向上，
在竖直方向上，
其中，联立可解得
（2）若要求磁感应强度最小，则一方面应使磁场方向与通电导线垂直，同时另一方面要调整磁场方向，与重力、支持力合力相平衡的安培力最小．
如图由力的矢量三角形讨论可知，当安培力方向与支持力垂直时，安培力最小，对应的磁感应强度最小，设其值为，则
，得．
根据左手定则判定可知，该磁场方向垂直于斜面向上．
【答案】（1）（2）
如图所示，质量、电阻不计的金属杆放在宽为，倾角为的导轨上，导轨电阻也不计，其上端接电动势为、内阻为零的直流电源和可变电阻．磁感应强度的匀强磁场竖直向上穿过导轨平面．金属杆与导轨间的最大静摩擦力为．欲使棒静止在导轨上不动，求可变电阻的取值范围．
【解析】棒受力分析如图：
取最大值时，棒受向上的静摩擦力最大为，，，
，取最小值时，棒受向下的静摩擦力最大为，
，
欲使棒静止在导轨上不动，的取值范围是：
【答案】
如图所示，导体杆的质量为，电阻为，放置在与水平夹角为的倾斜金属导轨上．导轨间距为，电阻不计，系统处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为．电池内阻不计．问
（1）若导轨光滑，电源电动势多大能使导体杆静止在导轨上
（2）若杆与导轨之间的动摩擦因数为，且不通电时导体不能静止在导轨上，要使杆静止在导轨上，电池的电动势应多大
【解析】（1）将空间立体图改画为侧视图，并对杆进行受力分析，由平衡条件得：
，
，
由以上三式解得：
（2）有两种可能性：一种是偏大，偏大，偏大，导体杆有上滑趋势，摩擦力沿斜面向下，选沿斜面向上为正方向，
根据平衡条件有
根据安培力公式有
以上两式联立解得
另一种可能是偏小，摩擦力沿斜面向上，同理可得
综上所述，电池电动势的取值范围是，即
【答案】（1）（2）
【综合问题】
电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是（ ）
A．只将轨道长度L变为原来的2倍
B．只将电流I增加至原来的2倍
C．只将弹体质量减至原来的一半
D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变
【解析】主要考查动能定理．利用动能定理有 ,B=kI解得．
【答案】BD
有一段轻质细导线弯成“Л”形，它的质量为m，上面一段长为L，处在匀强磁场B中，如图所示．导线下面两端分别插入两只水银杯中插入长度很短，两杯与一带开关的内阻很小的电源相连，当S一接通，导线便从水银杯里跳起，跳起的高度为h，求通过导线的电荷量为多少 （不计重力）
【解析】由题意可知，导线能从水银槽中跳起，即说明导线受到向上的安培力的作用，且所受的安培力F大于重力mg．
当开关接通的一瞬间，即有电流通过此导线．设导线从起跳到跳离的时间为Δt，
根据动量定理可得(因为重力mg很小，故忽略不计)： ①
又根据机械能守恒定律可得：②
由①②两式可得
【答案】见解析
质量为m，长为L的均匀金属棒通过两根细金属丝悬挂在绝缘架P、Q上后，再由金属丝与已充电的电容器C和开关S相连，如图所示，电容器电容为C，充电电压为U1，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，现接通S，使电容器放电极短时间后又断开S，电容器剩余电压U2，求金属棒能摆起的最太高度．(金属丝质量不计，棒最大摆角小于90°)
【解析】设电容器放电的极短时间为．则
对棒在△t内，根据动量定理有：得：
对棒摆起的过程，根据机械能守恒定律有：得：
相距为的平行金属导轨放在高的水平桌面上，一根质量为的金属棒垂直地跨在导轨上，匀强磁场的磁感应强度竖直向上，如图所示，当接通时，金属棒因受到磁场力的作用而被水平抛出，落地点与抛出点之间的水平距离，求接通后，通过金属棒的总电荷量．（取）
【解析】开关接通后金属棒中有到方向的电流，在竖直向上的磁场中受到水平向右的安培力，加速一段时间后，获得一定的速度水平抛出，而在金属棒加速的这段时间内，金属棒中有电流通过．从闭合到金属棒离开轨道这段时间内，金属棒中有一定的电荷量通过．在金属棒离开轨道平抛的过程中，平抛运动是水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的合运动．
用平抛的高度算出时间，即由求出．
从水平方向求初速度，即由求出．
接通电源加速的过程中，金属棒受到的安培力恒定不变，若设加速时间为，则由动量定理有，即，通过金属棒的电荷量为．
【答案】
1 / 57中小学教育资源及组卷应用平台
知识点1 磁现象
1．磁现象
（1）磁性：能吸引铁质物体的性质．
（2）磁体：能吸引铁质物体的物体．
（3）磁极：
①定义：磁体中磁性最强的区域叫磁极；
②类型：与电荷相似，自然界中总存在两个磁极，磁极类型的定义为：
自由转动的磁体，静止时指向地理南极的磁极叫南极（极）；
自由转动的磁体，静止时指向地理北极的磁极叫北极（极），
③特点：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．
2．电流的磁效应
（1）实验现象：沿南北方向放置在指南针上方的导线，在通电时磁针发生了转动，如下图所示：
（2）奥斯特：电流通过导体时导体周围存在磁场．
物体具有的吸引铁、钴、镍等物质的属性叫做 ；具有磁性的 叫做磁体；磁体上磁性最强的部分叫做 ；磁体有两个磁极：南极和北极．同名磁极相互 ，异名磁极相互 ．
