第九章 第一講 磁場、磁場力的性質(zhì)

1、 第九章 磁場 第一講 磁場 磁場對通電導(dǎo)體的作用力一知識清單（一）“考試大綱”解讀內(nèi)容要求說明磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向安培力、安培力的方向勻強(qiáng)磁場中的安培力安培力的計(jì)算只限于電流與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直的情形高考對磁場、及磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線及電流磁場分布要求掌握的程度屬級別，與課程標(biāo)準(zhǔn)中的“了解”、“認(rèn)識”相當(dāng)；對磁場力的性質(zhì)要求掌握的程度屬級別II，與課程標(biāo)準(zhǔn)中的“理解”和“應(yīng)用”相當(dāng)。命題常在運(yùn)用安培定則判斷電流磁場的方向與電流方向關(guān)系、磁場的矢量性特點(diǎn)及運(yùn)用左手定則判斷通電導(dǎo)體在磁場中受安培力方向等問題上。（二）課程標(biāo)準(zhǔn)（1）了解磁場，知道磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量。

2、會用磁感線描述磁場。例1了解地磁場的分布變化，以及對人類生活的影響。（2）會判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向。（3）通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識安培力。會判斷安培力的方向，會計(jì)算勻強(qiáng)磁場中安培力的大小。例2利用電流天平或其它簡易裝置，測量或比較磁場力。例3了解磁電式電表的結(jié)構(gòu)和工作原理。（三）考點(diǎn)內(nèi)容1磁場 磁感線2磁感應(yīng)強(qiáng)度3安培定則4地磁場3磁場對電流的作用力-安培力二考點(diǎn)突破：（一）。知識精講1磁場(1)永磁體和電流都能在其周圍空間產(chǎn)生磁場。(2)安培分子電流假說:在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部,存在著一種環(huán)行電流分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。(3)磁現(xiàn)象

3、的電本質(zhì)：磁鐵的磁場和電流的磁場都是由運(yùn)動電荷產(chǎn)生的。2磁感線(1)為了形象地描述磁場，人們假想了磁感線：若在磁場中畫一條曲線，這條曲線上各點(diǎn)的切線方向都是該處磁場的方向，則這條曲線就叫磁感線。(2)磁感線是閉合曲線，其疏密程度反映磁場的強(qiáng)弱。(3)永久磁體外部磁場的磁感線都是從N極出發(fā)，終止于S極；內(nèi)部磁場的磁感線從S極回到N極。3安培定則安培定則是用來確定電流或運(yùn)動電荷產(chǎn)生的磁場(磁感線)方向的。判定時(shí)應(yīng)注意：(1)正確掌握安培定則的使用的兩種方法，當(dāng)用安培定則判定直線電流的磁場方向時(shí)，用右手握住導(dǎo)線，大拇指表示電流方向，四個(gè)手指的環(huán)形指向表示磁場感線方向。當(dāng)用安培定則來判斷環(huán)形電流或通電

4、螺線管產(chǎn)生的磁場方向時(shí)，用右手握住螺線管或環(huán)形電流，四指表示的是電流的方向，而大拇指表示(環(huán)形電流軸線上或通電螺線管內(nèi)部)磁感線方向。(2)判定運(yùn)動電荷產(chǎn)生磁場方向時(shí)要注意運(yùn)動電荷的正、負(fù)，正電荷的運(yùn)動方向?yàn)殡娏鞣较颍?fù)電荷的運(yùn)動方向與電流反向。4磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)定義：磁場的強(qiáng)弱可用通電直導(dǎo)線在磁場中某處受到的最大作用力(導(dǎo)線與磁場垂直時(shí))與導(dǎo)線長度和電流乘積的比值來反映，稱為磁感應(yīng)強(qiáng)度，用B表示，即：。(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是“特斯拉”，國際符號是T。 1T=1N/(A m) (3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向(即磁場的方向)：規(guī)定為該處小磁針N極受力的方向。5勻強(qiáng)磁場(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相

