第八章 第1讲 磁场

1、1磁场(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用(2)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向，或自由小磁针静止时N极的指向2磁感应强度(1)定义式：B(通电导线垂直于磁场)(2)方向：小磁针静止时N极的指向(3)磁感应强度是反映磁场性质的物理量，由磁场本身决定，是用比值法定义的3磁感线(1)引入：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致(2)特点：磁感线的特点与电场线的特点类似，主要区别在于磁感线是闭合的曲线(3)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图1所示) 图14电流的磁场直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强，且距导线越

2、远处磁场越弱与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强，管外为非匀强磁场环形电流的两 侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱安培定则立体图横截面图5.磁场的叠加磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法实行合成与分解思维深化请判断下列说法是否准确(1)奥斯特发现了电流能够产生磁场( )(2)磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的试探电流元的情况无关( )(3)磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致( )(4)磁感线是真实存有的( )(5)在同一幅图中，磁感线越密，磁场越强( )(6)将通电导线放入磁场中，若不受安培力，说

3、明该处磁感应强度为零( )1对磁场的理解(2015新课标全国18)(多选)指南针是我国古代四大发明之一关于指南针，下列说法准确的是( )A指南针能够仅具有一个磁极B指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C指南针的指向会受到附近铁块的干扰D在指针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转答案 BC解析 指南针有N、S两个磁极，受到地磁场的作用静止时N极指向北方，选项A错误，B准确指南针有磁性，能够与铁块相互吸引，选项C准确由奥斯特实验可知，小磁针在通电导线放置位置合适的情况下，会发生偏转，选项D错误2电场强度和磁感应强度的对比(多选)下列说法中准确的是( )A电荷在某处不受电场力的作

4、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电场力与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线长度和电流乘积的比值答案 AC解析 电场和磁场有一个明显的区别是：电场对放入其中的电荷有力的作用，磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行，所以A对，B错同理根据电场强度的定义式E可知C准确而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明，即B中I和B的方向必须垂直，故D错3安培定则的应用如图2所示，甲、乙是直线电流的磁场

5、，丙、丁是环形电流的磁场，戊、己是通电螺线管的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向图2答案 如图所示4磁场的叠加三根平行的长直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，三导线中电流方向相同，A、B两导线中的电流大小相同，如图3所示，已知导线A在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小为B，导线C在斜边中点O处所产生的磁场的磁感应强度大小为2B，则O处的磁感应强度的大小和方向为( )图3A大小为B，方向沿OA方向B大小为2B，方向竖直向下C大小为2B，方向沿OB方向D大小为2B，方向沿OA方向答案 D解析 由安培定则知导线A、B在O处所产生的磁感应强度大小相等，方向相反，相互抵消，

6、所以O处的磁感应强度即为导线C所产生的磁感应强度，即大小为2B，由安培定则可判定其方向沿OA方向，A、B、C错，D对磁场的矢量性及合成1根据安培定则确定通电导线周围磁场的方向2磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向3磁感应强度是矢量，多个通电导体产生的磁场叠加时，合磁场的磁感应强度等于各场源单独存有时在该点磁感应强度的矢量和考点二 导体运动趋势的判断方法1安培力的方向(1)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(2)两平行的通电直导线间的安培力：同向电

7、流互相吸引，异向电流互相排斥(3)注意问题：磁感线方向不一定垂直于电流方向，但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面2安培力的大小当磁感应强度B的方向与导线方向成角时，FILBsin ，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：(1)当磁场与电流垂直时，安培力最大，FmaxILB.(2)当磁场与电流平行时，安培力等于零3判定步骤首先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向思维深化如图4所示，长方形线框abcd通有电流I，放在直线电流I附近，线框四个边受到安培力

8、的作用吗？合力方向如何？图4答案线框四个边都受安培力作用，合力向左5对安培力的理解(2014新课标全国15)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是()A安培力的方向可以不垂直于直导线B安培力的方向总是垂直于磁场的方向C安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半答案B解析安培力垂直于导线和磁场方向决定的平面，A错误，B正确；由FBILsin 可知，C错误；将直导线从中点折成直角时，因磁场与导线的夹角未知，则安培力的大小不能确定，D错误6电流元和特殊位置法一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图5所示，如果直

9、导线可以自由地运动且通以方向为由a到b的电流，则导线ab受到安培力作用后的运动情况为()图5A从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B从上向下看顺时针转动并远离螺线管C从上向下看逆时针转动并远离螺线管D从上向下看逆时针转动并靠近螺线管答案D解析判断导线的转动方向可用电流元法：如图所示，把直线电流等效为aO、OO、Ob三段(OO段极短)电流，由于OO段电流方向与该处的磁场方向相同，所以不受安培力作用；aO段电流所在处的磁场方向斜向上，由左手定则可知其所受安培力方向垂直纸面向外；Ob段电流所在处的磁场方向斜向下，同理可知其所受安培力方向垂直纸面向里再用特殊位置法分析：当导线转过90与纸面垂直时，判断导线