奥斯特实验说明了（ ）
A．磁场的存在 B．磁场具有方向性
C．通电导线周围存在磁场 D．磁体间有相互作用
在进行奥斯特的电流磁效应实验时，通电直导线的放置位置应该是( )
A．西南方向、在小磁针上方 B．东南方向、在小磁针上方
C．平行东西方向，在小磁针上方 D．平行南北方向，在小磁针上方
做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，通电后发现小磁针不动，用手拨动一下小磁针，小磁针转动后静止不动，由此可知通电直导线放置情况是 ( )
A．东西向 B．南北向 C．正西南 D．正西北
一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，如图所示，若带电粒子飞过小磁针上方的瞬间，小磁针极向纸面内偏转，这带电粒子可能是（ ）
A．向右飞行的正粒子束
B．向左飞行的正粒子束
C．向右飞行的负粒子束
D．向左飞行的负粒子束
知识点2 磁场
1．磁场
（1）定义：磁体周围存在的一种特殊物质（看不见摸不着，是物质存在的一种特殊形式）；
（2）基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用；
（3）特点：磁场是媒介物，磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的；
（4）实例：通电导线对磁铁有作用力；磁铁对通电导线也有作用力；两条通电导线之间也有作用力．
2．地磁场
地球是一个巨大的磁体，地球周围存在磁场---地磁场．地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近），其间存在磁偏角．
磁场是存在于 或电流周围空间的一种客观存在的 ；磁极和磁极间、磁极和电流间、电流和电流间的作用都是通过 来传递的．
下列说法正确的是（　　）
A．除永久磁铁以外，一切磁场都是由运动电荷产生的
B．一切磁现象都起源于运动电荷
C．一切磁作用都是运动电荷通过磁场而发生的
D．有磁必有电，有电必有磁
以下说法中，正确的是（　　）
A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的
B．电流与电流的相互作用是通过电场产生的
C．磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的
D．磁场和电场是同一种物质
下列说法正确的是 （ ）
A．磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极
B．磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的,而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体间的相互作用不是通过磁场发生的
C．地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的
D．磁极与磁极之间是一种超距作用
下列关于磁场的说法，正确的是（ ）
A．只有磁铁周围才存在磁场
B．磁场是假想的，不是客观存在的
C．磁场是在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生的
D．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用的
下列说法正确的是（ ）
A．磁场跟电场一样，是一种物质
B．磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场
C．指南针指南说明地球周围有磁场
D．磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的
地球是个大磁场．在地球上，指南针能指南北是因为受到 的作用．人类将在本世纪登上火星．目前，火星上的磁场情况不明，如果现在登上火星．你认为在火星上的宇航员 依靠指南针来导向吗？（填“能”、“不能”）
知识点3 磁感应强度
1．磁感应强度
（1）物理意义：表示磁场强弱和方向的物理量．
（2）定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的力（安培力）跟电流和导线长度的乘积的比值叫磁感应强度．符号：
（3）定义式：
（4）方向：小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向，磁感应强度是矢量．
（5）单位：在国际单位制中是特斯特，简称特，符号．．
2．理解磁感应强度：
（1）比值是磁场中各点的位置函数，在非匀强磁场中比值是因点而异的，即在磁场中某一确定位置处，无论怎样改变和，都与的乘积大小成比例地变化，比值跟的乘积大小无关．因此，比值的大小反映了各不同位置处磁场的强弱程度，所以人们用它来定义磁场的磁感应强度．还应说明是指通电导线电流方向跟所在处磁场方向垂直时的磁场力，此时通电导线受到的磁场力最大．
（2）磁场中某点的与不成正比，与也不成反比．
（3）对于确定的磁场中某一位置来说，并不因探测电流和线段长短（电流元）的改变而改变，而是由磁场自身决定的；比值不变这一事实反映了所量度位置的磁场强弱程度是一定的．
