★高考試題回顧：
1. （2023年全國ⅰ卷理綜）17.如圖，一段導線abcd位於磁感應強度大小為b的勻強磁場中，且與磁場方向（垂直於紙面向裡）垂直。
線段ab、bc和cd的長度均為l，且。流經導線的電流為i，方向如圖中箭頭所示。導線段abcd所受到的磁場的作用力的合力
a. 方向沿紙面向上，大小為
b. 方向沿紙面向上，大小為
c. 方向沿紙面向下，大小為
d. 方向沿紙面向下，大小為
答案a【解析】本題考查安培力的大小與方向的判斷.該導線可以用a和d之間的直導線長為來等效代替,根據,可知大小為,方向根據左手定則.a正確.
2. 四川卷）20．如圖所示，電阻不計的平行金屬導軌固定在一絕緣斜面上，兩相同的金屬導體棒a、b垂直於導軌靜止放置，且與導軌接觸良好，勻強磁場垂直穿過導軌平面。現用一平行於導軌的恒力f作用在a的中點，使其向上運動。
若b始終保持靜止，則它所受摩擦力可能
a．變為0b . 先減小後不變
c . 等於fd．先增大再減小
【答案】ab
【解析】對a棒受到合力為fa=f－ff－mgsinθ－blv說明a做加速度減小的加速運動，當加速度為0後勻速運動，所以a受安培力先增大後不變。
如果f=ff+2mgsinθ，則安培力為mgsinθ，則b受的摩擦力最後為0；f3. （浙江卷）23．如圖所示，一矩形輕質柔軟反射膜可繞過o點垂直紙面的水平軸轉動，其在紙面上的長度為l1，垂直紙面的寬度為l2。在膜的下端（圖中a處）掛有一平行於轉軸，質量為m，長為l3的導體棒使膜繃成平面。
在膜下方水平放置一足夠大的太陽能光電池板，能接收到經反射膜反射到光電池板上的所有光能，並將光能轉化成電能。光電池板可等效為乙個一電池，輸出電壓恆定為u，輸出電流正比於光電池板接收到的光能（設垂直於入射光單位面積上的光功率保持恆定）。導體棒處在方向豎直向上的勻強磁場b中，並與光電池構成迴路，流經導體棒的電流垂直紙面向外（注：
光電池與導體棒直接相連，連線導線未畫出）。
（1）現有一束平行光水平入射，當反射膜與豎直方向成＝60時，導體棒處於受力平衡狀態，求此時電流強度的大小和光電池的輸出功率。
（2）當變成45時，通過調整電路使導體棒保持平衡，光電池除維持導體棒力學平衡外，還能輸出多少額外電功率？
【答案】（1）（2）
【解析】（1）導體棒受力如圖
光電池輸出功率（即光電池板接收到的光能對應的功率）為
（2）維持導體棒平衡需要的電流為
而當變為時光電池板因被照射面積增大使電池輸出的電流也增大
需要在導體棒兩端併聯乙個電阻，題目要求的就是這個電阻上的功率。
由併聯電路特點得：光電池提供的總電流以下關鍵是求
光電池輸出功率為
（為當變成時，光電池板接收到的光能對應的功率。）
已知垂直於入射光單位面積上的光功率保持恆定
（設為p0）
由右圖可知
已知電池輸出電流正比於光電池板接收到的光能
光電池能提供的額外功率為
★知識歸納總結：
1．磁感應強度、磁感線的理解
⑴ 比值法定義：磁感應強度的大小由定義式求得，但某點的磁感應強度是由磁場本身決定，與檢驗電流無關。
⑵ 磁感應強度的向量性：磁感應強度是向量，磁場中某點的磁感應強度的方向就是該點的磁場方向，即通過該點的磁感線的切線方向。
⑶ 磁感線的特點
① 磁感線是不存在不相交的閉合曲線。
② 磁感線某點的切線方向表示該點的磁場方向。
③ 磁感線的疏密表示磁場的強弱。
2、安培定則，幾種典型磁場的磁感線
會利用安培定則判斷直線電流、環形電流、通電螺線管的磁感線方向；會畫上述電流的磁場的磁感線及條形磁鐵、蹄形磁鐵的磁感線。
安培定則的幾種使用如下圖。
3、磁通量
⑴ 表示式適用於b與s垂直的情況。
⑵ 在勻強磁場中，若b與s不垂直，b與s夾角為α，則應把s投影到與b垂直的面上，s與上穿過的磁感線條數相等，。
4．小磁針的指向
⑴ 認清小磁針所在的位置，判斷小磁針所在處的磁場方向。
⑵ 小磁針n極所受磁場力的方向與所在處的磁場方向相同。
★應用規律方法：
一、對磁感應強度的理解
