当前位置:首页>文档>第36讲磁场的描述磁场对电流的作用-2024届高中物理一轮复习提升素养导学案(全国通用)解析版_4.2025物理总复习_2024年新高考资料_1.2024一轮复习

第36讲磁场的描述磁场对电流的作用-2024届高中物理一轮复习提升素养导学案(全国通用)解析版_4.2025物理总复习_2024年新高考资料_1.2024一轮复习

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第36讲磁场的描述磁场对电流的作用-2024届高中物理一轮复习提升素养导学案(全国通用)解析版_4.2025物理总复习_2024年新高考资料_1.2024一轮复习
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1.428 MB
文档页数
22 页
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2026-03-10 16:06:14

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第 36 讲 磁场的描述 磁场对电流的作用 学习目标 明 确目标 确定方向 1. 常见磁体和电流周围的磁场的分布 2.知道磁感应强度的概念及定义式,并能理解与应用. 3.会用安培定则判断电流周围的磁场方向. 4.会用左手定则分析解决通电导体在磁场中的受力及平衡类问题. 【 知识回归 】 回 归课本 夯实基础 第一部分基础知识梳理 一、磁场、磁感应强度 1.磁场来源:磁体周围,电流周围 2磁场的基本性质:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。 3.磁感应强度 (1)物理意义:描述磁场的强弱和方向。 (2)定义式:B=(通电导线垂直于磁场)。 (3)方向:小磁针静止时N极的指向。 (4)单位:特斯拉,符号为T。 4.匀强磁场 (1)定义:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场。 (2)特点:磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线。 5.地磁场 (1)地磁的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近,磁感线分布如图1所示。 图1 (2)在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁感应强度大小相等,方向水平向北。 6.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进行合成与分解。二、磁感线和电流周围的磁场 1.磁感线的特点 (1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向。 (2)磁感线的疏密程度定性地表示磁场的强弱,在磁感线较密的地方磁场较强;在磁感线较疏的地方磁场 较弱。 ①磁感线是闭合曲线,没有起点和终点,在磁体外部,从N极指向S极;在磁体内部,由S极指向N极。 ②同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切。 ③磁感线是假想的曲线,客观上并不存在。 2.几种常见的磁场 (1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图3所示) 图3 (2)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 与条形磁铁的磁场相似, 环形电流的两侧是N极和 无磁极、非匀强,且距导 特点 管内为匀强磁场且磁场最 S极,且离圆环中心越 线越远处磁场越弱 强,管外为非匀强磁场 远,磁场越弱 安培 定则 立体 图 横截 面图 纵截 面图三、安培力的大小和方向 1.大小 若I∥B,F=0;若I⊥B,F=ILB。 2.方向 可以用左手定则来判定: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。安培力方向总垂直于B、I所决定的平面,即一定垂直于B和I,但B与I不一定垂直。 