在磁感应强度的定义式中，有关各物理量间的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．由、和决定 B．由、和决定
C．由、和决定 D．由、和决定
根据磁感应强度的定义式，下列说法中正确的是（ ）
A．在磁场中某确定位置，与成正比，与和的乘积成反比
B．一小段能通电直导线在空间某处受磁场力，那么该处的一定为零
C．磁场中某处的的方向跟电流在该处受磁场力的方向相同
D．一小段通电直导线放在为零的位置，那么它受到磁场力也一定为零
下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是（　　）
A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大
B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大
C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
磁场中磁感应强度的方向就是（ ）
A．该点的磁场的方向 B．该点小磁针静止时N极所指方向
C．小磁针N极受力方向 D．小磁针S极受力方向
关于磁感应强度的下列说法中，正确的是（ ）
A．放在磁场中的通电导线，电流越大，受到的磁场力也越大，表示该处的磁感应强度越大
B．磁感线的指向就是磁感应强度的方向
C．垂直磁场放置的通电导线受力方向就是磁感应强度的方向
D．磁感应强度的大小、方向与放入磁场的通电导线电流大小、导线长度、导线取向等均无关
下列说法正确的是（　　）
A．磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时受到磁场力与该导线的长度、通过的电流乘积的比值即
B．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
C．磁感应强度只是定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与以及通电导线在磁场中的方向无关
D．通电导线的受磁场力的方向就是磁场的方向
以下说法中正确的是（　　）
A．通电导线在某处所受磁场力为零，那么该处的磁感应强度必定为零
B．若长为、电流为的导线在某处受到的磁场力为，则该处的磁感应强度必为
C．如果将一段短导线（有电流）放入某处，测得该磁感应强度为，若撤去该导线，该处的磁感应强度为零
D．以上说法均不正确
关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的是（　　）
A．电流元在磁场中受力为，则磁感应强度一定等于
B．电流元在磁场中受力为，则磁感应强度可能大于或等于
C．磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大
D．磁场中某点磁感应强度的方向，与电流元在此点的受力方向相同
如图所示为某磁场的一条磁感线，其上有两点，则（ ）
A．点的磁感应强度一定大
B．点的磁感应强度一定大
C．因为磁感应线是直线，两点的磁感应强度是一样大
D．条件不足，无法判断
磁感应强度单位是特斯拉，1特斯拉相当于（ ）
A． B． C． D．
磁感应强度在国际单位制中的单位是特斯拉（符号），关于下列单位中与磁感应强度单位一致的是（ ）
A． B． C． D．
有一小段通电导体，长为，电流为，把它置入磁场中某点，受到的磁场力为，则该点的磁感应强度一定是
A． B． C． D．以上情况都有可能
一根长为的直导线垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，通以的电流时，它受到磁场的作用力是，则磁场的磁感应强度是 ；当导线的长度在原来位置缩短为原来的一半时，磁感应强度为 ．
知识点4 磁感线
1．实验现象：在磁场中放一块玻璃板，玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，细铁屑就在磁场中磁化成“小磁针”，轻敲玻璃板，铁屑就会有规则地排列起来，模拟初磁感线的形状，如图所示：
2．磁感线
（1）物理意义：用来形象的描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线．
（2）定义：在磁场中画出的每一点切线方向都跟这点的磁感应强度方向一致的曲线．
（3）特点：
①磁感线是为了研究磁场而人为假设的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实的曲线．
②磁感线的疏密表示磁场的强弱．磁感线越密的地方磁场越强，磁感线越疏的地方磁场越弱．
③磁场对小磁针的极的作用力的方向叫做磁场的方向．由于磁感线上任何一点的方向跟该点的磁场方向一致，所以磁感线方向、磁场方向、小磁针静止时极所指的方向，三者是一致的．
④磁感线不相交、也不能相切．
⑤没有画磁感线的地方，并不表示那里没有磁场存在，通过磁场中任何一点总能画出而且只能画出一条磁感线．
⑥磁场中任何一条磁感线都是闭合曲线．例如:条形磁铁或通电螺线管的磁感线在外部都是从极出来进入极；在内部由极回到极，形成闭合曲线．
关于磁场和磁感线的描述，正确的是（ ）
A．磁感线能形象的描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向就是该点的磁场方向
