磁感应强度的方向

1、安培力知识点一、 磁感应强度的方向磁场的方向：磁场中小磁针北极的指向就是该点磁场的方向磁感应强度的方向就是该点磁场的方向（放在该点的小磁针北极的指向）二、 磁感应强度的大小三、 几种常见的磁场四、 磁通量五、 安培力的方向六、 安培力的大小高考考纲知识点一、 磁感应强度的方向1、关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的说法是（ ）A跟磁场方向垂直，跟电流方向平行B跟电流方向垂直，跟磁场方向平行C既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直D既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方向垂直【答案】C【解析】通电直导线在磁场中受到的作用力安培力，其方向必垂直磁场和电流方向，即垂直磁场和电流所决定的平

2、面二、 磁感应强度的大小2、（2015高考延庆一模）对磁现象的研究中有一种“磁荷观点”人们假定，在极上聚集着正磁荷，在极上聚集着负磁荷由此可以将磁现象与电现象类比，引入相似的概念，得出一系列相似的定律例如磁的库仑定律、磁场强度、磁偶极矩等在磁荷观点中磁场强度定义为：磁场强度的大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值，其方向与正磁荷在该处所受磁场力方向相同若用表示磁场强度，表示点磁荷所受磁场力，表示磁荷量，则下列关系式正确的是（ ）ABCD【答案】B【解析】题目已经说明磁场强度的大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值，故：3、（2012高三上期末朝阳区）如图所示，为

3、纸面内等边三角形的三个顶点，在两顶点处，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，方向垂直于纸面向里，则点的磁感应强度的方向为（ ）A与边平行，竖直向上B与边平行，竖直向下C与边垂直，水平向右D与边垂直，水平向左【答案】B【解析】根据右手螺旋定则，电流产生的磁场垂直于，电流产生的磁场垂直于，如图，根据平行四边形定则，则合场强的方向竖直向下，与边平行故B正确，A、C、D错误4、如图所示，质量为、长为的直导线用两绝缘细线悬挂于，并处于匀强磁场中导线中通以沿轴正方向的电流，悬线与竖直方向的夹角为，且导线保持静止，则磁感应强度的方向和大小可能为（ ）A轴正向，B轴正向，C轴负向，D沿

4、悬线向上，【答案】B C【解析】当匀强磁场的方向沿轴正方向时，由左手定则判断可知，安培力方向竖直向上，则，解得；当匀强磁场的方向沿轴负方向时，由左手定则判断可知，安培力沿水平方向，逆着电流方向看，受力如图所示，其中安培力，则，解得三、 几种常见的磁场5、（2011高三上期末西城区）如图所示，是等边三角形的三个顶点，是连线的中点以为坐标原点，连线为轴，连线为轴，建立坐标系过四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流则过点的通电直导线所受安培力的方向为（ ）A沿轴正方向B沿轴负方向C沿轴正方向D沿轴负方向【答案】A【解析】等边三角形的三个顶点处均有一通电导线，且导线中通

5、有大小相等的恒定电流由安培定则可得：导线的电流在处的合磁场为零，则只有在处的电流产生磁场对点通电导线有安培力作用再由左手定则可得：安培力的方向是与边垂直，沿着轴的正方向故A正确，BCD错误；6、有两根长直导线互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图在图中所示的平面内，点为两根导线连线的中点，为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与点的距离相等若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流，则关于线段上各点的磁感应强度的说法中正确的是（ ）A点和点的磁感应强度大小相等，方向相同B点和点的磁感应强度大小相等，方向相反C在线段上各点的磁感应强度都不可能为零D在线段上只有一点的磁感应强度为

6、零【答案】B D【解析】两根导线分别在点和点产生的磁感应强度大小相等，方向相反，所以点、点的磁感应强度大小相等，方向相反，线段中点的磁感应强度为零7、如图，电流从点分两路通过对称的半圆支路汇合于点，在圆环中心处的磁感应强度为（ ）A最大，垂直纸面向外B最大，垂直纸而向里C零D无法确定【答案】C【解析】将圆环分成上下两半研究，根据安培定则，上半圆电流在点产生的磁场方向向里，下半圆电流在点产生的磁场方向向外，由于电流大小相等，两个产生的磁感应强度大小相等，则点的磁感应强度为零四、 磁通量8、如图所示，正方形线圈位于纸面内，边长为，匝数为，过中点和中点的连线恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，