3.两平行通电导线间的作用 同向电流相互吸引,反向电流相互排斥。 第二部分:重难点辨析 1电流有效长度的理解 弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度(如图所示),相应的电流方向沿L由始端流向末端,安 培力的作用点为等效长度的几何中心。 2.通电导线在磁场中的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 ⊥I。 安 (3)列平衡方程或牛顿第二定律方程进行求解。 3.安培力做功的特点和实质 (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 ①安培力做正功时将电源的能量转化为导线的动能或其他形式的能; ②安培力做负功时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。 4.解题的一般步骤 (1)确定研究对象。 (2)将三维图变为二维,画出平面受力分析图。 (3)列平衡方程、牛顿第二定律方程进行计算。 (4)涉及功、能关系要用功的定义或动能定理 【 典例分析 】 精 选例题 提高素 养【例1】.可用来测量匀强磁场的磁感应强度方法比较多,如图所示是利用电流天平测量匀强磁场的磁感 应强度的一种方法。它的右臂挂着等腰梯形线圈,且2ab=cd=2l,匝数为n,线圈的底边水平,一半的高度 处于方框内的匀强磁场中,磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通入顺时针电流I时,调节砝 码使两臂达到平衡。然后使电流反向,大小不变。在左盘中增加质量为m的砝码时,两臂再次达到新的平 衡,则( ) A.方框内磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度 B.方框内磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度 C.方框内磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度 D.方框内磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度 【答案】B 【详解】线圈一半处于匀强磁场中,则有效长度为 ,安培力大小为 电流反向时,需要在左盘中增加质量为m的砝码,说明原来的安培力方向向上,根据左手定则可知,方框 内磁场方向垂直纸面向外,当电流反向,安培力变为向下时,再次平衡,说明安培力等于mg的一半,即 所以 故选B。多选【例2】.两根通电细长直导线紧靠着同样长的塑料圆柱体,图甲是圆柱体和导线1的截面,导线2 固定不动(图中未画出)。导线1绕圆柱体在平面内第一与第二象限从 缓慢移动到 ,测量圆柱体中 心O处磁感应强度,获得沿x方向的磁感应强度 随 的图像(如图乙)和沿y方向的磁感应强度 随 的图像(如图内)。下列说法正确的是( ) A.导线1电流方向垂直纸面向外 B.导线2在第三象限角平分线位置 C.随着 的增大,中心O处的磁感应强度先变大后变小 D.当 时,中心O处的磁感应强度方向沿第四象限角平分线 【答案】AC 【详解】A.根据安培定则判断通电直导线产生的磁场方向可知,导线2在 轴方向上没有分量,在水平方 向有沿 轴正方向的分量;则导线1在初始状态产生的磁场沿 轴负方向,导线1电流方向垂直纸面向 外,故A正确; B.根据安培定则可知,导线2在 轴正方向处有垂直纸面向外的电流或者在 轴负方向处有垂直纸面里的 电流,故B错误; C.磁感应强度为矢量,根据三角形法则可知中心O处的磁感应强度先变大后变小,在 时,两导线 产生磁感应强度方向一致,合磁感应强度值最大,故C正确; D. 时,导线1产生的磁感应强度方向沿第四象限角平分线向外,但导线 2产生的磁场沿 轴正 方向;故中心O处的磁感应强度方向在 轴与第四象限角平分线之间,故D错误。 故选AC。 【例3】.