2019年11月6日 通电导线在磁场中受到的力（一）-学易试题君之每日一题君2019-2020学年上学期高二物理人教版（选修3-1）

11月6日 通电导线在磁场中受到的力（一） 高考频度：★☆☆☆☆ 难易程度：★★☆☆☆ （2018·安徽合肥市高三调研性考试）如图所示，一水平放置的通电直导体棒位于竖直向下的匀强磁场中，若将磁场在竖直面内顺时针旋转一小角度或将电流方向反向，则下列说法正确的是 A．将磁场旋转，导体棒所受安培力的方向不变 B．将磁场旋转，导体棒所受安培力的大小不变 C．将电流反向，导体棒所受安培力的方向不变 D．将电流反向，导体棒所受安培力的大小不变 【参考答案】AD 【试题解析】图中磁场向下，电流向右，根据左手定则，安培力垂直向内，安培力大小为F=BIL；当将磁场在竖直面内顺时针旋转一小角度，根据左手定则，安培力方向不变，依然是垂直向内；根据F=BILsinθ，θ从90°增加到大于90°，故安培力大小是减小的；故A正确，B错误；将电流方向反向，根据左手定则，安培力反向即垂直向外，即反向；安培力大小F=BIL，不变，故C错误，D正确。 【知识补给】 判断通电导体（或磁铁）在安培力作用下运动的常用方法 方法阐述及实例分析 具体方法 实例 分析 电 流 元 法 把整段电流等效分成很多电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力的方向，最后确定运动方向，注意一般取对称的电流元分析 判断能自由移动的导线运动情况 把直线电流等效为AO、BO两段电流元，蹄形磁铁磁感线分布以及两段电流元受安培力方向如图所示。可见，导线将沿俯视逆时针方向转动 特 殊 位 置 法 根据通电导体在特殊位置所受安培力的方向，判断其运动方向，然后推广到一般位置 用导线转过90°的特殊位置（如图所示的虚线位置）来分析，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 等 效 分 析 法 环形电流可以等效为小磁针（或条形磁铁），条形磁铁也可等效成环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或条形磁铁 判断环形电流受到的安培力方向 把环形电流等效成如图所示右边的条形磁铁，可见两条形磁铁相互吸引，不会有转动。电流受到的安培力方向向左 结 论 法 （1）两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥（2）两电流不平行时，有转动到相互平行且方向相同的趋势 判断光滑杆上的同向电流的运动方向 同向电流直接相吸，两个环形电流会