B．磁感线是从磁铁的极指向极
C．磁极间的相互作用是通过磁场发生的
D．磁感线就是磁场中的废铁屑排列而成的曲线
下列说法正确的是（　　）
A．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极
B．磁感线可以表示磁场的方向和强弱
C．磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场
D．放入通电螺线管内的小磁针，据异名磁极相吸的原则，小磁针的极一定指向通电螺线管的极
关于磁感线的说法，正确的是（　　）
A．磁感线从磁体的极出发，终止于磁体的极
B．磁感线可以表示磁场的强弱和方向
C．电流在磁场中的受力方向，即为该点磁感线的切线方向
D．沿磁感线方向，磁感应强度减弱
关于磁感线的概念和性质，以下说法正确的是（ ）
A．磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场方向
B．磁场中任意两条磁感线均不可相交
C．铁屑在磁场中的分布所形成的曲线就是磁感线
D．磁感线总是从磁体的极出发指向磁体的极
知识点4 安培分子电流假说
1．安培分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部，存在一种环形电流，即分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两极相当于两个磁极．
2．意义：
（1）利用安培分子电流假说可以解释一些磁现象，如铁棒在外磁场中的磁化，磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性．
（2）“假说”，是用来说明某种现象但未经实践证实的命题．在物理定律和理论的建立过程中，“假说”，常常起着很重要的作用，它是在一定的观察、实验的基础上概括和抽象出来的．安培分子电流的假说就是在奥斯特的实验的启发下，经过思维发展而产生出来的．
安培提出的分子电流假设认为，在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种________电流，这种电流使每个物质微粒都成为微小的________，它的两侧相当于两个________．
安培的分子环流假说，可用来解释（　　）
A．两通电导体间有相互作用的原因 B．通电线圈产生磁场的原因
C．永久磁铁具有磁性的原因 D．软铁棒被磁化的现象
如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下列说法中正确的是（ ）
A．两棒均显磁性 B．两棒均不显磁性
C．甲棒不显磁性，乙棒显磁性 D．甲棒显磁性，乙棒不显磁性
将一根软铁棒放在磁铁附近会被磁化，这是因为在外磁场的作用下（ ）
A．软铁棒中产生了分子电流 B．软铁棒中分子电流消失
C．软铁棒中的分子电流取向变得杂乱无章 D．软铁棒中的分子电流取向变得大致相同
关于磁现象的电本质，下列说法正确的是（ ）
A．磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁
B．不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动
C．永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的
D．根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此，任何磁体都不会失去磁性
知识点5 几种常见的磁场
1．直线电流的磁场
（1）方向判断方法：安培定则（右手螺旋定则）
（2）安培定则：右手握住导线，让伸直的大拇指所指方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向．
（3）特点：磁感线是以导线为轴心的同心圆，离通电导线越远，磁场越弱．
（4）图例：
2．环形电流的磁场
（1）安培定则：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向．
（2）特点：两侧是极和极，离圆环中心越远，磁场越弱．可视为单匝螺线管．
（3）图例：
3．通电螺线管的磁场
（1）安培定则：可用环形电流的安培定则来判定通电螺线管的磁场．
（2）特点：通电螺线管的磁场与条形磁铁相似，两端分别为极和极，管内可看作匀强磁场，管外为非匀强磁场．
4．地磁场
（1）特点：地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近），其间存在磁偏角．地磁的北极（N极）在南半球南纬70010/和东经150045/的地方，地磁的南极（S极）在北半球北纬70050/和西经960的地方．
（2）图例：地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似．
5．匀强磁场
（1）定义：磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场．
（2）特点：匀强磁场的磁感线是分布均匀、方向相同的平行直线．
（3）实例：距离很近的两个异名磁极之间的磁场（除边缘部分）；相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时，中间区域是匀强磁场．