5、同(大小相等，方向相同)。(2)勻強(qiáng)磁場的磁感線是互相平行、排列均勻的直線。(3)在通電螺線管內(nèi)部，或當(dāng)蹄形磁鐵兩極靠近而且正對時(shí)，兩極之間的區(qū)域內(nèi)可看成是勻強(qiáng)磁場。6地磁場(1)地磁場與條形磁鐵的磁場分布相似（如圖9-1-1）圖9-1-1(2)地磁場的N極在地球南極附近，S極在地球北極附近。地磁場的水平分量總是由南指向北，豎直分量在南半球向上，在北半球向下。7磁場對電流的作用力安培力(1)安培力的大小F=BIL 此式適用于導(dǎo)線垂直于磁感線的情形，式中L為導(dǎo)線的有效長度。若導(dǎo)線與磁感線之間夾角為，則：F=BIL sin (2)安培力的方向判斷左手定則：伸出左手，讓拇指與四指垂直且在同一平面內(nèi)，

6、讓磁感線垂直穿過手心，四指指示電流的方向，大拇指指示的就是導(dǎo)體受力的方向?？梢?，安培力垂直與導(dǎo)線與磁場方向組成的平面。8電流表的工作原理通電線圈在均勻輻向分布的磁場中受到的磁力矩與彈簧的阻力矩平衡時(shí)，有：BIS=k，與I成正比,故偏角的大小能表示電流I的大小，且電流表的刻度是均勻的。（了解）（二）例題精釋例題1.歐姆在探索通過導(dǎo)體的電流和電壓、電阻關(guān)系時(shí)，因無電源和電流表，他利用金屬在冷水和熱水中產(chǎn)生電動勢代替電源，用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測電源，具體做法是：在地磁場作用下處于水平靜止的小磁針上方，平行于小磁針?biāo)椒胖靡恢睂?dǎo)線，當(dāng)該導(dǎo)線中通有電流時(shí)，小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)通過該導(dǎo)線電流為I時(shí)，小磁針偏轉(zhuǎn)

7、了30，問當(dāng)他發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了60，通過該直導(dǎo)線的電流為（直導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場與通過直導(dǎo)線的電流成正比）：（ ）A.2I B.3I C.I D.無法確定答案B.解析：小磁針N極指向合磁場的方向，則直線電流的磁場與地磁場的水平分量之間的關(guān)系為，利用上兩式得：，而直線電流的磁場與其電流成正比，故答案B正確。圖9-1-2例題2。已知某一區(qū)域的地下埋有一根與地表面平行的直線電纜，電纜中通有變化的電流，在其周圍有變化的磁場，因此可以通過在地面上測量閉合試探小線圈中的感應(yīng)電動勢來探測電纜的確切位置、走向和深度。當(dāng)線圈平面平行地面測量時(shí)，在地面上a、c兩處測得試探線圈中的電動勢為零，b、d兩處線圈中的電動

8、勢不為零；當(dāng)線圈平面與地面成45夾角時(shí)，在b、d兩處測得試探線圈中的電動勢為零。經(jīng)過測量發(fā)現(xiàn)，a、b、c、d恰好位于邊長為1米的正方形的四個(gè)頂角上，如圖9-1-2所示。據(jù)此可以判定地下電纜在 兩點(diǎn)連線的正下方，離地表面的深度為 米。答案：ac， 0.71解析：依題意可知，a、c兩處的磁場為水平方向，b、d兩處的磁場與水平成45，根據(jù)安培可知，在水平通電直導(dǎo)線的正上方磁場沿水平方向，所以 直線電流在a、c兩點(diǎn)的正下方，且與a、c連線平行。設(shè)導(dǎo)線到a、c的距離為S， 則b、d到直導(dǎo)線的距離等于。根據(jù)幾何關(guān)系可求得：S=0.71m。圖9-1-3例題3光滑平行導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端通過開關(guān)S與內(nèi)阻不計(jì)