7、磁感应强度为，则穿过线圈的磁通量为（ ）ABCD【答案】A【解析】穿过线圈的磁通量9、如图所示，线框面积为，线框平面与磁感应强度为的匀强磁场方向垂直则穿过线框平面的磁通量为_;若使线框绕轴转过的角，则穿过线框平面的磁通量为_;若从初始位置转过角，则穿过线框平面的磁通量为_;若从初始位置转过角，则穿过线框平面的磁通量变化量大小为_若将单匝线框换成匝线框，上述各空的结果将不变(填“变化”或“不变”)【答案】；0；不变【解析】闭合线圈在匀强磁场中与磁场方向垂直，则穿过线圈的磁通量当线圈从图示转过时，磁通量，线圈从图示转过的过程，磁通量的变化量大小为五、 安培力的方向10、如图所示，一弓形线圈通过逆时

8、针方向的电流，在其圆弧的圆心处，垂直于纸面放置一直导线，当直导线通有指向纸内的电流时，线圈将（ ）A端向纸内，端向纸外转动，且靠近导线B端向纸内，端向纸外转动，且远离导线C端向纸外，端向纸内转动，且靠近导线D端向纸外，端向纸内转动，且远离导线【答案】A【解析】先由等效法，把弓形线圈中的电流等效成一个小磁针，其极垂直纸面向外，而直线电流的磁场方向在小磁针所在处方向为竖直向上，因此小磁针极将转向磁场方向，即端向内转动，端向外转动；当线圈转过后，中电流与直导线电流同向平行，而弧形部分电流与直导线电流反向平行，但前者离直导线较近，受到的引力较大，后者离直导线较远，受到的斥力较小，总的作用力为引力，故线

9、圈向直导线靠近11、一个可以自由运动的线圈和一个固定的线圈互相绝缘垂直放置，且两个圆线圈的圆心重合，当两线圈都通有如图所示方向的电流时，则从左向右看，线圈将（ ）A不动B顺时针转动C逆时针转动D向纸外平动【答案】D【解析】由于和中的电流的方向是相同的，它们会互相吸引，由于是不动的，所以会向靠近，所以从左向右看，线圈将逆时针转动，当平行的直导线中的电流方向相同时，这两条直导线就会互相的吸引，当平行的直导线中的电流方向相反时，这两条直导线就会互相的排斥六、 安培力的大小12、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从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一

10、条轨道流回轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与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倍，理论上可采用的方法是（ ）A只将轨道长度变为原来的倍B只将电流增加至原来的倍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，轨道长度变为原来的倍，其他量不变【答案】B D【解析】设轨道长度为，弹体质量为，电流为，轨道宽度为，发射速度为，此时，根据动能定理，解得，由此可确定13、如图所示，劲度系数为的轻质弹簧下端挂有匝数为的矩形线框边长为，线框的下半部处在匀强磁场中，磁感应强度大小设为，方向与线框平面垂直，在图中垂直

11、于纸面向里，线框中通以电流，方向如图所示开始时线框处于平衡状态令磁场反向，磁感应强度的大小仍为，线框达到新的平衡在此过程中线框位移的大小是，位移的方向_，用此实验装置测出B_【答案】向下；【解析】当存在垂直于纸面向里的磁场时，由左手定则判断线框所受安培力向上根据受力平衡：当改为向外的磁场后，线框所受安培力向下，弹簧的弹力变大，线框将向下移动根据受力平衡：由胡克定律：得：14、如图所示，一金属直杆两端接有导线，悬挂于线圈上方，与线圈轴线均处于同一竖直平面内，为使垂直纸面向外运动，可以（ ）A将端接在电源正极，端接在电源负檄B将端接在电源正极，端接在电源负极C将端接在电源正极，端接在电源负极D将端

