第一章 1．磁场对通电导线的作用力-【名师导航】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册教师用书word（人教版）

本讲义聚焦磁场对通电导线的作用力（安培力）这一核心知识点，系统梳理左手定则判定安培力方向、F=IlB sinθ公式推导（含有效长度理解）及磁电式电流表工作原理，形成从基础概念到实际应用的完整学习支架。 该资料通过实验探究（如磁场方向与电流方向对安培力的影响）、对比分析（安培定则与左手定则）及分层作业设计，培养学生科学探究能力与科学思维，结合电磁炮等实例渗透科学态度与责任。课中辅助教师引导学生深化理解，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

1．磁场对通电导线的作用力 [学习目标]　1．知道什么是安培力，会推导安培力公式F＝IlB或F＝IlB sin θ，明确它们的使用条件。2．知道左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。3．了解磁电式电流表的工作原理。 [教用·问题初探]——通过让学生回答问题来了解预习教材的情况 问题1　左手定则的内容是什么？ 问题2　垂直于磁场B的方向放置长为l的一段导线，当通过的电流为I时，它所受的安培力是多少？ 问题3　磁电式电流表依据的物理学原理是什么？ 　安培力的方向 【链接教材】　观察安培力的方向的实验装置如图所示。实验中上下交换磁极的位置改变磁场的方向，观察导体棒摆动方向是否改变？实验中改变导体棒中电流的方向，观察导体棒摆动方向是否改变？ 提示：改变；改变。 【知识梳理】 1．安培力：通电导线在磁场中受的力。 2．左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I所决定的平面。 提醒：(1)电流方向和磁场方向不一定垂直。(2)安培力的方向一定和电流方向、磁场方向都垂直。 【思考讨论】　利用如图所示的实验装置进行实验。 问题1　上下交换磁极的位置以改变磁场方向，细铜杆受力的方向是否改变？ 提示：受力的方向改变。 问题2　改变细铜杆中电流的方向，细铜杆受力的方向是否改变？ 提示：受力的方向改变。 问题3　交换磁极的位置同时改变细铜杆中电流的方向，细铜杆受力的方向是否改变？ 提示：受力的方向不变。 【知识归纳】　 1．安培力方向的特点 (1)当电流方向跟磁场方向垂直时，安培力的方向、磁场方向和电流方向两两相互垂直。应用左手定则判断时，磁感线从掌心垂直进入，拇指、其余四指和磁感线三者方向两两垂直。 (2)当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流方向，也垂直于磁场方向。应用左手定则判断时，拇指与四指、拇指与磁感线方向均垂直，但磁感线与四指方向不垂直。 2．安培定则与左手定则对比理解 安培定则 左手定则 用途 判断电流产生的磁场方向 判断通电导线在磁场中的受力方向 因果关系 电流是因，磁场是果 电流和磁场都是因，安培力是果 结论 判断安培力的方向不是用安培定则，而是用左手定则 【典例1】　(左手定则的应用)在下列四个图中，分别标明了磁场方向、通电直导线的电流方向及通电直导线所受安培力的方向，其中正确的是(　　) A　　　　　　　　B C　　　　　　　　D C　[由左手定则可知，A中安培力方向应向下，故A错误；B中电流方向与磁场方向平行，不受安培力，故B错误；由左手定则可知，C中安培力方向应向下，故C正确；由左手定则可知，D中安培力方向应垂直导线斜向下，故D错误。] 　判断安培力方向的步骤 (1)明确研究对象。 (2)用安培定则或根据磁体的磁场特征，画出研究对象所在位置的磁场方向。 (3)由左手定则判断安培力方向。 　安培力的大小 1．垂直于磁场B的方向放置的长为l的一段导线，当通过的电流为I时，它所受的安培力F＝IlB。 2．当磁感应强度B的方向与通电导线的方向平行时，导线所受安培力为0。 3．当磁感应强度B的方向与电流方向成θ角时，导线所受安培力F＝IlB sin θ。 提醒：当通电导线中的电流方向与磁场方向既不平行也不垂直时，将磁场方向分解成沿电流方向与垂直于电流方向。 