一、破解依据 若解决“磁强”和“磁场力的方向”等问题，可参考以下几条依据 ㈠磁感应强度 ⑴大小一看磁感线的“疏密”；
二用公式和等计算。
方向跟磁感线的切线、或小磁针N极的“方向一致”；
⑵叠加与场强矢量的叠加十分相似。
㈡几种常见的磁场 ⑴磁感线磁极附近磁感线密集；
疏密成都表示该处磁场的强弱。
⑵磁感线的方向直线电流、环形电流或通电螺线管的磁场，可用安培定则一、安培定则二。
⑶匀强磁场磁感线均匀分布（彼此平行且距离相等）、或磁感应强度处处相同的磁场。如异名磁极（很近）、长通电螺线管中间区域的磁场等。
⑷磁通量ΦBS 其中Φ磁通量Wb，B匀强磁场的磁感强度T，S正对面积m2。“磁通”得方向与该处磁感应强度方向一致。
或者，亦即磁感应强度大小等于单位正对面积的磁通量，也称磁通密度。
㈢安培力 ⑴判断F的方向，用左手定则。⑴若B、I、F“两两垂直”，则B正向穿入手掌；
I、F分别与四指、大指同向。若B、I任一量变化方向，则F方向随之改变。或者F的方向总垂直于B、I所决定的平面。⑵若B与I不垂直，则正交分解B或I，再取B与I的垂直分量，作为“两两垂直”对待。
注 F一定垂直于I、B，而后两者则不一定垂直。若I、B任一量反向，F则反向。
⑵欲求安培力F的大小①用公式FBILsinθ（或FBIL），②间接用力学规律等。
㈣关于“通导”的三种运动状态“平衡”（详见前文）、“加速运动”和“转动”等，宜分别用“平衡条件”、“牛顿定律和运动方程”、“曲线运动规律”和 “力矩知识”等处理。如“通电导体”（以下称“通导”）的安培力、机械力、静电力等合力为零，其处于平衡状态；
合力不为零，可改变其运动状态。亦可使通电导体如线圈等发生形变。
㈤机械力、安培力的“合力”共同决定“通导”的运动轨迹、加（或减）速；
若仅有安培力做正功，则“通导”机械能增加；
而电源电（势）能的减少，等于直流电路 “内能增加”与“通导”机械能的增加之和。当涉及功率时，亦可作类似处理。
而功量、冲量的计算以及动能、动量等变化问题，则分别用动量定理、动能定理等解决。
二、精选习题 ㈠选择题（每小题5分，共50分） 1.（16北京）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．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图-1．结合上述材料，下列说法不正确的是 图-1 A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用 2.（17全国Ⅰ）如图-2，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反，下列说法正确的是 图-2 A．L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直 B．L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直 C．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶ D．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为∶∶1 3.（17江苏）如图-3所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r 和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为 图-3 A．1∶1 B．1∶2 C．1∶4 D．4∶1 4.（17全国Ⅱ）某同学自制的简易电动机示意图如图-4所示，矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴．将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方．为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将 图-4 A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉 B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉 C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉 D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉 5. （14西工大附中）三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图-5所示。a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是（ ） A．B1B2B3 B．B1B2B3 C．a处磁场方向垂直于纸面向里，b和c处磁场方向垂直于纸面向里 D．a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里 图-5 6. （15江苏）如图-6所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长NM相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是 图-6 7. （14豫东联考）安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核的运动可等效为环形电流．设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是 A．电流为，电流的方向为顺时针 B．电流为，电流的方向为顺时针 C．电流为，电流的方向为逆时针 D．电流为，电流的方向为逆时针 8．（17全国Ⅲ）如图-7，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流时，纸面内与两导线距离均为的a点处的磁感应强度为零。如果让P中的电流反向、其他条件不变，则点处磁感应强度的大小为 图-7 A．0B．C． D． 9. （16海南）如图-8（a）所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音。俯视图-8（b）表示处于辐射状磁场中的线圈（线圈平面即纸面）磁场方向如图中箭头所示，在图-8（b）中 图-8 A．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里 B．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外 C．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里 D．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外 10. （14浙江）如图-9所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起，棒上有如图2所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为Im，图1中I所示方向为电流正方向．则金属棒 图-9 A．一直向右移动 B．速度随时间周期性变化 C．受到的安培力随时间周期性变化 D．受到的安培力在一个周期内做正功 ㈡填空题（共22分） 11.（16上海）（5分）形象描述磁场分布的曲线叫做____________,通常___________的大小也叫做磁通量密度。
12.（16全国Ⅲ）（5分）某同学用图-10中所给器材进行与安培力有关的实验．两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁未画出的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直． 图-10 1在图中画出连线，完成实验电路．要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动． 2为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议 A．适当增加两导轨间的距离 B．换一根更长的金属棒 C．适当增大金属棒中的电流 其中正确的是________填入正确选项前的标号． 13. 15新课标I12分 如图-11，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；
磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；
弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；
闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向________,并求出金属棒的质量__________kg。
图-11 ㈢计算题（共48分） 14.（16上海）（14分）如图-12，一关于y轴对称的导体轨道位于水平面内，磁感应强度为B的匀强磁场与平面垂直。一足够长，质量为m的直导体棒沿x轴方向置于轨道上，在外力F作用下从原点由静止开始沿y轴正方向做加速度为a的匀速加速直线运动，运动时棒与x轴始终平行。棒单位长度的电阻ρ，与电阻不计的轨道接触良好，运动中产生的热功率随棒位置的变化规律为Pky（SI）。求 （1）导体轨道的轨道方程yf（x）；
（2）棒在运动过程中受到的安培力Fm随y的变化关系；
（3）棒从y0运动到yL过程中外力F的功。
图-12 15. （15重庆）（15分）音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.题图-13是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为，匝数为，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为，区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从P流向Ｑ，大小为． （１）求此时线圈所受安培力的大小和方向。
（２）若此时线圈水平向右运动的速度大小为，求安培力的功率． 图-13 16. （17天津）（19分）电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图，图-14中直流电源电动势为E，电容器的电容为C。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计。炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关S接1，使电容器完全充电。然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），MN开始向右加速运动。当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨。问 （1）磁场的方向；
（2）MN刚开始运动时加速度a的大小；
（3）MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少。
图-14 四选做题 17. （14新课标Ⅰ）关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是 A．安培力的方向可以不垂直于直导线