10、所受安培力方向向下综上可知导线将以OO段为轴逆时针转动(从上向下看)并靠近通电螺线管7.导体转动的判断一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图6所示当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，线圈L1将()图6A不动B顺时针转动C逆时针转动D在纸面内平动答案B解析解法一(电流元法)把线圈L1沿水平转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成无数段直线电流元，电流元处在L2产生的磁场中，根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向向上，由左手定则可得，上半部分电流元所受安培力均指向纸外，下半部分电流元所受安培力均指向纸内，因此从左向右看线圈L1将顺时针转

11、动解法二(等效法)把线圈L1等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流I2的中心，小磁针的N极应指向该点环形电流I2的磁场方向，由安培定则知I2产生的磁场方向在其中心处竖直向上，而L1等效成小磁针后，转动前，N极指向纸内，因此小磁针的N极应由指向纸内转为向上，所以从左向右看，线圈L1将顺时针转动解法三(结论法)环形电流I1、I2之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止据此可得，从左向右看，线圈L1将顺时针转动8转换研究对象法判断如图7所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A为水平放置的直导线的截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有垂直纸面向外

12、的电流时，磁铁对斜面的压力为FN2，则下列关于磁铁对斜面的压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是()图7AFN1FN2，弹簧的伸长量增大DFN1FN2，弹簧的伸长量减小答案C解析在题图中，由于条形磁铁的磁感线是从N极出发到S极，所以可画出磁铁在导线A处的一条磁感线，其方向是斜向左下方的，导线A中的电流垂直纸面向外时，由左手定则可判断导线A必受斜向右下方的安培力F，由牛顿第三定律可知磁铁所受作用力F的方向是斜向左上方，所以磁铁对斜面的压力减小，即FN1FN2.同时，F有沿斜面向下的分力，使得弹簧弹力增大，可知弹簧的伸长量增大，所以正确选项为C.判定安培力作用下导体运动情况的常用方法电流元法分割为电流

13、元安培力方向整段导体所受合力方向运动方向特殊位置法在特殊位置安培力方向运动方向等效法环形电流小磁针条形磁铁通电螺线管多个环形电流结论法同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势转换研究对象法定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向考点三安培力作用下导体的平衡与加速1安培力的大小安培力常用公式FBIL，要求两两垂直，应用时要满足：(1)B与I垂直；(2)L是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度如弯曲导线的有效长度

14、L等于两端点所连直线的长度(如图8所示)，相应的电流方向沿L由始端流向末端因为任意形状的闭合线圈，其有效长度为零，所以闭合线圈通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和为零图82平衡和加速问题的分析思路(1)选定研究对象；(2)变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，其中安培力的方向要注意F安B、F安I；(3)列平衡方程或牛顿第二定律的方程式进行求解思维深化安培力做功有何特点？其实质是什么？答案(1)安培力做功与路径有关，不像重力、电场力做功与路径无关(2)安培力做功的实质是能量转化安培力做正功：将电源的能量传递给通电导线后转化为导线的动能或转化为其他形式的能安培力做负功

15、：将其他形式的能转化为电能后储存起来或转化为其他形式的能9通电导体棒在安培力作用下的加速运动如图9所示，两平行导轨ab、cd竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒PQ放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触现在金属棒PQ中通以变化的电流I，同时释放金属棒PQ使其运动已知电流I随时间t变化的关系式为Ikt(k为常数，k0)，金属棒与导轨间的动摩擦因数一定以竖直向下为正方向，则下面关于棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图象中，可能正确的有()图9答案B解析因为开始加速度方向向下，与速度方向相同，做加速运动，加速度逐渐减小，即做加速度逐渐减小的加速运动，然后加速度方向向上，加

16、速度逐渐增大，做加速度逐渐增大的减速运动故A错误，B正确；根据牛顿第二定律得，金属棒的加速度a，FfFNF安BILBLkt，联立解得加速度ag，与时间成线性关系，故C错误；t0时刻无电流，无安培力只有重力，加速度竖直向下，为正值，故D错误10通电线圈在安培力作用下的平衡(2015江苏单科4)如图10所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是()图10答案A解析磁场发生微小变化时，因各选项中载流线圈在磁场中的面积不同，由法拉第电磁感应定律Enn