【思考讨论】　如图是探究影响安培力大小的有关因素的实验，仔细观察图片，回答下列问题： 问题1　如图甲所示，把导线垂直放入磁场(磁感应强度为B)中，得出的安培力F与导线长度l、电流大小I有怎样的关系？ 提示：F＝IlB。 问题2　实验发现，当磁感应强度B的方向与通电导线的方向平行时，导线受力为0。那么在图乙中，当导线和磁场方向的夹角为θ时，它受到的安培力是多少？ 提示：IlB sin θ。 【知识归纳】　 1．对公式F＝IlB sin θ的理解 (1)公式F＝IlB sin θ中θ是B和I方向的夹角 ①当θ＝90°时，即B⊥I，sin θ＝1，公式变为F＝IlB。 ②当θ＝0时，即B∥I，F＝0。 ③若磁场方向和电流方向成θ角时，如图所示，可以将磁感应强度B正交分解成B⊥＝B sin θ和B∥＝B cos θ，而B∥对通电导线是没有作用力的，所以F＝IlB⊥＝IlB sin θ。 (2)公式F＝IlB sin θ中l指的是导线在磁场中的“有效长度”， 弯曲导线的有效长度l等于连接两端点直线段的长度(如图中虚线所示)；相应的电流沿导线由始端流向末端。 2．推论：对任意形状的闭合平面线圈，当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈的有效长度l＝0，故通电后线圈在匀强磁场中所受安培力的矢量和一定为零，如图所示。 【典例2】　(安培力的计算)在垂直纸面的匀强磁场中，xOy坐标系在纸面内，一通电直导线平行x轴放置时，在纸面内受到的安培力大小为F。若将该导线做成如图所示的圆环放置在xOy坐标平面内，并保持通过的电流不变，则圆环受到的安培力大小为(　　) A．F B．F C．F D．F B　[设通电直导线的长度为L，电流为I，磁感应强度为B，则平行x轴放置时受到的安培力大小为F＝BIL，将该导线做成圆环后，设圆环半径为r，则此时导线在磁场中与磁场垂直的有效长度为dab，长度为dab＝r，则圆环受到的安培力大小为F′＝BIdab＝BIr，根据几何关系有×2πr＝L，联立解得圆环受到的安培力大小为F′＝F，故选B。] 【典例3】　(与电路结合安培力大小的计算)如图所示，粗细均匀的正六边形线框abcdef由相同材质的导体棒连接而成，顶点a、b用导线与直流电源相连接，正六边形abcdef处在垂直于框面的匀强磁场中，若ab直棒受到的安培力大小为5 N，则整个六边形线框受到的安培力大小为(　　) A．4 N B．5 N C．6 N D．10 N C　[设通过ab直棒的电流为I，则通过另外5条直棒的电流为I，总电流为I，由题意可知ab直棒受到的安培力大小为5 N，即BIL＝5 N，则整个六边形线框受到的安培力大小为F＝BIL＝6 N，故选C。] 　应用安培力公式F＝IlB sin θ解题的技巧 应用公式F＝IlB sin θ求安培力大小时不能死记公式，应正确理解公式中各物理量的实质，可将B sin θ理解为有效磁感应强度或将l sin θ理解为有效长度，θ为磁场方向与电流方向之间的夹角。 　磁电式电流表 1．磁电式电流表的构造特点 (1)构造：磁体、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴。(如图甲所示) (2)特点：两极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱，使极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向均匀分布，使线圈平面都与磁感线平行，使表盘刻度均匀。(如图乙所示) 2．原理 (1)通电线圈在磁场中受安培力作用发生转动，螺旋弹簧变形，以反抗线圈的转动。 (2)电流越大，安培力就越大，线圈偏转的角度也越大，所以根据线圈偏转的角度，可以确定被测电流的大小；根据指针偏转的方向，可以知道被测电流的方向。 3．优缺点：优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流；缺点是线圈的导线很细，允许通过的电流很弱。 【思考讨论】　磁电式电流表中磁场分布如图所示，结合安培力大小的决定因素，思考磁场分布的特点。 