考点
1.对磁场的理解
磁场对电流的作用
(1)磁感应强度是矢量,其方向与通电导线在磁场中所受力的方向垂直; (2)电流元必须垂直于磁场方向放置,公式B=才成立;
(3)磁场中某点的磁感应强度是由磁场本身决定的,与通电导线受力的大小及方向均无关. 2.磁场的叠加
对于电流在空间某点的磁场,首先应用安培定则判断出各电流在该点的磁场方向,然后应用平行四边形定则合成. 3.安培力
(1)若磁场方向和电流方向垂直:F=BIL. (2)若磁场方向和电流方向平行:F=0. (3)方向判断:左手定则.
(4)方向特点:垂直于磁感线和通电导线确定的平面. 4.两个等效模型
(1)变曲为直:如图9甲所示的通电导线,在计算安培力的大小和判断方向时均可等效为ac直线电流.
FIL
图9
(2)化电为磁:环形电流可等效为小磁针,通电螺线管可等效为条形磁铁,如图乙. 5.磁场力做功情况
磁场力包括洛伦兹力和安培力,由于洛伦兹力的方向始终和带电粒子的运动方向垂直,洛伦兹力不做功,但是安培力可以做功.
例
4 (2019·全国卷Ⅰ·17)如图10,等边三角
形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M、N与直流电源两端相接.已知导体棒MN受到的安培力大小为F,则线框
LMN受到的安培力的大小为( )
图10
A.2FB.1.5FC.0.5FD.0 答案 B
解析 设三角形边长为l,通过导体棒MN的电流大小为I,则根据并联电路的特点可知通过导体棒ML和LN的电流大小为,如图所示,
2
I
I1
依题意有F=BlI,则导体棒ML和LN所受安培力的合力为F1=Bl·=F,方向与F的方向
22
相同,所以线框LMN受到的安培力大小为1.5F,选项B正确.
变式训练