9、、電動勢為E的電源相連，一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab，用長為l的絕緣細(xì)線懸掛，懸線豎直時(shí)導(dǎo)體棒恰好與導(dǎo)軌良好接觸且細(xì)線處于張緊狀態(tài)，如圖9-1-3所示，系統(tǒng)空間有勻強(qiáng)磁場當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí)，導(dǎo)體棒被向右擺出，擺到最大高度時(shí)，細(xì)線與豎直方向成角，則（ ）A磁場方向一定豎直向下B磁場方向豎直向下時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小C導(dǎo)體棒離開導(dǎo)軌前通過棒的電量為D導(dǎo)體棒離開導(dǎo)軌前電源提供的電能大于mgl(1 cos)答案： BD解析： 當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，導(dǎo)體棒向右擺起，說明其所受安培力水平向右或有水平向右的分量，但安培力若有豎直向上的分量，應(yīng)小于導(dǎo)體棒所受重力，否則導(dǎo)體棒會向上跳起而不是向右擺，由左手定則可知，磁場方向斜向下

10、或豎直向下都成立，A錯(cuò)；當(dāng)滿足導(dǎo)體棒“向右擺起”時(shí)，若磁場方向豎直向下，則安培力水平向右，在導(dǎo)體棒獲得的水平?jīng)_量相同的條件下，所需安培力最小，因此磁感應(yīng)強(qiáng)度也最小，B正確；設(shè)導(dǎo)體棒右擺初動能為Ek，擺動過程中機(jī)械能守恒，有Ek = mgl (1cos)，導(dǎo)體棒的動能是電流做功而獲得的，若回路電阻不計(jì)，則電流所做的功全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的動能，此時(shí)有W = IEt= qE = Ek，得W = mgl (1cos)，題設(shè)條件有電源內(nèi)阻不計(jì)而沒有“其他電阻不計(jì)”的相關(guān)表述，因此其他電阻不可忽略，那么電流的功就大于mgl (1cos)，通過的電量也就大于，C錯(cuò)D正確例題4一均勻?qū)w棒長l，質(zhì)量為m，電阻為

11、R1，由兩根相同的輕彈簧懸掛在水平位置，兩彈簧的總電阻為R2，平衡時(shí)，彈簧伸長xc，若按下S后，彈簧伸長量x為多大？（圖9-1-4電池電動勢為e，內(nèi)阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖所示)解析：電路未接通時(shí)，棒平衡。設(shè)彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)為k，圖9-1-4兩根彈簧的彈力與重力平衡。設(shè)彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)為k，兩根彈簧的彈力與重力平衡。電路接通后，棒內(nèi)有電流，棒受到的安培力方向由左手定則判斷出為豎直向上，大小等于FA = IBl。此時(shí)平衡條件為：整理后，得：討論：(1)當(dāng)(R1 + R2)mg Ble，x為正(彈簧伸長得比x0小，但還是伸長的)(2)當(dāng)(R1 + R2) mg = Ble，x為零(彈簧

12、無變形)(3)當(dāng)(R1 + R2) mg Ble，x為負(fù)(彈簧壓縮了)例題5。如圖9-1-5所示為利用電磁作用輸送非導(dǎo)電液體裝置的示意圖。一邊長為L、截面為正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面積為A的小噴口，噴口離地的高度為h。管道中有一絕緣活塞，在活塞的中部和上部分嵌有兩根金屬棒a、b，其中棒b的兩端與一電壓表相連，整個(gè)裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)棒a中通有垂直紙面向里的恒定電流I時(shí)，活塞向右勻速推動液體從噴口水平射出，液體落地點(diǎn)離噴口的水平距離為s。若液體的密度為，不計(jì)所有阻力，求：(1)活塞移動的速度；(2)該裝置的功率；(3)磁感強(qiáng)度B的大小；(4)若在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)電壓表

13、的讀數(shù)變小，試分析其可能的原因。 圖9-1-5解析：(1)設(shè)液體從噴口水平射出的速度為vo,塞移動的速度為vv0= V0A=VL2 (2)設(shè)裝置功率為P，t時(shí)間內(nèi)有m質(zhì)量的液體從噴口射出 (3) p=F安v (4) u=BLv 噴口液體的流量減少，活塞移動速度減小，或磁場變小等會引起電壓表讀數(shù)變?。ㄈ岸壗Y(jié)論”與運(yùn)用結(jié)論1電流間有相互作用力，同向電流相互吸引，異向電流相互排斥；圖9-1-6乙圖9-1-6甲推證 如圖9-1-6甲所示，設(shè)兩導(dǎo)線中都通以向上的同向電流根據(jù)安培定則，導(dǎo)線a中的電流產(chǎn)生的磁場，在其右側(cè)都垂直紙面向內(nèi)這個(gè)磁場對通電導(dǎo)線b的作用力Fab的方向，由左手定則可判知，在紙面內(nèi)