问题1　这样的磁场是匀强磁场吗？ 提示：不是。 问题2　以铁质圆柱为中心的圆周上，磁感应强度B有什么特点？ 提示：大小相等，方向不同。 问题3　表盘的刻度是均匀的吗？为什么？ 提示：均匀。因为线圈转动时，它的两个边所经过位置的磁场强弱都相同，使线圈转过的角度与电流成正比，从而使得表盘的刻度均匀。 【知识归纳】　 1．工作原理 如图乙所示，当电流通过线圈时，导线受到安培力的作用，由左手定则知，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，通过转轴收紧螺旋弹簧使其变形，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。 2．磁场特点 (1)方向：均匀地沿径向分布。 (2)大小：在距轴线等距离处的磁感应强度大小相等。 3．安培力的特点 (1)方向：安培力的方向与线圈平面垂直。 (2)大小：安培力的大小与通过的电流成正比。 4．表盘刻度特点 由于导线在安培力作用下带动线圈转动，螺旋弹簧变形，反抗线圈的转动，电流越大，安培力越大，螺旋弹簧形变就越大。指针偏角与通过线圈的电流I成正比，表盘刻度均匀。 【典例4】　(磁电式电流表)磁电式电流表的构造如图甲所示。在蹄形磁体的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，转轴上装有螺旋弹簧和指针，如图乙所示。蹄形磁体和铁芯间的磁场均匀辐向分布。当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，如图丙所示，螺旋弹簧被扭动，线圈停止转动时满足NBIS＝kθ，式中N为线圈的匝数，S为线圈的面积，I为通过线圈的电流，B为磁感应强度，θ为线圈(指针)偏角，k是与螺旋弹簧有关的常量。不考虑电磁感应现象。下列说法错误的是(　　) A．铁芯内部的磁感线会相交 B．线圈转动过程中受到的安培力始终与线圈平面垂直 C．若线圈中通以如图丙所示的电流，线圈将沿顺时针方向转动 D．更换k值相对小的螺旋弹簧，则电流表的灵敏度将会增大 A　[根据磁感线分布特点可知，每条磁感线都是闭合曲线，任意两条磁感线不相交，所以铁芯内部的磁感线不会相交，A错误；蹄形磁体产生辐射状的磁场，线圈转动过程中磁场的方向始终与线圈切割磁感线的两条边垂直，受到的安培力始终与线圈平面垂直，B正确；若线圈中通以如题图丙所示的电流，根据左手定则可知，线圈将沿顺时针方向转动，C正确；根据NBIS＝kθ，可得＝，更换k值更小的螺旋弹簧，电流表的灵敏度增大，D正确。] 【教用·备选例题】　如图甲是磁电式电流表的结构图，蹄形磁体和铁芯间的磁场均匀辐向分布。线圈中a、b两条导线长度均为l，未通电流时，a、b处于图乙所示位置，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。通电后，a导线中电流方向垂直纸面向外，大小为I，则(　　) A．该磁场是匀强磁场 B．线圈平面总与磁场方向垂直 C．线圈将逆时针转动 D．a导线受到的安培力大小始终为BIl D　[由题图乙可知，蹄形磁体和铁芯间的磁场均匀辐向分布，因此该磁场不是匀强磁场，A错误；由题图乙可知，线圈平面总与磁场方向平行，B错误；通电后，a导线中电流方向垂直纸面向外，b导线中电流方向垂直纸面向里，由左手定则判定，a导线受安培力方向向上，b导线受安培力方向向下，则线圈将顺时针转动，C错误；a导线中电流方向始终与磁场方向垂直，磁感应强度B与电流I均大小不变，由安培力公式可知，a导线受到的安培力大小始终为BIl，D正确。] 1．如图所示，两个通电螺线管和一段导线ab接上电源、开关以及保护电阻组成一个闭合回路。当开关S闭合后，导线ab所受安培力的方向为(　　) A．垂直纸面向里 B．平行于纸面向左 C．垂直纸面向外 D．平行于纸面向右 A　[根据题意分析知，导线ab所处的磁场方向水平向左，根据左手定则判断，安培力垂直纸面向里，故选A。] 2．如图所示，直导线的长度为5 m，折成夹角为60°的“V”形，两边长相等。匀强磁场垂直于“V”形导线所在的平面，匀强磁场的磁感应强度大小为0.5 T。当在导线中通以0.4 A的电流时，该导线受到的安培力大小为(　　) A．