12、接在交流电源的一端,接在交流电源的另一端【答案】A B D【解析】那个螺线管产生的磁场方向在杆上其实既有向上穿的磁感线也有向下穿的磁感线但是这时候我们是以向下穿的来看的，因为越是靠近轴线的磁感线越密所以是以靠近轴的磁感线为准的15、（2008高三上期末朝阳区）如图所示，在倾角的斜面上，固定着宽的平行金属导轨，在导轨上端接有电源和滑动变阻器，已知电源电动势，内电阻一根质量的金属棒放在导轨上，与两导轨垂直并接触良好，导轨和金属棒的电阻忽略不计整个装置处于磁感应强度、垂直于轨道平面向上的匀强磁场中若金属导轨是光滑的，已知，取，求：（1）要保持金属棒静止在导轨上，滑动变阻器接入电路的阻值是多大？（2）

13、金属棒静止在导轨上时，如果使匀强磁场的方向瞬间变为竖直向上，则此时导体棒的加速度是多大？【答案】（1）要保持金属棒静止在导轨上，滑动变阻器接入电路的阻值是；（2）金属棒静止在导轨上时，如果使匀强磁场的方向瞬间变为竖直向上，则此时导体棒的加速度是【解析】（1）对金属棒进行受力分析，如图所示，设滑动变阻器接入电路的阻值为，对于闭合电路联立以上3公式，代入数据解得：（2）当匀强磁场的方向瞬间变为竖直向上，对金属棒进行受力分析，如图所示，代入数据解得：16、（2011高考西城二模）如图所示，两根足够长的光滑平行导轨与水平面成角，导轨间距为将直流电源、电阻箱和开关串联接在两根导轨之间整个装置处在磁感应强

14、度为的匀强磁场中质量为的导体棒垂直导轨水平放置在导轨上，导体棒与两根导轨都接触良好重力加速度为（1）若磁场方向垂直导轨平面向上，当电阻箱接入电路的电阻为时，闭合开关后，导体棒恰能静止在导轨上请确定中电流的大小和方向（2）若磁场方向竖直向上，当电阻箱接入电路的电阻为时，闭合开关后，导体棒也恰能静止在导轨上，请确定中的电流的大小（3）导轨的电阻可忽略，而电源内阻、导体棒的电阻均不能忽略，求电源的电动势【答案】（1）中电流的大小方向由指向（2）中的电流的大小（3）电源的电动势【解析】（1）磁场方向垂直于轨道面时，受力如上面答图所示电流方向由指向根据物体平衡条件可得又安培力 解得电流强度 （2）磁场方

15、向竖直向上时，受力如下面答图所示根据物体平衡条件可得又安培力解得（3）设除电阻箱外，电路中其他电阻为根据闭合电路欧姆定律，当电阻箱接入电路的电阻为时，有当电阻箱接入电路的电阻为时，有 解得17、（2012高三上期末朝阳区）某同学自制一电流表，其原理如图所示质量为的均匀细金属杆与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为，在矩形区域内有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外的右端连接一绝缘轻指针，可指示出标尺上的刻度的长度大于，当中没有电流通过且处于静止时，与矩形区域的边重合，且指针指在标尺的零刻度；当中有电流时，指针示数可表示电流强度始终在纸面内且保持水平，重力加速度为（1）当电流表的

16、示数为零时，求弹簧的伸长量；（2）为使电流表正常工作，判断金属杆中电流的方向；（3）若磁场边界的长度为，的长度为，此电流表的量程是多少？【答案】（1）弹簧的伸长量为（2）金属杆中的电流由指向（3）电流表量程是【解析】（1）设当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为，由平衡条件得：，；（2）电流表正常工作，金属棒所受安培力应向下，由左手定则可知，金属杆中的电流方向为：；（3）设电流表满偏时通过的电流为，此时金属棒到达位置，由平衡条件得：，；随堂练习1、关于磁感应强度，下面说法正确的是（ ）A由可知，与成正比，与成反比B一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度一定为零C磁感应强度是矢量，方向