图甲、乙中已知小磁针N极静止时的指向，请画出电源正负极．
在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向
放在通电螺线管里面的小磁针保持静止时，位置是怎样的 两位同学的回答相反．甲说：“小磁针的位置如图，因为管内的磁感线向右，所以小磁针的N极指向右方．”乙说：“小磁针的位置如图，因为通电螺线管的N极在右侧，根据异名磁极相吸的原理可知，小磁针的S极指向右方．”你的看法是怎样的 他们谁的答案错了 错在哪里
(
甲
) (
乙
)
如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中、是位于北、南方向带有电荷的两块阴雨云，放电的过程中在两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针极转向纸里，极转向纸外．则关于的带电情况，下列说法中正确的是（ ）
A．带同种电荷 B．带异种电荷 C．带正电 D．带正电
有一束电子流沿X轴正方向高速运动，如图所示，电子流在z轴上的P点处所产生的磁场方向是沿
A．y轴正方向 B．y轴负方向 C．z轴正方向 D．z轴负方向
三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，右图为其截面图，电流方向如图所示．若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
如图所示，一带负电的金属环绕轴OO'以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是
A．N极竖直向上 B．N极竖直向下 C．N极沿轴线向左 D．N极沿轴线向右
如图所示，A为橡胶圆盘，其盘面竖直．B为紧贴A的毛皮．在靠近盘的中轴上有一个小磁针静止于图示位置．当沿图中箭头的方向转动把手C时，小磁针将发生什么现象
地球是一个大磁体：试在图画出地球磁场的磁感线大致分布图，不考虑磁偏角（即认为磁轴和地轴重合）
19世纪20年代，以数学家赛贝克为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流．安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的，该假设中的电流方向是（注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线）（　　）
A．由西向东垂直磁子午线 B．由东向西垂直磁子午线
C．由南向北沿磁子午线 D．由赤道向两极沿磁子午线
根据安培假说的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并未发现相对地球定向移动的电荷，那么由此推断，地球应该（　　）
A．带负电 B．带正电 C．不带电 D．无法确定
知识点6 安培力
1．安培力
（1）定义：通电导线在磁场中受到的力．
（2）大小：
①当两两垂直时，．若与的夹角为，则．
②弯曲导线的有效长度，等于两端点所连线段的长度；相应的电流方向，沿由始端流向末端．因为任意形状的闭合线圈，其有效长度，所以闭合通电线圈在匀强磁场中，受到安培力的矢量和一定为零．如图所示，甲、乙、丙三段导线的形状和长度不等，但两端点之间的有效直线距离相等，当通以相同的电流时，在同样的磁场中安培力大小相等，而丁图中导线圈闭合，则其安培力合力为零．
③公式的适用条件：一般只适用于匀强磁场．
（3）方向判断：
①左手定则：伸出左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中受到的安培力的方向．
②同向电流相互吸引，反向电流相互排斥．
（4）特点：，，即垂直于和决定的平面．（注意：和可以有任意夹角）
2．磁电式电流表
磁电式仪表最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈．当电流通过线圈时，导线受到安培力的作用．由左手定则可以判定，线圈左右两边所受的安培力的方向相反，于是架在轴上的线圈就要转动．线圈转动时，图甲中的螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动．电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大．所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小．
从图乙和图丙可以看出，安培力总与磁感应强度的方向垂直．为了使电流表表盘的刻度均匀，两磁极间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱．这样，极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行（图丙），表盘的刻度就是均匀的了．
【安培力】
关于通电直导线所受的安培力、磁感应强度和电流三者方向之间的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．的三者必定均相互垂直
B．必定垂直于，但不一定垂直于
C．必定垂直于，但不一定垂直于
