《2025年赢在微点物理》

[典例3]　(2023·江苏卷)如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B。L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中。已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行。该导线受到的安培力为　(　　)

A. 0
B. BIl
C. 2BIl
D. $\sqrt{5}BIl$

答案： C　解析　ab与磁场垂直受安培力$F_{安}=BI\cdot ab = 2BIL$，bc不受安培力，所以$F_{合}=BI\cdot ab = 2BIL$，C项正确,A、B、D三项错误。

[典例4]　如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看)　(　　)

A. 顺时针方向转动,同时下降
B. 顺时针方向转动，同时上升
C. 逆时针方向转动，同时下降
D. 逆时针方向转动，同时上升

答案：
A　解析　如图甲所示,把直线电流等效为无数小段，中间的点为O点，选择在O点左侧S极右上方的一小段为研究对象，该处的磁场方向指向左下方，由左手定则判断，该小段受到的安培力的方向垂直纸面向里，在O点左侧的各段电流元都受到垂直纸面向里的安培力，把各段电流元受到的力合成，则O点左侧导线受到垂直纸面向里的安培力;同理判断出O点右侧的导线受到垂直纸面向外的安培力。因此，由上向下看，导线沿顺时针方向转动，分析导线转过90°时的情形:如图乙所示，导线中的电流向外，由左手定则可知，导线受到向下的安培力，由以上分析可知，导线在顺时针转动的同时向下运动，A项正确。
　　　　　

[典例5]　(多选)电流计等磁电式电表是利用永久磁铁对通电线圈的作用原理制成的，其优点是灵敏度高。构造如图甲所示，圆柱形铁芯固定于U形磁铁两极间，其中磁场是均匀辐向分布，铁芯外面套有缠绕着线圈并可转动的铝框，铝框的转轴上装有指针和游丝(又称螺旋弹簧)。下列说法正确的是　(　　)

A. 线圈在磁场中转动时，磁感线始终与线圈平面垂直
B. 根据指针偏转角度的大小可以知道被测电流的大小
C. 根据指针的偏转方向不能判断被测电流的方向
D. 图乙中当线圈左侧导线a中电流垂直纸面向外时，图中指针往右偏

答案： BD　解析　　由于蹄形磁铁和铁芯间的磁场是辐向均匀分布的，因此不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行。因此磁力矩与线圈中电流成正比(与线圈位置无关)。当通电线圈转动时，螺旋弹簧将被扭动，产生一个阻碍线圈转动的阻力矩，其大小与线圈转动的角度成正比，当磁力矩与螺旋弹簧中的阻力矩相等时，线圈停止转动，此时指针偏向的角度与电流成正比，故电流表的刻度是均匀的，根据指针偏转角度的大小可以知道被测电流的大小，A项错误，B项正确;电流的方向不同，则受安培力方向不同，则指针偏转的方向不同，则根据指针的偏转方向可判断被测电流的方向，C项错误;题图乙中当线圈左侧导线a中电流垂直纸面向外时，导线a受安培力向上，则题图中指针往右偏，D项正确。