17、知载流线圈在磁场中的面积越大，产生的感应电动势越大，感应电流越大，载流线圈中的电流变化越大，所受的安培力变化越大，天平越容易失去平衡，由题图可知，选项A符合题意11导体棒在安培力作用下的平衡(2015新课标全国24)如图11，一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为 0.1 T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连，电路总电阻为2 .已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm，重力加速度大小取10 m/s

18、2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量图11答案方向竖直向下0.01 kg解析金属棒通电后，闭合回路电流I6 A导体棒受到的安培力大小为FBIL0.06 N由左手定则可判断知金属棒受到的安培力方向竖直向下由平衡条件知：开关闭合前：2kxmg开关闭合后：2k(xx)mgF代入数值解得m0.01 kg安培力作用下导体的分析技巧1安培力作用下导体的平衡问题与力学中的平衡问题分析方法相同，只不过多了安培力，解题的关键是画出受力分析示意图2安培力作用下导体的加速问题与动力学问题分析方法相同，关键是做好受力分析，然后根据牛顿第二定律求出加速度1为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地

19、球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是()答案B解析地磁场从地理的南极附近出来，进入地理的北极附近，除两极外地表上空的磁场都具有向北的磁场分量根据安培定则，环形电流外部磁场方向向北可知，B正确A图在地表上空产生的磁场方向向南，故A错误C、D两图在地表上空产生的磁场方向沿东西方向，故C、D错误2如图12所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中，在以导线截面的中心为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，已知a点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是()图12A直导线中的电流方向垂直纸面向外Bb点的磁感应强度为 T，方

20、向斜向右上方，与B的夹角为45Cc点的实际磁感应强度也为零Dd点的实际磁感应强度跟b点的相同答案B3(多选)如图13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F1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以如图所示的电流后，台秤读数为F2，则以下说法正确的是()图13A弹簧长度将变长B弹簧长度将变短CF1F2DF1FN2，即台秤示数F1F2, 在水平方向上，由于F有向左的分力，磁铁压缩弹簧，所以弹簧长度变短4如图14所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，金属棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与

21、竖直方向夹角均为.如果仅改变下列某一个条件，角的相应变化情况是()图14A金属棒中的电流变大，角变大B两悬线等长变短，角变小C金属棒质量变大，角变大D磁感应强度变大，角变小答案A解析选金属棒MN为研究对象，其受力情况如图所示根据平衡条件及三角形知识可得tan ，所以当金属棒中的电流I、磁感应强度B变大时，角变大，选项A正确，选项D错误；当金属棒质量m变大时，角变小，选项C错误；角的大小与悬线长短无关，选项B错误5(2014浙江20)(多选)如图15甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒从t0时刻起，棒上有如图乙

22、所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为Im，图甲中I所示方向为电流正方向则金属棒()图15A一直向右移动B速度随时间周期性变化C受到的安培力随时间周期性变化D受到的安培力在一个周期内做正功答案ABC解析根据左手定则知金属棒在0内所受安培力向右，大小恒定，故金属棒向右做匀加速运动，在T内金属棒所受安培力与前半个周期大小相等、方向相反，金属棒向右做匀减速运动，一个周期结束时金属棒速度恰好为零，以后始终向右重复上述运动，选项A、B、C正确；在0时间内，安培力方向与运动方向相同，安培力做正功，在T时间内，安培力方向与运动方向相反，安培力做负功，在一个周期内，安培力所做的总功为零，选项D错误练出高分基

23、础巩固1磁场中某区域的磁感线如图1所示，则()图1Aa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbBa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbC同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小答案A解析磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小、I、L和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关，故C、D错误；由a、b两处磁感线的疏密程度可判断出BaBb，所以A正确，B错误2(2013安徽理综15)图2中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示一带正电的

24、粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()图2A向上 B向下 C向左 D向右答案B解析根据右手螺旋定则，可判断a、b、c、d四根导线中的电流在O点产生的磁场方向如图所示，a、b、c、d四根导线上电流大小相同，故O点的合磁场方向向左根据左手定则，可判断该粒子所受洛伦兹力方向向下，故B正确3如图3所示，固定不动的绝缘直导线mn和可以自由移动的矩形线框abcd位于同一平面内，mn与ad、bc边平行且离ad边较近当导线mn中通以方向向上的电流，线框中通以顺时针方向的电流时，线框的运动情况是()图3A向左运动 B向右运动C以mn为轴转动 D静止不动答案B解析以mn为研究对