D．必定垂直于，但不一定垂直于
在图中，表示电流、磁场和磁场对电流作用力三者的方向关系正确的是（　　）
在如图所示各图中，表示磁场方向、电流方向及导线受力方向的图示正确的是 ( )
一段通电导线，放在同一匀强磁场中的四个不同的位置，如图所示，则（ ）
A．情况下导线不受安培力
B．情况下导线都不受安培力
C．情况下导线受的安培力大于情况下导线受的安培力
D．情况下，导线受的安培力大小相等
一根容易形变的弹性导线，两端固定导线中通有电流，方向如图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态：当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是
在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长，电流为，所受磁场力为．求：
（1）这点的磁感应强度是多大 若电流增加为，所受磁场力为多大
（2）若让导线与磁场平行，这点的磁感应强度多大 通电导线受到的磁场力多大
一根长、电流为的通电导线，放在磁感应强度为的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是（　　）
A． B． C． D．
有一小段通电导线，长为，电流强度为，把它置入某磁场中某点，受到的磁场力为，求：该点的磁感应强度一定是（ ）
A． B． C． D．以上情况都有可能
磁场中某区域的磁感线如图所示，则（ ）
A．、两处的磁感应强度的大小不等，
B．、两处的磁感应强度的大小不等，
C．同一通电导线放在处受力一定比放在处受力大
D．同一通电导线放在处受力一定比放在处受力小
如图，长为的直导线折成边长相等，夹角为的形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为，当在该导线中通以电流强度为的电流时，该形通电导线受到的安培力大小为（ ）
A．0 B． C． D．
如图所示，用均匀粗细的电阻丝折成平面三角形框架，三边的长度分别为、和，电阻丝长度的电阻为，框架与一电动势为、内阻为的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为的匀强磁场，则框架受到的安培力大小为___________，方向是__________．
【磁电式电流表】
关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯间的矩形线圈与该磁场的关系，下列正确的有
A．通电线圈旋转的角度不同，它所在位置的磁感应强度大小也不同
B．不管通电线圈转到什么位置，它所在位置的磁感应强度大小都相等
C．通电线圈旋转的角度不同，它的平面与磁感线的夹角也不同
D．不管通电线圈转到什么位置，它的平面都与磁感线相平行
磁电式电流表中通以相同电流时，指针偏转角度越大，表示电流表灵敏度越高，若其余条件都相同，则灵敏度高的电流表具有（ ）
A．比较小的通电线圈的横截面积 B．比较“硬”的两个螺旋弹簧
C．比较少的通电线圈匝数 D．比较强的辐向分布的磁场
实验室经常使用的电流表是磁电式仪表．这种电流表的构造如图甲所示．蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的．当线圈通以如图乙所示的电流，下列正确的是（　）
A．线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行
B．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动
C．当线圈转到如图乙所示的位置，端受到的安培力方向向上
D．当线圈转到如图乙所示的位置，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动
【磁铁磁场中的导线】
如图，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是： （ ）
A．磁铁对桌面的压力减小
B．磁铁对桌面的压力增大
C．磁铁对桌面的压力不变
D．以上说法都不可能
如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线．当导线中通以由外向内的电流时（ ）
A．磁铁受到向左的摩擦力，磁铁对桌面的压力减小
B．磁铁受到向右的摩擦力，且对桌面的压力减小
C．磁铁受到向左的摩擦力，且对桌面的压力增大
D．磁铁不受摩擦力，对桌面的压力不变
条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠极的一侧悬挂一根与它垂直的导体棒，如图所示，图中只画出此棒的横截面，且标出棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间，可能产生的情况是（ ）
A．磁铁对桌面的压力减小
B．磁铁对桌面的压力增大
C．磁铁受到向左的摩擦力
D．磁铁受到向右的摩擦力
如图所示，一根条形磁棒静止在斜面上，磁棒中心正上方固定着一根水平直导线，通以垂直于纸面向里的恒定电流．现将电流的方向改为垂直于纸面向外，电流的大小不变，发现磁棒仍静止在斜面上，则磁棒对斜面的压力（ ）
A．增大
B．不变
C．减小
D．缺少条件无法判断