17、与通过该点的磁感线的切线方向相同D磁场中某处磁感应强度的方向，与直线电流在该处所受磁场力方向相同【答案】C【解析】是磁感应强度的定义式，并不是决定式，磁感应强度是磁场的一种固有的性质，与的大小无关，直线电流方向与磁场方向和直线电流在该处所受磁场力方向符合左手定则2、在同一平面内放置六根通电导线，通以相等的电流，方向如图所示，则在四个面积相等的正方形区域中，磁场最强且磁感线指向纸外的区域是（ ）A区B区C区D区【答案】C【解析】两电流在与两点的方向相同，又因长直导线中的电流大小分别为和，则点的磁场小于点；两电流在与两点的的方向相反，则与两点的磁场都比点小3、如图所示，三个闭合线圈，放在同一平面内

18、，当线圈中有电流通过时，它们的磁通量分别为下列说法中正确的是（ ）ABCD【答案】B【解析】a线圈中通过环形电流，根据安培定则可知，通过线圈内的磁感应线方向垂直纸面向里，线圈外的磁感应线方向垂直纸面向外，根据磁通量定义可知，所以只有选项B正确4、（2010高三上期末海淀区）如图所示，矩形导线框与无限长通电直导线在同一平面内，直导线中的电流方向由到，导线框的边与直导线平行若直导线中的电流增大，导线框中将产生感应电流，导线框会受到安培力的作用，则以下关于导线框受到的安培力的判断正确的是（ ）A导线框有两条边所受安培力的方向相同B导线框有两条边所受安培力的大小相同C导线框所受的安培力的合力向左D导线

19、框所受的安培力的合力向右【答案】B D【解析】A、根据安培定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里，直导线中的电流增大，穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为逆时针方向根据左手定则可知导线框所受安培力指指向线框内，方向各不相同故A错误B、由上分析，导线框与两边所受安培力的大小相同故B正确C、D根据楞次定律，线框磁通量增大，导线框所受的安培力的合力向右，有阻碍磁通量增大的趋势故C错误，D正确5、（2008高考西城一模）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

20、方向垂直导轨平面向上时，金属杆刚好处于静止状态要使金属杆能沿导轨向上运动，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金属杆中的电流方向改变【答案】C【解析】A根据初始条件受力分析知，因此减小磁感应强度，安培力减小，金属棒不可能沿斜面向上运动，故A错误；B若减小电流，则安培力将减小，金属棒将向下运动，故B错误；C减小倾角，重力分力沿斜面向下分力，金属棒将向上运动，故C正确；D将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变，安培力将沿斜面向下，因此金属棒将向下运动，故D错误6、（2014高三上期末昌平区）如图所示，质量为、长度为的金

21、属棒两端由等长的轻质细线水平悬挂在点，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为；棒中通以某一方向的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，重力加速度为则（ ）A金属棒中的电流方向由指向B金属棒所受安培力的方向垂直于平面向上C金属棒中的电流大小为D每条悬线所受拉力大小为【答案】C【解析】A、平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，故导线受到安培力，根据左手定则，可判断金属棒中的电流方向由指向，故A错误；B、金属棒所受安培力的方向垂直于和磁场方向向右，故B错误；C、由受力分析可知，得，故C正确；D、由受力分析可知，得，故D错误课后作业1、关于磁感应强度，下列说法中正确的是（ ）A磁场中某点的大小，与放在该点的试探电流元的情况有关B磁场中某点的方向，与放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点值大小为零D在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大【答案】D【解析】磁感应强度是磁场本身的属性，在磁场中某处为一恒量，其大小可由计算，但与试探电流元的的情况无关；的方向规定为小磁针极所受磁场力的方向，与放在该处的电流元受力方向并不一致；当试探电流元的方向与磁场方向平行时，虽磁感应强度不为零，但电流元所受磁场力却为零；在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大2、如图所示，三根长直导线垂