磁感應強度，注意電流垂直於磁場方向放置。某點的磁感應強度是由磁場本身決定的，與檢驗電流無關。磁感應強度的方向與電流所受力的方向垂直。
例1、下列關於磁感應強度大小的說法中正確的是（ ）
a．通電導線受磁場力大的地方磁感應強度一定大
b．通電導線在磁感應強度大的地方受力一定大
c．放在勻強磁場中各處的通電導線，受力大小和方向處處相同
d．磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關
解析：因為磁場中某點的磁感應強度的大小和方向由磁場本身決定，與通電導線的受力及方向都無關。所以a選項錯，d選項正確。
因為通電導線在磁場中受力的大小不僅與磁感應強度有關，而且與通電導線的取向有關，故b選項錯，對c選項雖然勻強磁場中磁感應強度處處相等，但當導線在各個位置的方向不同時，磁場力是不相同的（導線與磁場垂直時受磁場力最大，與磁場平行時受磁場力為零），而ｃ選項中沒有說明導線在各個位置的取向是否相同，所以ｃ選項錯。答案：d
說明：（1）磁場中某點磁感應強度的大小與通電導線的受力無關，由磁場本身決定。（2）通電導線在磁場中的受力不僅與磁感應強度有關，還跟導線的位置取向有關。
二、關於磁通量的計算
磁通量表示式適用於b與s垂直的情況。在勻強磁場中，若b與s不垂直，b與s夾角為α，則應把s投影到與b垂直的面上，s與上穿過的磁感線條數相等，。
例2、如圖所示，有一四面體oabc處在方向的勻強磁場中，下列關於穿過各個面的磁通量的說法正確的是（ ）
a．穿過面的磁通量為零
b．穿過面和麵的磁通量相等
c．穿過面的磁通量為零
d．穿過面的磁通量大於穿過面的磁通量
解析：磁通量，其中為垂直於磁場方向上的投影平面面積．上圖中處處相同，面、面的投影面積為零；面和麵的投影面積相等，從而解得正確選項為abc．答案：abc
三、安培力的性質和規律
①公式f=bil中l為導線的有效長度，即導線兩端點所連直線的長度，相應的電流方向沿l由始端流向末端．如圖所示，甲中：，乙中：l/=d(直徑）＝2r（半圓環且半徑為r）
②安培力的作用點為磁場中通電導體的幾何中心；
③安培力做功:做功的結果將電能轉化成其它形式的能．
例3、如圖所示，在光滑的水平桌面上，有兩根彎成直角相同金屬棒，它們的一端均可繞固定轉軸o自由轉動，另一端 b互相接觸，組成乙個正方形線框，正方形邊長為 l，勻強磁場的方向垂直桌面向下，磁感強度為 b．當線框中通以圖示方向的電流時，兩金屬棒b點的相互作用力為f此時線框中的電流為多少？
解析：由於對稱性可知金屬棒在o點的相互作用力也為f，所以oa邊和ab邊所受安培力的合力為2f，方向向右，根據左手定則可知oa邊和ab邊所受安培力f1、f2分別與這兩邊垂直，由力的合成法則可求出 f1= f2=2fcos450=f＝bil，i=f／bl
四、安培力作用下物體的運動方向的判斷
1.電流元法：即把整段電流等效為多段直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷整段電流所受合力方向，最後確定運動方向．
2.特殊位置法：把電流或磁鐵轉到乙個便於分析的特殊位置後再判斷安培力方向，從而確定運動方向．
3.等效法：環形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵，條形磁鐵也可等效成環形電流或通電螺線管，通電螺線管也可以等效成很多匝的環形電流來分析．
4.利用結論法：①兩電流相互平行時無轉動趨勢，同向電流相互吸引，反向電流相互排斥；②兩電流不平行時，有轉動到相互平行且電流方向相同的趨勢．
5.轉換研究物件法：因為電流之間，電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律，這樣，定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動的問題，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然後由牛頓第三定律，再確定磁體所受電流作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向．