0.5 N B． N C．1 N D． N A　[由几何关系知，导线构成的三角形为正三角形，导线的有效长度为两端点间直线距离，即整根直导线长度的一半，即有效长度为L＝2.5 m，其受到的安培力大小F＝BIL＝0.5 N，故选A。] 3．(2024·贵州卷)如图所示，两根相互平行的长直导线与一“凸”形导线框固定在同一竖直平面内，导线框的对称轴与两长直导线间的距离相等。已知左、右两长直导线中分别通有方向相反的恒定电流I1、I2，且I1>I2，则当导线框中通有顺时针方向的电流时，导线框所受安培力的合力方向(　　) A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向左 D．水平向右 C　[根据右手螺旋定则可知导线框所在处磁场方向向里，由于I1>I2，可知左侧的磁场强度大，同一竖直方向上的磁场强度相等，故导线框水平方向导线所受的安培力相互抵消，根据左手定则结合F＝BIL可知左半边竖直方向的导线所受的水平向左的安培力大于右半边竖直方向的导线所受的水平向右的安培力，故导线框所受安培力的合力方向水平向左，故选项C正确。] 4．(多选)某磁电式电流表结构如图甲所示，矩形线圈匝数为n，长边长度为L。矩形线圈放在均匀辐射状磁场中如图乙所示，两条长边经过的位置磁感应强度大小为B。当线圈长边中电流为I时，电流表指针偏转的角度为θ，则当电流表指针偏转的角度为2θ时，下列说法正确的是(　　) A．线圈中电流变为2I B．通过线圈的磁通量变为原来的2倍 C．线圈的一侧长边受到的安培力大小为2nBIL D．线圈所受安培力大小为2nBIL AC　[磁电式电流表偏转角度与通电电流成正比，当线圈长边中电流为I时，电流表指针偏转的角度为θ，则当电流表指针偏转的角度为2θ时，线圈长边中电流为2I，故A正确；由于线圈平面与磁场方向平行，所以穿过线圈的磁通量始终为零，故B错误；由安培力公式可知，线圈一侧长边所受安培力大小为F＝2nBIL，故C正确；由于线圈两侧长边都受安培力，所以整个线圈所受安培力大小为F′＝4nBIL ，故D错误。] 回归本节知识，完成以下问题： (1)当已知电流方向，要判断其产生的磁场方向时，选用什么定则？当已知通电导线电流方向和磁场方向，要判断其所受安培力的方向时，选用什么定则？ 提示：安培定则；左手定则。 (2)长为l的通电导线放在匀强磁场中，所受安培力一定是F＝IlB 吗？ 提示：不一定，条件是当B垂直于I时，F＝IlB才成立。 (3)用磁电式电流表测量电流时，通电线圈的左右两边受到的安培力的大小是否随着线圈的转动而变化呢？ 提示：线圈左右两边受到的安培力的大小不变。 电磁炮和电磁弹射器原理 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进武器，与传统的火药推动的大炮相比，电磁炮可以大大提高弹丸的速度和射程。电磁弹射器和电磁炮的原理是一样的，把电磁炮的体积和驱动电流大大加强，就可以用抛射体牵引飞机从航空母舰上起飞，这就是航空母舰上帮助舰载机起飞的电磁弹射器，它比上一代的蒸汽弹射器更为优越。下面仅介绍电磁炮的一种常见类型——轨道式电磁炮。 轨道式电磁炮由两条发射轨道和一个导电的抛射物组成，强大的电流由一条轨道流入，经抛射物后再由另一条轨道流回，如图甲所示。图乙是轨道式电磁炮的模型化原理图。根据直线电流的安培定则，图乙中下方轨道的电流在抛射物处产生的磁场垂直于纸面向外，上方轨道的电流在抛射物处产生的磁场同样垂直纸面向外，如图乙中符号·所示，可见抛射物中部磁场被成倍地加强。当电流流经抛射物时，抛射物因载有电流而受到向右的安培力F，从而使抛射物沿轨道向右抛射出去。显然，电流I越大、磁感应强度B越大，抛射物所受安培力F就越大，抛射物的抛射初速度也就越大。 电磁炮的优点：①发射抛射物的初速度大，所以电磁炮的射程远、命中率高，是打击坦克、飞机等活动目标的理想武器；②相对传统方式，电磁炮的发射成本低，并易于连续发射；③由于电磁炮发射时不使用火药，因此没有巨大的声响，而且使用安全；④可以发射质量较大的物体。 　若抛射物的质量m＝2.2 g，加速达到的速度为v＝10 km/s，轨道宽l＝2 m，长s＝100 m，通过的电流I＝10 A。