某同学用手机内部的磁传感器测量地磁场磁感应强度大小 ,测得如图手机坐标系中x、y、z三个方向上的磁感应强度分别为 , , ,若将手机,边框看作闭合线圈,则 ( ) A. ;绕x轴旋转手机时边框中无感应电流 B. ;绕z轴旋转手机时边框中无感应电流 C. ;绕x轴旋转手机时边框中无感应电流 D. ;绕z轴旋转手机时边框中无感应电流 【答案】D 【详解】地磁场磁感应强度大小为 假设线框面积为S,绕x轴旋转手机时初始时刻线框内磁通量为 ,转过 时 ,可知磁通量变化有 感应电流;绕z轴旋转时线框内磁通量无变化始终为 故无感应电流。故选D。 【例4】.如图,PQ、MN为两平行光滑金属导轨,间距 ,它们所在的平面与水平面的夹角为37°, 置于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度 ,质量 、阻值 的金属棒ab垂直导轨放 置。电动势 、内阻 的电源与电阻 串联后接在导轨的P、M端,金属棒恰好能静止在导轨 上,其他电阻不计,g取 , , ,求: (1)金属棒ab受到磁场的安培力大小;(2)金属棒ab两端的电压; (3) 的阻值大小。 【答案】(1) ;(2) ;(3) 【详解】(1)金属棒ab的受力如图所示 根据平衡条件有 (2)根据安培力公式有 解得 金属棒ab两端的电压为 (3)设电路中的电流为 ,则根据闭合电路欧姆定律有 解得 【巩固练习】 举 一反三 提高能力 1.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏 东,不全南也。”关于地磁场,下列说法正确的是( ) A.地球内部也存在磁场,地磁的南极在地理南极附近,但不重合 B.地球表面附近任意位置的地磁场方向都与地面平行 C.在地球表面放置的小磁针N极指南 D.因地磁场影响,在进行奥斯特实验时,通电导线南北放置时实验现象最明显 【答案】D 【详解】A.磁感线是闭合的,地球内部也存在磁场,地磁的南极在地理北极附近,故A错误; B.磁感线是闭合的曲线,不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行,故B错误; C.在地球表面上放置的小磁针N极指北,故C错误; D.根据安培定则可知,通电导线的磁场方向与导线中电流的方向垂直,可知因地磁场影响,在进行奥斯 特实验时,通电导线南北放置时实验现象最明显,故D正确。 故选D。 2.已知通电直导线在其延长线上产生的磁感应强度大小为零,通电环形导线在其圆心处产生的磁感应强 度大小与电流大小成正比,与环形的半径成反比,即 ,k为比例系数。现有两段四分之一圆弧导线 和两段直导线组成的闭合回路如图所示,O为两段圆弧的共同圆心,大、小圆弧的半径分别为 和 ,回 路中通有电流I,则圆心O处磁感应强度的大小和方向分别为( ) A. ,垂直纸面向外 B. ,垂直纸面向里C. ,垂直纸面向外 D. ,垂直纸面向里 【答案】C 【详解】由电流方向及安培定则可知,大、小圆弧在圆心 O处产生的磁场方向相反,分别垂直纸面向里、 垂直纸面向外,由题可知,小圆弧产生的磁场的磁感应强度大于大圆弧产生的,故圆心处磁感应强度的方 向为垂直纸面向外;题中大、小圆弧均为四分之一圆弧,故圆心处磁感应强度的大小为 故选C。 3.如图1所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心, ,电 荷量相等的两个异种点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为 ;若将N点处的点电荷移 至P点,则O点的场强大小变为 , 与 之比为K ;若在M、N两处各放置一条通有等大电流的长直 1 导线,方向如图2导线垂直穿过半圆弧面,这时O点的磁感应强度大小为B,已知通电长直导线在其周围 1 空间某点产生的磁感应强度 ,其中I表示电流,r表示该点到导线的距离,k为常数。若将M处的 通电长直导线平行移至P处,这时O点的磁感应强度大小为B,则B 与B 之比为K ,则 ( ) 2 2 1 2 A. B.2:1 C. D.【答案】A 【详解】根据电场的叠加原理,两个带电量相等的异种点电荷分别置于M、N两点时,两电荷在O点产生 的电场方向同向,并且大小都为 所以O点的电场强度大小 当置于N点处的点电荷移至P点时,两电荷在O点产生的电场方向夹角为120°,根据矢量的叠加可知O点 的场强大小变为 故 与 之比为 根据题意,由安培定则可知,M、N处的通电导线在O点产生的磁感应强度方向均为竖直向下,则大小均 为 ,当M处导线平行移至P点时,由安培定则可知,P、N处的通电导线在O点产生的磁感应强度方 向,如图所示 由几何关系可得,O点合磁感应强度大小为 则B2与B1之比为 所以故选A。 