6.分析在安培力作用下通電導體運動情況的一般步驟
①畫出通電導線所在處的磁感線方向及分布情況
②用左手定則確定各段通電導線所受安培力
③)據初速方向結合牛頓定律確定導體運動情況
例4、如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導線，當導線通以如圖所示方向電流時
a．磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力作用
b．磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用
c．磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用
d．磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向右的摩擦力作用
解析：導線所在處磁場的方向沿磁感線的切線方向斜向下，對其沿水平豎直方向分解，如圖所示．對導線：
bx產生的效果是磁場力方向豎直向上．
by產生的效果是磁場力方向水平向左．
根據牛頓第三定律：導線對磁鐵的力有豎直向下的作用力，因而磁鐵對桌面壓力增大；導線對磁鐵的力有水平向右的作用力．因而磁鐵有向右的運動趨勢，這樣磁鐵與桌面間便產生了摩擦力，桌面對磁鐵的摩擦力沿水平方向向左． 答案：c
例5、如圖在條形磁鐵n極處懸掛乙個線圈，當線圈中通有逆時針方向的電流時，線圈將向哪個方向偏轉？
分析：用「同向電流互相吸引，反向電流互相排斥」最簡單：螺線管的電流在正面是向下的，與線圈中的電流方向相反，互相排斥，而左邊的線圈匝數多所以線圈向右偏轉。
五、安培力作用下導體棒的平衡問題
通電導線在重力、安培力等多個力的作用下，處於平衡狀態。解決此類問題的思路是，以導體棒為研究物件，按照力學中受力分析的方法，逐一分析導體棒所受的各個作用力，然後由平衡條件求解。受力分析時分析安培力的方向是乙個難點。
有時要將立體圖轉化為平面圖。
例6、如圖所示，光滑導軌與水平面成α角，導軌寬l。勻強磁場磁感應強度為b。金屬桿長也為l ，質量為m，水平放在導軌上。當迴路總電流為i1時，金屬桿正好能靜止。求：
（1）b至少多大？這時b的方向如何？
（2）若保持b的大小不變而將b的方向改為豎直向上，應把迴路總電流i2調到多大才能使金屬桿保持靜止？
解析：畫出金屬桿的截面圖。由三角形定則得，只有當安培力方向沿導軌平面向上時安培力才最小，b也最小。
根據左手定則，這時b應垂直於導軌平面向上，大小滿足：bi1l=mgsinα， b=mgsinα/i1l。
第十五講磁場對電流的作用學案
1 磁感應強度 磁感線的理解 比值法定義 磁感應強度的大小由定義式求得，但某點的磁感應強度是由磁場本身決定，與檢驗電流無關。磁感應強度的向量性 磁感應強度是向量，磁場中某點的磁感應強度的方向就是該點的磁場方向，即通過該點的磁感線的切線方向。磁感線的特點 磁感線是不存在不相交的閉合曲線。磁感線某點的切...
磁場對電流的作用教案
基礎知識歸納 1.安培力 磁場對電流的作用力 1 安培力的大小f bilsin 為b與i的夾角 此公式適用於任何磁場 但只有勻強磁場才能直接相乘.l應為有效長度 即曲線的兩端點連線在垂直於磁場方向的投影長度 相應的電流方向沿l 有效長度 由始端流向終端.任何形狀的閉合線圈，其有效長度為零，所以通電後...
磁場對電流的作用
知識要點 一 磁場對通電直導線的作用 安培力 1 大小 在勻強磁場中，當導線方向與磁場方向一致時f安 當導線方向與磁場垂直時，f安 2 方向 用 定則 判定。3 注意 f安 bil的適用條件 一般只適用於勻強磁場 l b 如果是彎曲的通電導線，則l是指有效長度，它等於導線兩端點所連直線的長度 如圖所...