(不计摩擦) (1)轨道间的匀强磁场的磁感应强度B是多少？ (2)安培力的最大功率为多大？ 提示：(1)在轨道通有电流I时，抛射物作为导体受到磁场的安培力为F＝IlB① 设抛射物的加速度的大小为a，有F＝ma ② 抛射物在两轨道间做匀加速运动，有v2＝2as ③ 联立①②③代入题给数据得F＝1 100 N，B＝55 T。 (2)安培力的最大功率P＝Fv 解得P＝1.1×107 W。 课时分层作业(一)　磁场对通电导线的作用力 题组一　安培力的方向 1．教学中常用如图1所示的装置演示通电导体在磁场中受力的情况。现将图中的蹄形磁体改用图2所示的电磁铁代替，则合上开关时，以下判断正确的是(　　) A．电磁铁上端为N极，下端为S极，导体棒ab向右运动 B．电磁铁上端为N极，下端为S极，导体棒ab向左运动 C．电磁铁上端为S极，下端为N极，导体棒ab向右运动 D．电磁铁上端为S极，下端为N极，导体棒ab向左运动 A　[对于电磁铁，根据电池正负极判断线圈电流方向，运用安培定则可判断出电磁铁上端为N极，下端为S极，故C、D错误；对于导体棒，根据电源正负极判断电流方向，并且磁场方向向下，运用左手定则可知导体棒所受安培力向右，故导体棒ab向右运动，故B错误，A正确。] 2．有三根相互平行的直导线a、b、c垂直纸面等间距放置，且它们在同一连线上。已知这三根导线分别通以大小为I1、I2、I3的电流，且I1＝I2，电流方向如图所示，则(　　) A．直导线b受到的安培力向左 B．直导线b受到的安培力向右 C．若只增大I1，导线b受到的安培力从b指向c D．若只增大I2，导线b受到的安培力从b指向c C　[直导线a在b处产生的磁场方向垂直于ab向上，直导线c在b处产生的磁场方向垂直于bc向下，且I1＝I2，直导线b所在处的合磁场为0，因此直导线b受到的安培力也为0，A、B错误；若只增大I1，则b处的合磁场方向垂直于ab向上，再由左手定则判断可知安培力从b指向c，C正确；若只增大I2，则b处的合磁场方向垂直于bc向下，再由左手定则判断可知安培力从b指向a，D错误。] 题组二　安培力的大小 3．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B。L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中。已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行。该导线受到的安培力为(　　) A．0 B．BIl C．2BIl D．BIl C　[由题知，bc边电流与磁场平行，则bc边不受安培力，整个导线所受安培力为ab边导线受到的安培力，为2BIl，C正确。] 4．如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则MN所受安培力大小为(　　) A．F＝BId B．F＝BId sin θ C．F＝ D．F＝BId cos θ C　[导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，AB与CD相距为d，此时处于磁场中的MN的有效长度为 ，则MN受到的安培力大小为F＝BIl＝BI·，方向垂直于MN指向右下，故C正确。] 题组三　磁电式电流表 5．(多选)根据对磁电式电流表的学习，以下说法正确的是(　　) A．指针稳定后，线圈受到螺旋弹簧的阻力与线圈受到的安培力方向是相反的 B．通电线圈中的电流越大，电流表指针偏转的角度也越大 C．在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场 D．在线圈转动的范围内，线圈所受安培力大小与电流有关，而与所处位置无关 ABD　[指针稳定后，线圈受到螺旋弹簧的阻力与线圈受到的安培力方向是相反的，故A正确；根据安培力公式F＝IlB，可知线圈中的电流越大，电流表指针偏转的角度也越大，故B正确；在线圈转动的范围内，各处的磁场都是均匀辐射分布，线圈平面都跟磁感线平行，但辐射状磁场的磁感线方向不同，并不是匀强磁场，故C错误；磁场呈辐射状，电流与磁场相互垂直，线圈转动范围内，磁感应强度大小不变，结合安培力公式可知，线圈所受安培力大小与电流有关，而与所处位置无关，故D正确。] 