【正文】 場力為最大值 F1，此時通過 ab 的電流最大為 Imax；同理，當(dāng)電流最小時，應(yīng)該是導(dǎo)體受向上的靜摩擦力，此時的安 培力為 F2，電流為 Imin。 1質(zhì)量為 m= kg的通電細(xì)桿 ab 置于傾角為 的平行放置的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度 d= m，桿 ab 與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ =，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=2 T 的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下，如圖所示。本題中既可分段求解，然后求合力，又可采用等效方法直接求解。 L，方向同樣由等效電流 ac 判斷為在紙面內(nèi)垂直于 ac 斜向上。 解析： 方法一： ab 段所受的安培力大小 Fab=BIL，方向向右， bc 段所受的安培力大小 Fbc=BIL，方向向上，所以該導(dǎo)線 所受安培力為這兩個力的合力，如圖所示， ，方向沿∠ abc 的角平分線向上。應(yīng)特別注意，安培定則是判斷電流的磁場方向，又稱右手螺旋定則，而左手定則是用左手判斷電流的受力情況的。若使 a、 c 兩端（或 b、 d 兩端）的電勢相對于另一端 b、 d（或 a、 c）的電勢的高低做同步變化，線圈磁場與電流方向的關(guān)系跟上 述兩種情況一樣，故 D 也正確。 1如圖所示， 一金屬直桿 MN 兩端接有導(dǎo)線，懸掛于線圈上方， MN 與線圈軸線均處于豎直平面內(nèi)，為使 MN 垂直紙面向外運(yùn)動，可以（ ） A．將 a、 c 端接在電源正極， b、 d 端接在電源負(fù)極 B．將 b、 d 端接在電源正極， a、 c 端接在電源負(fù)極 C．將 a、 d 端接在電源正極， b、 c 端接在電源負(fù)極 D．將 a、 c 端接在交流電源的一端， b、 d 端接在交流電源的另一端 解析：本題主要考查兩個方面知識：電流的磁場和左手定則。 方法二：把 B 分解為平行于線圈平面的分量 和垂直于線圈平面的分量 ， 顯然 不穿過線圈，且 ，故 。 解析：線圈平面 abcd 與磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 方向不垂直，不能直接用Φ =BS 計算，處理時可以用不同的方法。 答案： BD 誤區(qū)警示：在該題中誤選 A 是因為沒有理解磁通量是標(biāo)量，它的大小反映穿過某一面積的磁感線條數(shù)，而在單位面積上穿過的磁感線條數(shù)的多少才表示磁場強(qiáng)弱；如果只注意決定磁通量大小因素之一的面積，忽視另外因素，如磁感應(yīng)強(qiáng)度及磁場方向和面積間的夾角，將會誤選 C。 磁通量Φ的大小由 B、 S 共同決定，所以面積大，Φ不一定大，由此可知選項 C 錯誤。 1關(guān)于磁通量的下列說法，正確 的是（ ） A．磁通量是反映磁場強(qiáng)弱和方向的物理量 B．某一面積上的磁通量是表示穿過此面積的磁感線的總條數(shù) C．在磁場中所取的面積越大，該面上磁通量越大 D．穿過任何封閉曲面的磁通量一定為零 解析：磁通量Φ是磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 與垂直于磁場方向的面積 S 的乘積，即Φ =BS，亦表示穿過磁場中某面積 S 的磁感線的總條數(shù)，Φ只有大小，沒有方向，是標(biāo)量。根據(jù)安培定則可判斷出電流由電源的 c 端流出， d 端流入，故電源 c 端為正極， d 端為負(fù)極。 1如圖所示，放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針，靜止時 N 極指向右，試判定電源的正、負(fù)極。 答案： AB 總結(jié)升華：磁場是一種客觀存在的特殊物質(zhì)，磁感線雖是假想的閉合的曲線，但可形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向。 答案： BD 總結(jié)升華： （ 1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和小磁針 N 極受力方向相同，但絕非電流的受力方向； （ 2）磁場中某點磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向是確定的，和小磁針、電流的存在與否無關(guān)。磁場中某點磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向表示該點的磁場的方向，磁場方向也就是小磁針 N 極受力的方向。 答案： B 總結(jié)升華：據(jù)給定的磁場力（或磁感應(yīng)強(qiáng)度）求出磁感應(yīng)強(qiáng)度（磁場力），應(yīng)理解公式 成立的條件。 題目中沒有給出導(dǎo)線如何放置，若導(dǎo)線與磁場垂直，則由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式得出 。 1長 10 cm 的通電直導(dǎo)線，通過 1 A的電流，在磁場強(qiáng)弱、方向都一樣的空間（勻強(qiáng)磁場）中某處受到的磁場力為 N，則該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為（ ） A．等于 4 T B．大于或等于 4 T C．小于或等于 4 T D．上述說法都錯誤 解析：本題較深層次地考查了對磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式 的理解。 答案：（ 1） （ 2） 總結(jié)升華： （ 1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的合成與分解應(yīng)該遵守矢量的平行四邊形法則。 （ 1）如果北半球某處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，與水平方向的夾角為 ，那么該處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的水 平分量和豎直分量各為多大？ （ 2）如果地理南、北極和地磁北、南極是重合的，那么在赤道上空磁場的豎直分量是多大？在極地上空地磁場的水平分量是多大？ 解析： 本題從矢量角度考查了對磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解。 答案： C 總結(jié)升華：解此題的關(guān)鍵：一是用電器正常工作時，通過火線和零線的電流方向總是相反的；二是要掌握電流間相互作用的規(guī)律。 家用照明電路中的火線和零線是相互平行的，當(dāng)用電器工作火線和零線都有電流時，它們將（ ） A．相互吸引 B．一會兒吸引，一會兒排斥 C．相互排斥 D．彼此不發(fā)生相互作用 解析：火線與零線雖然都連接用電器，且相互平行，但是當(dāng)用電器正常工作時，流過它們的電流方向相反，并且時刻相反。 答案： C 總結(jié)升華：做本實驗時，首先要考慮到地磁場的影響。 對 E選項，先畫出俯視圖（如圖丙），由圖可看出線框繞直導(dǎo)線轉(zhuǎn)動時，在任何一個位置穿過線框的磁感線條數(shù)不變，因此無感應(yīng)電流，故 E 錯。 對 D選項，可用一些特殊位置來分析，當(dāng)線框在如圖乙所示位置時，穿過線框的磁通量很大，當(dāng)線框轉(zhuǎn)過 90176。 對 B選項，因離開直導(dǎo)線方向越遠(yuǎn)，磁感線分布越疏（如圖乙所示），因此線框向右平動時，穿過線框的磁通量變小，故 B 正確。 S，由感應(yīng)電動勢為 由圖象可知，在 t1 到 t2 這段時間內(nèi)，Δ B＝ ，根據(jù)閉合電路歐姆定律和電流的定義可得，流過環(huán)中的電荷量q 為 如圖 9所示，豎直放置的長直導(dǎo)線通以恒定電流，有一矩形線框與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，在下列情況下線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（ ） ab 邊為軸轉(zhuǎn)動 答案： ABD 解析：討論是否產(chǎn)生感應(yīng)電流，需分析通電導(dǎo) 線周圍的磁場分布情況，通電導(dǎo)線周圍的磁感線是一系列同心圓，且由內(nèi)向外由密變疏，即越遠(yuǎn)離導(dǎo)線磁感線越疏。的過程中磁通量的變化量為： ΔΦ＝｜Φ 3－Φ 1｜＝ 2 10－ 3Wb 有一面積為 100cm2 的金屬環(huán)，電阻為 ，環(huán)中磁場變化規(guī)律如圖 8所示，且磁場方向垂直于環(huán)面向里，在t1 到 t2 這段 時間內(nèi)，環(huán)中流過的電荷量是多少？ 解析：因為Φ＝ B角時，其線圈平面與磁場方向垂直，此時穿過線圈的磁通量為： Φ 2＝ BS＝ 1 10－ 2Wb＝ 2 10－ 3Wb 變化的磁通量為： ΔΦ＝Φ 2－Φ 1＝ (2 10－ 3－ 1 10－ 3)Wb＝ 1 10－ 3Wb (3)設(shè)線圈在初始位置時磁通量為正，為： Φ 1＝ 1 10－ 3Wb 翻轉(zhuǎn) 180176。角的過程中，磁通量變化了多少？ 解析：首先沿著由 b 到 a 方向畫出側(cè)視圖，如圖 7 所示： (1)設(shè)勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，由Φ =BSsin30176。此時穿過線圈的磁通量Φ 1＝ 1 10－ 3Wb，求： (1)該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度； (2)線圈以 ab 邊為軸， cd 邊向左上方由圖示位置轉(zhuǎn)過 60176。穿過彈簧線圈的磁感線有磁體內(nèi)部向上的，也有磁體外部向下的，實際穿過彈簧線圈的磁通量是合磁通量，即向上的磁通量與向下的磁通量之差，當(dāng)彈簧線圈的面積增大后，穿過彈簧線圈向上的磁通量沒有變化，而向下的磁通量增大，所以合磁通量減小，故選 B。兩金屬棒處于平衡狀態(tài)，則 I1∶ I2 等于什么？ 3. 如圖所示，長 60cm、質(zhì)量為 10g的金屬棍 ab兩端用相同的彈簧懸掛起來，放在勻強(qiáng)磁場中。 F=mgsinθ 又因為 F=BIL，則可以解得 B= 2．如圖所示，在兩個傾角都為θ的光滑斜面上，各放一根相同的金屬棒，分別通有穩(wěn)恒電流 I1 和 I2。的光滑導(dǎo)軌 AB，上端接入一電動勢 E=3V、內(nèi)阻不計的電源，導(dǎo)軌間距為 L=10cm，將一個質(zhì)量為 m=30g，電阻 R=，若導(dǎo)軌周圍存在著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)閉合開關(guān) S后，金屬棒剛好靜止在導(dǎo) 軌上，如圖所示，求導(dǎo)軌周圍空間的磁場方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是多少？ 解： 合上開關(guān) S 后金屬棒上有電流流過，由閉合電路歐 姆定律 I= =6A 金屬棒靜止在導(dǎo)軌上，它受到重力 mg 和支持力 N 的作用，因?qū)к壒饣?，僅此二力金屬棒不可能平衡，它必需受到垂直 于導(dǎo)軌平面的安培力作用才能平衡，根據(jù)題意和左手定則判斷出，磁場方向垂直軌面斜向下，金屬棒受到磁場的安培力沿斜面向上，如圖所示。 由此可知：電流表的工作原理是指針的偏角 的值可以反映 I 值的大小，且電流表刻度是均勻的，對應(yīng)不同的 在刻度盤上標(biāo)出相應(yīng)的電流值，這樣就可以直接讀取電流值了。 由 nBILd=k 得 。 當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過 角時，這時指針偏角為 角，兩彈簧產(chǎn)生阻礙線圈轉(zhuǎn)動的扭轉(zhuǎn)力矩為 M2，對線圈，根據(jù)力矩平衡有M1=M2。故安培力的力矩大小為 M1=nBILd。鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個螺旋彈簧和一個指針，線圈的兩端分別接在這兩個螺旋彈簧上，被測電流經(jīng)過這兩個彈簧流入線圈。 七、磁電式電流表 磁電式電流表的構(gòu)造如圖所