如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为，现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线，电流方向如图，当加上电流后，台秤读数为，则以下说法正确的是（ ）
A．，弹簧长度将变长
B．，弹簧长度将变短
C．，弹簧长度将变长
D．，弹簧长度将变短
如图，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直．当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出（ ）
A．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小
B．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小
C．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大
D．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大
如图甲所示，把一通电直导线放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动．当导线通过电流时，如果只考虑安培力的作用，则从上往下看，导线的运动情况（ ）
A．顺时针方向转动，同时下降
B．顺时针方向转动，同时上升
C．逆时针方向转动，同时下降
D．逆时针方向转动，同时上升
【多根通电导线】
如图所示，两根平行放置的长直导线和载有大小相同，方向相反的电流，受到的磁场力大小为．当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，受到的磁场力大小变为，则此时受到的磁场力大小变为（　　）
A． B． C． D．
在如图所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于两处时，导线与之间的安培力的大小为、，判断这两段导线（ ）
A．相互吸引，
B．相互排斥，
C．相互吸引，
D．相互排斥，
如图所示，在绝缘的水平面上等距离的固定着三根相互平行的通电直导线和，各导线中的电流大小相同，其中导线中的电流方向垂直于纸面向外，导线电流方向垂直于纸面向内．每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用，则关于每根导线所受的安培力的合力，以下说法中正确的是（ ）
A．导线所受到的合外力水平向右
B．导线所受到的合外力水平向右
C．导线所受到的合外力水平向左
D．导线所受到的合外力水平向左
在等边三角形的三个顶点、、处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图．过点的导线所受安培力的方向（ ）
A．与边平行，竖直向上
B．与边平行，竖直向下
C．与边垂直，指向左边
D．与边垂直，指向右边
通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上，通有如图所示的电流时，通电直导线A受到水平向______的安培力作用．当A、B中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A受到的安培力方向水平_____．
如图所示，是一条水平放置的固定长直导线，通电电流大小为，方向如图，是一个通有电流的与共面的金属环，圆环在磁场作用下（ ）
A．沿纸面向上运动
B．沿纸面向下运动
C．上半部垂直于纸面向外，下半部垂直于纸面向里运动
D．上半部垂直于纸面向里，下半部垂直于纸面向外运动
如图所示，原来静止的图形线圈通过逆时针方向的电流，在其直径上靠近点处放一根垂直于线圈平面的固定不动的长直导线，长直导线通以垂直于纸面向里方向的电流，在的磁场作用下圆线圈将（　　）
A．向左平动
B．向右平动
C．以直径为轴转动
D．静止不动
如图所示，矩形线框中通有恒定电流，方向如图所示，是线框的两个对称轴．在轴上某点固定一通电长直导线，导线与线框平面垂直，电流方向垂直于纸面向外，此刻通电线框在直线电流的磁场中可能运动的情况是（ ）
A．沿轴线方向平动
B．绕轴线转动
C．沿轴线方向平动
D．绕轴线转动
如图，为圆心，是半径分别为的同心圆，若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，当回路中沿图示方向通以电流时，此回路将（ ）
A．向左平动
B．在纸面向绕过点垂直于纸面的轴转动
C．边向外，边向里运动
D．边向里，边向外运动
一根用导线绕制的螺线管，水平放置，在通电的瞬间，可能发生的情况是（ ）
A．伸长 B．缩短 C．弯曲 D．转动
【平衡问题】
如图所示，一根质量为的金属棒，用软线悬挂在磁感应强度为的匀强磁场中，电流方向由，此时悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，必须（　　）
A．改变电流方向，并适当增加电流强度
B．不改变电流方向，适当增加电流强度
C．改变磁场方向，并适当增大磁感应强度
D．不改变磁场方向，适当减少磁感应强度