25、象，线框内磁场方向垂直纸面向里，由左手定则知导线mn受向左的安培力，由牛顿第三定律可知线框受到向右的作用力，故线框向右运动，选项B正确4质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60角，其截面图如图4所示则下列关于导体棒中的电流分析正确的是()图4A导体棒中电流垂直纸面向外，大小为B导体棒中电流垂直纸面向外，大小为C导体棒中电流垂直纸面向里，大小为D导体棒中电流垂直纸面向里，大小为答案C解析导体棒受到竖直向下的重力、斜向上的弹力，要使导体棒平衡，应受水平向右的安培力，重

26、力和安培力的合力大小与弹力大小相等、方向相反，由平衡条件有tan 60，得导体棒中电流I，再由左手定则可知，导体棒中电流的方向应垂直纸面向里，故只有选项C正确5(多选)图5中装置可演示磁场对通电导线的作用电磁铁上、下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆当电磁铁线圈两端a、b，导轨两端e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动下列说法正确的是()图5A若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，则L向右滑动B若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则L向右滑动C若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则L向左滑动D若a接负极，b接正极，e

27、接负极，f接正极，则L向左滑动答案BD解析若a接正极，b接负极，电磁铁磁极间磁场方向向上，e接正极，f接负极，由左手定则判定金属杆所受安培力向左，则L向左滑动，A选项错误，同理判定B、D选项正确，C选项错误6(多选)如图6所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，当通以图示方向电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强磁场，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中，下列说法中正确的是()图6A此过程中磁感应强度B逐渐增大B此过程中磁感应强度B先减小后增大C此过程中磁感应强度B的最小值为D此过程中磁感应强度B的最

28、大值为答案AC解析导体棒受重力、支持力和安培力作用而处于平衡状态，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中，安培力由沿斜面向上转至竖直向上，可知安培力逐渐增大，即此过程中磁感应强度B逐渐增大，A对，B错；刚开始安培力F最小，有sin ，所以此过程中磁感应强度B的最小值为，C对；最后安培力最大，有Fmg，即此过程中磁感应强度B的最大值为，D错7(多选)如图7所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成角(环面轴线为竖直方向)若导电圆环上通有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是()图

29、7A导电圆环有收缩的趋势B导电圆环所受安培力方向竖直向上C导电圆环所受安培力的大小为2BIRD导电圆环所受安培力的大小为2BIRsin 答案ABD解析若导电圆环上通有如题图所示的恒定电流I，由左手定则可得导电圆环上各小段所受安培力斜向内，导电圆环有收缩的趋势，导电圆环所受安培力方向竖直向上，导电圆环所受安培力的大小为2BIRsin ，选项A、B、D正确综合应用8.如图8所示，无限长导线均通以恒定电流I.直线部分和坐标轴接近重合，弯曲部分是以坐标原点O为圆心的相同半径的一段圆弧，已知直线部分在原点O处不形成磁场，则下列选项中O处磁感应强度和图中O处磁感应强度相同的是()图8答案A解析由题意可知，

30、题图中O处磁感应强度的大小是其中一段在O点的磁场大小的2倍，方向垂直纸面向里；对A项，根据右手螺旋定则可知，左上段与右下段的通电导线产生的磁场叠加为零，则剩余的两段通电导线产生的磁场大小是其中一段在O点磁场的2倍，且方向垂直纸面向里，故A正确；同理，对B项，四段通电导线在O点的磁场是其中一段在O点的磁场的4倍，方向垂直纸面向里，故B错误；对C项，右上段与左下段通电导线产生磁场叠加为零，则剩余两段通电导线产生磁场叠加也为零，故C错误；对D项，四段通电导线在O点的磁场大小是其中一段在O点产生磁场的2倍，方向垂直纸面向外，故D错误9如图9所示，一条形磁铁静止在固定斜面上，上端为N极，下端为S极，其一

31、条磁感线如图所示，垂直于纸面方向有两根完全相同的固定导线，它们与磁铁两端的连线都与斜面垂直且长度相等(如图中虚线所示)开始两根导线未通电流，斜面对磁铁的弹力、摩擦力的大小分别为FN、Ff，后来两根导线通图示方向大小相同的电流后，磁铁仍然静止，则与未通电时相比()图9AFN、Ff均变大 BFN不变，Ff变小CFN变大，Ff不变 DFN变小，Ff不变答案D解析两根导线通题图方向大小相同的电流后，导线受到安培力，由牛顿第三定律，磁铁受到垂直斜面向上的作用力，斜面对磁铁的弹力减小，摩擦力不变，选项D正确10(多选)光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，右端与半径为L20 cm的两段光滑圆弧导轨相接，一根质量m60 g、电阻R1 、长为L的导体棒ab，用长也为L的绝缘细线悬挂，如图10所示，系统空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B0.5 T，当闭合开关S后，导体棒沿圆弧摆动，摆到最大高度时，细线与竖直方向成53角，摆动过程中导体棒始终与导轨接触