4.磁铁在弹簧的作用下静止于粗糙的斜面上,如图所示在磁铁的中垂线上某位置放置一根通电直导线, 电流方向垂直于纸面向外,此时弹簧处于拉伸状态。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( ) A.通电直导线对磁铁的作用力垂直于斜面向下 B.磁铁受到的摩擦力沿斜面向上 C.若通电直导线的电流方向反向,磁铁仍保持静止 D.若增大通电直导线的电流,则磁铁受到的摩擦力增大 4【答案】C 【详解】A.由左手定则可知,导线受力垂直于斜面向下,力的作用是相互的,所以磁铁受到导线的力垂 直于斜面向上,故A错误; BCD.对磁铁受力分析,可知磁铁受重力、支持力、弹力、导线对磁铁的力,有可能处于平衡状态,则摩 擦力为0,此时若通电直导线的电流方向反向,磁铁受导线的作用力垂直斜面向下,则磁体对斜面的压力 变大,则磁铁仍保持静止,增大通电直导线的电流,摩擦力依然不变,故BD错误,C正确; 故选C。 5.如图所示,正三棱柱abc—a′b′c′的底面边长与高均为L,将长为3L的粗细均匀的铜棒弯折并沿a′abc固 定。空间中存在方向垂直三棱柱底面abc的匀强磁场,磁感应强度为B,当导线中通沿a′abc方向的电流I 时,铜棒受到的安培力大小为( ) A.BIL B. C. D.2BIL 【答案】A【详解】根据几何关系可知导线的有效长度为L,则安培力大小为 F = BIL 故选A。 6.下列关于磁场的相关判断和描述正确的是( ) A.甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示不符合物理事实 B.乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发,到S极终止 C.丙图中导线通电后,其正下方小磁针的旋转方向不符合物理事实 D.丁图中环形导线通电后,其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实 【答案】A 【详解】A.甲图中两导线通电电流相反,根据“同向电流相吸引、反向电流相排斥”,可知两电流之间 是排斥力,图中导线弯曲显示的是吸引力,不符合物理事实,A正确; B.条形磁铁外部的磁感线从N极到S极,内部磁感线是从S极到N极,B错误; C.通电导线在其下方产生的磁场方向是垂直纸面向里,小磁针N极向里、S极向外旋转符合物理事实,C 错误; D.环形导线通电后在其中心轴线上的磁场方向为垂直纸面向外,小磁针N极应向外、S极向里旋转,D错 误。 故选A。 7.如图所示,匝数为N、面积为S的闭合线圈abcd水平放置,与磁感应强度为B的匀强磁场夹角为 。 现将线圈以ab边为轴顺时针转动 ,则该过程中线圈的磁通量变化量的大小为( )A. NBS B. BS C. NBS D. BS 【答案】B 【详解】两次情况下磁感线穿过线圈的面不同,设初位置时穿过线圈的磁通量为正,则初位置时 转过90°,到达末位置时 初、末位置磁通量的变化量的大小为 故选B。 8.“中国天眼”用于探索宇宙起源和演化,其灵敏度达到世界第二大望远镜的2.5倍以上,大幅拓展了人 类的视野。“天眼”“眼眶”所围圆面积为S。其所在处地磁场的磁感应强度大小为B,与“眼眶”平面 平行、垂直的分量分别为 、 ,则穿过“眼眶”的磁通量大小为( ) A.BS B. C.0 D.BS 1 【答案】B 【详解】在匀强磁场中,“眼眶”与磁场Bl平行,穿过的磁通量Φ=0,“眼眶”与磁场B2垂直,则穿过 的磁通量Φ=B2S。 故选B。9.在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的 是( ) A.物理学家欧姆提出分子电流假说,用于解释磁场起源 B.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁存在联系 C.物理学家安培在分析许多实验事实后,得到了关于感应电流方向的规律 D.法拉第观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中会出现感应电流 【答案】B 【详解】A.