粗细均匀的直导线的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，恰好在水平位置(如图)．已知的质量，的长度，沿水平方向与垂直的匀强磁场的磁感应强．
（1）要使两根弹簧能处于自然状态，既不被拉长，也不被压缩，中应沿什么方向、通过多大的电流
（2）如导线中有从到方向的、大小为的电流通过时，两根弹簧均被拉长了，求弹簧的劲度系数．
（3）当由到方向通过的电流时，两根弹簧被拉长多少 (取)
如图所示，电源电动势，，竖直导轨电阻可以忽略，金属棒的质量，，它与导轨的动摩擦因数，有效长度为，靠在导轨的外面，为使金属棒不滑动，施一与纸夹角成、与导体棒垂直且向里的匀强磁场，则此磁场的方向是斜向上还是斜向下？　　　　　，此磁场的磁感应强度的范围是　　　　　．
质量为的通电细杆置于倾角为的平行导轨上，导轨宽度为，杆与导轨间的摩擦因数为，有电流时恰好在导轨上静止，如图所示，下图是方向观察时的四个平面图，标出四种不同的匀强磁场方向，其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是（　　）
如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L1，质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里，欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是（ ）
A．，方向垂直斜面向下
B．，方向竖直向下
C．，方向水平向左
D．，方向水平向右
如图所示，两根间距为的平行光滑金属导轨间接有电源，导轨平面与水平面间的夹角．金属杆垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好．整个装置处于磁感应强度为的匀强磁场中．当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆刚好处于静止状态．若将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆仍保持静止状态，可以采取的措施是（ ）
A．减小磁感应强度
B．调节滑动变阻器使电流减小
C．减小导轨平面与水平面间的夹角
D．将电源正负极对调使电流方向改变
如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源．现把一个质量的导体棒放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨电阻不计，取．已知，，求：
（1）通过导体棒的电流；
（2）导体棒受到的安培力大小；
（3）导体棒受到的摩擦力．
如图所示，通电直导线质量为、长为，水平的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，要求导线静止在斜面上．
（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，则磁感应强度如何？
如图所示，质量、电阻不计的金属杆放在宽为，倾角为的导轨上，导轨电阻也不计，其上端接电动势为、内阻为零的直流电源和可变电阻．磁感应强度的匀强磁场竖直向上穿过导轨平面．金属杆与导轨间的最大静摩擦力为．欲使棒静止在导轨上不动，求可变电阻的取值范围．
如图所示，导体杆的质量为，电阻为，放置在与水平夹角为的倾斜金属导轨上．导轨间距为，电阻不计，系统处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为．电池内阻不计．问
（1）若导轨光滑，电源电动势多大能使导体杆静止在导轨上
（2）若杆与导轨之间的动摩擦因数为，且不通电时导体不能静止在导轨上，要使杆静止在导轨上，电池的电动势应多大
【综合问题】
电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是（ ）
A．只将轨道长度L变为原来的2倍
B．只将电流I增加至原来的2倍
C．只将弹体质量减至原来的一半
D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变
有一段轻质细导线弯成“Л”形，它的质量为m，上面一段长为L，处在匀强磁场B中，如图所示．导线下面两端分别插入两只水银杯中插入长度很短，两杯与一带开关的内阻很小的电源相连，当S一接通，导线便从水银杯里跳起，跳起的高度为h，求通过导线的电荷量为多少 （不计重力）
质量为m，长为L的均匀金属棒通过两根细金属丝悬挂在绝缘架P、Q上后，再由金属丝与已充电的电容器C和开关S相连，如图所示，电容器电容为C，充电电压为U1，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，现接通S，使电容器放电极短时间后又断开S，电容器剩余电压U2，求金属棒能摆起的最太高度．(金属丝质量不计，棒最大摆角小于90°)
相距为的平行金属导轨放在高的水平桌面上，一根质量为的金属棒垂直地跨在导轨上，匀强磁场的磁感应强度竖直向上，如图所示，当接通时，金属棒因受到磁场力的作用而被水平抛出，落地点与抛出点之间的水平距离，求接通后，通过金属棒的总电荷量．（取）
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