14、向左同理，導(dǎo)線b中的電流產(chǎn)生的磁場在其左側(cè)都垂直紙面向外，它對導(dǎo)線a的作用力Fba的方向在紙面內(nèi)向右結(jié)果，兩導(dǎo)線互相吸引如圖9-1-6乙所示，若其中b導(dǎo)線的電流反向（即兩導(dǎo)線中通以反向電流），則a導(dǎo)線的右邊垂直紙面向內(nèi)的磁場對b導(dǎo)線的作用力Fab的方向在紙面內(nèi)向右；同理b導(dǎo)線的左邊垂直紙面向內(nèi)的磁場對a導(dǎo)線的作用力Fba的方向在紙面內(nèi)向左結(jié)果，兩導(dǎo)線互相排斥運(yùn)用示例 例。在同一平面內(nèi)，同心但半徑不同的兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)中通以同向等大電流時(shí)，則：（ ）A兩環(huán)都有向內(nèi)收縮的趨勢 B兩環(huán)都有向外擴(kuò)張的趨勢C內(nèi)環(huán)有收縮趨勢，外環(huán)有擴(kuò)張趨勢 D內(nèi)環(huán)有擴(kuò)張趨勢，外環(huán)收縮趨勢答案D解析：根據(jù)同向電流相互吸引，可知

15、內(nèi)環(huán)有擴(kuò)張趨勢，外環(huán)收縮趨勢。結(jié)論2通電折形導(dǎo)線在垂直磁場中受到的安培力與連接折形導(dǎo)線的兩端點(diǎn)的直導(dǎo)線所受安培力等效;推證略.運(yùn)用示例 .將長1m的直導(dǎo)線ac從中點(diǎn)折成如圖9-1-7所示的形狀，放于B0.08T的勻強(qiáng)磁場中，abc平面與磁場垂直，若在導(dǎo)線abc中通入25A的直流電，則整個(gè)導(dǎo)線所受的安培力的大小為：（ ）圖9-1-7A2.0N B1.0N CN D(/2) N答案：C解析：折形導(dǎo)線受到的安培力等效于連接ac的直導(dǎo)線受安培力。Fac=BILac=0.08*25*2*0.5sin60=N.推廣 閉合的通電導(dǎo)線在垂直磁場受到的安培力的合力為零.B圖9-1-8運(yùn)用示例如圖9-1-8所示，

16、在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有一個(gè)邊長為L的正六邊形線圈，線圈平面垂直于磁場方向，線圈通有順時(shí)針方向的電流，電流強(qiáng)度大小為I，則線圈所受安培力的大小為_；若去掉其中的一條邊，其余各條邊的電流不變，則剩余的五條邊所受安培力的大小為_（線圈不發(fā)生形變）。答案:0 ；BIL。（四）實(shí)戰(zhàn)演練O. azyx圖9-1-91。在三維直角坐標(biāo)系中，電子流沿y軸正方向運(yùn)動，如圖9-1-9所示，由于電子流的運(yùn)動產(chǎn)生的磁場在a點(diǎn)的方向?yàn)锳+x 方向 B+z 方向 C- z 方向 D- x 方向 答案；D解析：電流能在其周圍產(chǎn)生磁場，而電流是由電荷的定向運(yùn)動形成的，所以做定向運(yùn)動的電子流也能在其周圍產(chǎn)生磁場，根據(jù)安培

17、定則可確定磁場的方向。沿y軸正方向運(yùn)動的電子流，形成沿y軸方向的直線電流，由安培定則可知，a點(diǎn)磁場方向沿-x方向。故D正確。2將螺線管通以正弦交流電，由其一端沿中心軸線方向射入一束電子流，則電子在螺線管內(nèi)的運(yùn)動情況是：( )A簡諧運(yùn)動 B勻速直線運(yùn)動C勻變速直線運(yùn)動 D勻速圓周運(yùn)動答案：B解析：根據(jù)安培定則，通電螺線管內(nèi)的磁場方向與軸線平行，由此，電子在螺線管內(nèi)運(yùn)動方向與磁場平行，受到的磁場力為零。B正確。圖9-1-103磁場中某區(qū)域的磁感線如圖9-1-10所示( )A、a、b兩處的磁感強(qiáng)度的大小不等，BaBbB、a、b兩處的磁感強(qiáng)度的大小不等，BaBbBc答案：ACD解析：載流直導(dǎo)線L1、L

18、2在C點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)等大反向,因此C點(diǎn)合場強(qiáng)為零.A正確。 a、a兩點(diǎn)關(guān)于C點(diǎn)對稱,這兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，C正確。兩電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向相同，而在b、C兩點(diǎn)磁場反向, D正確。9.兩個(gè)完全相同的條形磁鐵,放在平板AB上，磁鐵的N、S極如圖9-1-26所示，開始時(shí)平板及磁鐵皆處于水平位置，且靜止不動，（1）現(xiàn)將AB突然豎直向上平移（平板與磁鐵之間始終接觸），并使之停在處，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)條形磁鐵吸在了一起（2）如果將AB從原來位置突然豎直向下平移，并使之停在位置AB處，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩條形磁鐵也吸在了一起，則下列說法正確的是 （ ）圖9-1-26（A）開始時(shí)兩磁鐵靜止不動說明磁鐵間的作用

19、力是排斥力（B）開始時(shí)兩磁鐵靜止不動說明磁鐵間的吸引力等于靜摩擦力（C）第（1）過程中磁鐵開始滑動時(shí)，平板正在向上減速（D）第（2）過程中磁鐵開始滑動時(shí)，平板正在向下減速答案：BC圖9-1-27解析：根據(jù)磁體間的相互作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，開始時(shí)兩磁體靜止不動，可見每個(gè)磁鐵受力平衡。B正確；在第（1）過程中，磁體從靜止開始向上先加速運(yùn)動再減速至速度為零，在向上加速階段，磁體處于超重狀態(tài)，在向上減速過程中磁體處于失重狀態(tài)，即對板的壓力小于重力，磁鐵與平板間的最大靜摩擦力減小，引力大于最大靜摩擦力，磁體運(yùn)動起來，兩磁鐵吸引到一起。C正確；第（2）過程中平板先向下加速在向下減速

20、，在向下加速階段，磁體對平板的壓力小于重力，因此，平板對磁體的最大靜摩擦力減小，兩磁體會靠近。10如圖9-1-27所示，有兩根和水平方向成角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R，軌道足夠長，空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下。經(jīng)過足夠長的時(shí)間后，金屬桿的速度會趨近于一個(gè)最大速度vm，則 （ ）A如果B增大，vm將變小 B如果變大，vm將變小C如果R變大，vm將變小D如果m變大，vm將變小答案:A解析: 金屬桿從軌道上由靜止滑下，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)左手定則，金屬桿受到沿斜面向上的安培力F，金屬桿的加速度將減

21、小，當(dāng)時(shí)，金屬桿加速度為零，此時(shí)速度達(dá)到最大，即，可見：A正確。圖9-1-2811把一根柔軟的螺旋形彈簧豎直懸掛起來，使它的下端剛好跟杯里的水銀面接觸，并使它組成如圖9-1-28所示的電路，當(dāng)電鍵S接通后，將看到的現(xiàn)象是 A彈簧向上收縮 B彈簧被拉長C彈簧上下跳動 D彈簧仍靜止不動答案：C答圖9-1-2解析：通電后，彈簧的每一個(gè)圈都相當(dāng)一個(gè)環(huán)形電流，且各圈的電流繞向相同任取其中兩圈（如答圖9-1-2），其相鄰兩側(cè)一定形成異極性，因此互相吸引（或者，也可把任意兩圈的相鄰各段，看作兩個(gè)同向電流而相互吸引）彈簧的各圈互相吸引后，彈簧收縮，下端脫離水銀面，使電路斷開電路斷開后，彈簧中的電流消失，磁場作

22、用失去，彈簧在自身重力作用下下落于是，電路又接通，彈簧又收縮，如此周而復(fù)始，形成彈簧作上下跳動圖9-1-2912在同一平面有四根彼此絕緣的通電直導(dǎo)線，如圖9-1-29所示，四導(dǎo)線中電流il=i3i2i4，要使O點(diǎn)磁場增強(qiáng)，則應(yīng)切斷哪一根導(dǎo)線中的電流？ A切斷i1 B切斷i2 C切斷i3 D切斷i4答案：D解析：根據(jù)場的疊加原理，O點(diǎn)的磁場由四根導(dǎo)線中的電流共同產(chǎn)生由安培定則可知，直線電流il、i2、i3在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度的方向都是垂直紙面向里，電流i4在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度方向恰是垂直紙面向外因此，為了使O點(diǎn)的磁場增強(qiáng)，應(yīng)切斷i4中的電流(二)探究題專練圖9-1-3013.磁場具有能量，磁場中

23、單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為B2/2，式中B是磁感應(yīng)強(qiáng)度，是磁導(dǎo)率，在空氣中為一已知常數(shù).為了近似測得條形磁鐵磁極端面附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，一學(xué)生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離l，并測出拉力F，如圖9-1-30所示.因?yàn)镕所做的功等于間隙中磁場的能量，所以由此可得磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F、A之間的關(guān)系為B=. 答案 （2F/A）1/2解析：拉力F克服磁場力做的功W=Fl，依題意可知:Fl=B2/2.(lA), 解得B=（2F/A）1/2圖9-1-3114如圖9-1-31所示，一根通電導(dǎo)線垂直放在磁感強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場中，以導(dǎo)線為圓心，

24、半徑為r的圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，已知a點(diǎn)的實(shí)際磁感強(qiáng)度為零，則導(dǎo)線中的電流方向，d點(diǎn)的實(shí)際磁感強(qiáng)度大小為T，方向。答案： 向里；T，右偏上45。解析：由a點(diǎn)的實(shí)際磁感強(qiáng)度為零，則通電導(dǎo)線在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感方向與勻強(qiáng)磁場等大反向，則電流方向向里；根據(jù)直線電流磁場的分布規(guī)律可知：a、b、c、d四點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，則d點(diǎn)的磁場應(yīng)強(qiáng)度大小B合=B，方向右偏上45。圖9-1-3215.圖9-1-32為上海某校操場上，兩同學(xué)相距L為10m左右，在東偏北、西偏南11的沿垂直于地磁場方向的兩個(gè)位置上，面對面將一并聯(lián)銅芯雙絞線，像甩跳繩一樣搖動，并將線的兩端分別接在靈敏電流計(jì)上，雙絞線并聯(lián)后的電阻R約

25、為2，繩搖動的頻率配合節(jié)拍器的節(jié)奏，保持在頻率為2Hz左右。如果同學(xué)搖動繩子的最大圓半徑h約為1m，電流計(jì)讀數(shù)的最大值I約為3mA，（1）試估算地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)量級為；數(shù)學(xué)表達(dá)式B=。（由R、I、L、f、h等已知量表示）（）將兩人站立的位置，改為與剛才方向垂直和兩點(diǎn)上，那么電流計(jì)讀數(shù)約為_。答案:(1)510-5T、(2)0。解析:(1)搖動繩子的過程中，繩切割地磁場，當(dāng)擺動速度與地磁場垂直時(shí)，感應(yīng)電動勢最大，電流最大。由得：;(2)當(dāng)兩人站立的位置改為與原來垂直的兩點(diǎn)時(shí),繩與地磁場平行, 搖動繩子的過程中，繩不切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為零.圖9-1-3316如圖9-1-33是光點(diǎn)電流計(jì)的示意圖，在電流計(jì)的轉(zhuǎn)軸上固定一塊小平面鏡M，當(dāng)無電流通過線圈N時(shí)，從光源S發(fā)出的一束細(xì)光束，通過小孔O垂直射到鏡面上，反射后恰好射在刻度盤中點(diǎn)O處，刻度盤是在以鏡面中心為圓心的水平圓弧上。已知線圈轉(zhuǎn)過的角度與