物理学家安培提出分子电流假说,用于解释磁场起源,故A错误; B.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁存在联系,故B正确; C.物理学家楞次在分析许多实验事实后,得到了关于感应电流方向的规律,故C错误; D.在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈,通过导线圈的磁通量保持不变,不会出现感应电流, 故D错误。 故选B。 10.如图两根相互平行的长直导线分别通有大小相等,方向相同的电流I,a、b、c、d为导线某一横截面 所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共线,c点与两导线的距离相等,且 ;c、d的连线与导线 所在平面垂直,则下列说法中正确的是( ) A.a、b两点处的磁感应强度方向相反,大小相等 B.c、d两点的磁感应强度均为零 C.两根相互平行的长直导线有相互吸引的磁场力,大小不相等 D.两根相互平行的长直导线有相互排斥的磁场力,大小相等 【答案】A 【详解】A.由安培定则知两电流在a点处产生的磁感应强度均向下,在b点处产生的磁感应强度均向上, 由对称性及电场的叠加法则可知,a、b两点处的磁感应强度大小相等方向相反,A正确; B.由安培定则知两电流在c点处产生的磁感应强度等大反向,在d点分别产生斜向左下和斜向左上等大的 磁感应强度,由电场的叠加法则可知,c点磁感应强度为零,d点磁感应强度不为零,B错误; CD.根据通电直导线同向电流相互吸引,反向电流相互排斥,可知两处电流的方向相同,所以两根相互平 行的长直导线有相互吸引的磁场力,大小相等,CD错误。故选A。 11.如图甲所示为多路导线输电时经常用到的一个六分导线间隔棒,用于固定和分隔导线,图乙为其截面 图.间隔棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上,O为正六边形的中心. 已知通电直导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比,与到导线的距离成反比,假设a、c、e 三条输电直导线中电流方向垂直纸面向外,b、d、f三条输电直导线中电流方向垂直纸面向里,所有直导 线电流大小相等,其中导线a对导线b的安培力为F,下列说法正确的是( ). A.O点的磁感应强度方向垂直于 向下 B.b、c、d、e、f5根导线在a导线处产生磁场的磁感应强度方向沿 指向O C.a导线所受安培力方向沿 指向O D.a导线所受安培力的合力为 【答案】D 【详解】A.根据安培定则,a、d两条导线在O点的合场强和b、e两条导线在O点的合场强大小相等,夹 角为120°,设为B,则合场强方向竖直向上,大小为B,c、f两条导线在O点的合磁场大小为B,方向竖直 向下,所以O点的磁感应强度为零:故A错误; BCD.根据安培定则,b、c、d、e、f处5根导线在a处产生磁场磁感应强度方向如图所示: 设b在a处产生的磁感应强度大小为B,则f在a处磁感应强度大小为B,c、e在a处磁感应强度大小为,d在a处产生的磁感应强度大小为 ,根据磁感应强度的叠加可知,b、c、d、e、f处5根导线在 a处产生磁场磁感应强度方向垂直于aO斜向右上方,合磁感应强度大小为0. 5B,方向垂直aO,根据左手 定则和安培力公式可知,a受安培力方向为沿aO,由O指向a,大小为0. 5F,故BC错误,D正确; 故选D。 12.在正方形ABCD的中心有一以O点为圆心的铁环,如图所示缠绕着通电绝缘导线,当通电方向如图所 示时,O点的磁感应强度大小为 。现在A、B、C、D四点放置如图所示的通电直导线,电流强度如图所 示。已知正方形边长为l,通电直导线周围磁场 ,其中k为已知系数,I为电流强度,d为到通电导 线的直线距离。则此时O点的磁感应强度B为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】通电线圈在O点产生的磁场B0的方向为竖直向下;四条直导线到圆心O的距离为 则AC在O点的合磁场为方向由O指向D;同理BD在O点的合磁场为 方向由O指向A;则O点的合磁场为 故选C。 多选13.如图所示,有一个由同种均匀材料制成的正三角形金属线框,竖直静止在粗糙水平地面上。