6．如图甲所示为某磁电式电流表的原理图，蹄形磁体和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示，其磁感应强度的大小处处相等，都为B，一边长为l的正方形线圈处在磁场中，当通有大小为I、方向如图乙的电流时，下列说法正确的是(　　) A．由于磁感应强度的大小处处相等，则该磁场为匀强磁场 B．穿过正方形线圈的磁通量大小为Bl2 C．正方形线圈的左边导线受到大小为BIl、方向向上的安培力 D．正方形线圈的右边导线受到大小为BIl、方向向上的安培力 C　[磁感应强度的大小相等，但方向不同，则该磁场不是匀强磁场，故A错误；由题意可知穿过正方形线圈的磁通量大小为零，故B错误；正方形线圈的左边导线受到的安培力大小为BIl，由左手定则可知方向向上，故C正确；正方形线圈的右边导线受到大小为BIl、方向向下的安培力，故D错误。] 7．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，直角三角形导线框abc通以恒定电流I，放置在磁场中。已知ab边长为l，与磁场方向平行；bc边长为2l，与磁场方向垂直。下列说法正确的是(　　) A．ab边所受安培力大小为BIl B．bc边所受安培力大小为BIl C．ca边所受安培力大小为BIl D．整个导线框所受安培力为0 D　[导线的ab边与磁场平行，不受安培力的作用，故A错误；导线的bc边与磁场垂直，受到的安培力大小为Fbc＝2BIl，故B错误；导线ac与磁场垂直的有效长度是2l，则导线受到的安培力大小为Fca＝2BIl，故C错误；由左手定则可知导线的bc边受到的安培力方向与导线ac边受到的安培力方向相反，整个导线框所受安培力为0，故D正确。] 8．如图所示，有一个边长为L的立方体空间ABCD­MNPQ，一长度为L的导体棒沿AP方向放置。空间内加上某一方向的匀强磁场(图中未画出)。磁感应强度的大小为B。在导体棒中通以从A至P、大小为I的电流，则关于导体棒受到的安培力，下列说法正确的是(　　) A．若磁场沿M指向A的方向，安培力的大小为ILB B．若磁场沿M指向A的方向，安培力的大小为ILB C．若磁场沿M指向Q的方向，安培力的大小为ILB D．若磁场沿M指向Q的方向，安培力的大小为ILB B　[若磁场沿M指向A的方向，在平面ACPM中对磁感应强度沿AP和与AP垂直的方向分解，如图1所示，则与电流垂直的磁感应强度分量B⊥＝B cos α＝B，安培力大小F＝I×L×B＝ILB，故A错误，B正确； 若磁场沿M指向Q的方向，对磁场沿平行、垂直于面ACPM的方向分解，如图2所示，分量B1＝B2＝B，则在面ACPM中，安培力大小F＝I×L×B1＝I×L×B＝ILB，分量B2同样要产生安培力，因此安培力肯定要大于ILB，故C、D错误。 ] 9．如图所示，可以用天平来测定磁感应强度。天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共N匝。线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面，线圈中通有电流I(方向如图)时，在天平左、右两边加上质量分别为m1、m2的砝码，天平平衡；当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，重力加速度为g。 (1)磁场方向是垂直纸面向里，还是向外？说明理由。 (2)求磁感应强度B的大小。 (3)仅使磁场反向和仅使电流方向变化，两者是否等效？ [解析]　(1)电流反向后右边需再加质量为m的砝码才能平衡，说明电流反向后安培力向上，由左手定则知，磁场的方向垂直纸面向外。 (2)电流反向前，m1g＝m2g＋BIl·N， 电流反向后，m1g＝m2g＋mg－BIl·N，故mg＝2BIl·N，则B＝。 (3)仅使磁场反向，也能使安培力反向，故仅使磁场反向和仅使电流反向是等效的。 [答案]　(1)垂直纸面向外　理由见解析 (2)　(3)等效 5 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $