第4节 通电导线在磁场中受到的力
[基础训练]
1．(多选)关于磁场对通电直导线的作用力的大小，下列说法正确的是( )
A．通电直导线跟磁场方向平行时作用力为零
B．通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大
C．作用力的大小跟导线与磁场方向的夹角无关
D．通电直导线跟磁场方向斜交或成锐角时肯定有作用力
ABD 解析 安培力既垂直于通电直导线，又垂直于磁场，当导线与磁场方向平行时，安培力为零，选项A、B正确，C错误；通电直导线跟磁场方向斜交时，可将磁场沿平行于导线方向和垂直于导线方向进行分解，垂直于导线方向的磁场为有效磁场，安培力不为零，选项D正确．
2．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A中电流的方向垂直于纸面向里．当开关S闭合后，A受到通电螺线管的磁场的作用力的方向是( )
A．水平向左 B．水平向右
C．竖直向下 D．竖直向上
D 解析 先用安培定则判断螺线管的磁场方向，在导线A处的磁场方向是水平向左的，再用左手定则判断出导线A受到的安培力的方向是竖直向上的，选项D正确．
3．如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是( )
A．棒中的电流变大，θ角变大
B．两悬线等长变短，θ角变小
C．金属棒质量变大，θ角变大
D．磁感应强度变大，θ角变小
A 解析 对金属棒受力分析，如图所示，三个力共点平衡，组成首尾相接的三角形，可得tan θ＝，即BIL＝mgtan θ，棒中的电流增大时，θ角变大，选项A正确；两悬线等长变短，θ角不发生变化，选项B错误；当棒的质量增大时，对应θ角减小，选项C错误；磁感应强度增大，θ角增大，选项D错误．
4．如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则导体棒MN所受安培力大小是( )
A．F＝BId B．F＝BIdsin θ
C．F＝ D．F＝BIdcos θ
C 解析 导体棒MN在磁场中有电流的长度为，则F＝BIL＝，故选项C正确．
5．如图所示，O为圆心，和是半径分别为ON、OM的同心圆弧，在O处垂直纸面有一载流直导线，电流方向垂直纸面向外．用一根导线围成如图中KLMN所示的回路，当回路中沿图示方向通过电流时(电源未在图中画出)，此时回路( )
A．将向左平动
B．将向右平动
C．将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动
D．KL边垂直纸面向外运动，MN边垂直纸面向里运动
D 解析 画出电流I1的磁场分布图，用左手定则分析回路的每个边的受力情况可知，选项D正确．