线框 所在区域有如图示的垂直线框平面向里的匀强磁场。在AC之间加上图示直流电压,已知AC间直导线受到 的安培力大小为F,则( ) A.AC段直导线受到的安培力方向垂直AC 指向B B.线框ABC受到的安培力大小为2F C.与未通电时相比,通电时线框ABC对地面的压力减小了 D.地面对线框的摩擦力方向向左,大小为 【答案】D 【详解】A.根据左手定则可知AC段直导线受到的安培力方向垂直AC指向B的反方向,A错误; BCD.设 边所受安培力为 ,ABC边与AC边并联,故流过ABC的电流为流过AC边的 ,ABC有效长度 为三角形边长,故安培力为 整个线框受到的安培力为根据左手定则可知,整个线框所受安培力垂直 斜向上,与未通电时相比,通电时线框ABC对地面的压 力减小 水平方向,根据平衡条件可得 D正确,BC错误。 故选D。 多选14.如图所示,倾角为 的粗糙绝缘斜面处于垂直斜面向下的匀强磁场中,在斜面上有一根有效长度 为 、质量为 、水平放置的导体棒,当导体棒中分别通入方向相同电流 、 时,导体棒均能沿斜面匀 速运动。已知 ,重力加速度为 ,则下列说法正确的是( ) A.通入电流方向垂直纸面向外 B.通入电流 时导体棒沿斜面向下运动 C.匀强磁场的磁感应强度为 D.若电流 , 与 、 方向相同,则通入 时也能使导体棒沿斜面做匀速直线运动 【答案】ABC 【详解】A.往上匀速运动时必须受沿斜面向上的安培力,由左手定则知电流向外,A正确; B.由题意可知通电流I和I时,导体棒均能沿斜面匀速运动,且I1>I2,电流小时导体棒受到的安培力小, 故通入电流I时导体棒沿斜面向下运动,通入电流I时导体棒沿斜面向上运动,B正确; C.两种情况下,导体棒均匀速运动,均处于平衡状态,由平衡条件可知导体棒沿斜面向下运动时,有导体棒沿斜面向上运动时,有 联立解得 C正确; D.因I和I可分别使导体棒沿斜面向下或向上做匀速直线运动,而根据磁场方向可知安培力一定在沿斜面 向上,摩擦力大小不变,重力沿斜面分力不变,故不存在其它电流让导体棒做匀速直线运动,D错误。 故选ABC。 多选15.如图所示,在匀强磁场中,两条平行光滑导轨倾斜放置,间距为L,与水平面成 角。两导轨上 端连接一电动势为E,内电阻为r的电源时,将质量为m、电阻值为R的导体棒 垂直放在两导轨上,恰 能保持静止。重力加速度大小为g,导轨及连线电阻不计,下列关于磁感应强度B的大小及方向的说法正 确的是( ) A.B的最小值为 ,方向竖直向上 B.B的最小值为 ,方向垂直于导轨平面向上 C.当B的大小为 时,方向可能水平向左 D.当B的大小为 时,方向可能沿导轨平面向上 【答案】BC 【详解】ABD.导体棒受力平衡,当安培力与支持力垂直时有最小值,根据左手定则,匀强磁场的磁感应 强度方向为垂直于导轨平面向上,故有又有 解得 故A错误,B正确; C.当磁感应强度方向为水平向左时,根据左手定则可知,安培力方向竖直向上,当安培力大小等于重力 时,导体棒也会静止,有 解得 故C项正确; D.当磁感应强度方向为沿导轨平面向上时,根据左手定则可知,安培力方向为垂直于斜面向下,此时导 体棒受到竖直向下的重力,垂直于斜面向下的安培力以及垂直于斜面向上的支持力,其不满足平衡条件, 所以导体棒无法静止,故D项错误。 故选BC。 16.如图所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈,匝数为n=10, 线圈的水平bc边长为L=10.0cm,处于匀强磁场内,匀强磁场的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流 I=0.10A时,调节砝码使两臂达到平衡,然后使电流反向,大小不变,这时需要在左盘中增加质量为 m=7.80g的砝码,才能使两臂再达到新的平衡。重力加速度g取10m/s2。 (1)求磁场对bc边作用力的大小; (2)求磁感应强度的大小。【答案】(1) ;(2)0.39T 【详解】(1)电流反向,大小不变,这时需要在左盘中增加砝码,说明开始安培力方向向上、电流反向 时安培力方向向下。 设开始时左右砝码质量分别为m1、m2,线圈质量为m0,根据平衡条件有 电流反向,大小不变时,根据平衡条件有 联立解得磁场对bc边作用力的大小 (2)根据安培力的计算公式可得 则磁感应强度为