第三章磁场 1.docx

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第三章磁场1

第三章　磁　场

一、全章说明

概述

　　这一章在初中有关知识的基础上，更深入地讲述磁场知识及其应用．磁场知识同前面讲过的电场知识一样，是电磁学的核心内容．通过本章教学，不但应使学生加深对磁场概念的认识，掌握磁感强度的概念，掌握安培力和洛伦兹力以及带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的规律，而且应该使学生进一步认识研究场性质的方法．

　　本章的内容，特别是对磁场性质的定量描述，是以后学习电磁学知识的基础．本章的内容按照这样的线索展开：

磁场的性质→磁场性质的定量描述→磁场对电流和运动电荷的作用→安培力和洛伦兹力的应用．这样安排知识，体现较合理的知识结构，符合学生的学习规律．

　　这一章分析、推理及推导的内容较多．例如，分析得出电和磁的统一性；分析引出磁感强度的概念；由安培力公式导出洛伦兹力公式；由洛伦兹力导出带电粒子在匀强磁场中的运动规律等．在这些分析、推导过程中，运用的知识比较综合．这在一定程度上增加了教材的难度，但也正是通过克服这些困难，不断提高学生的分析、推理和推导能力．发展他们综合运用知识的能力．这是本章的一个特点．

　　教材在安培力和洛伦兹力部分给出了电流方向与磁场方向不垂直时的安培力公式和电荷运动方向与磁场方向不垂直时的洛伦兹力公式，并且配有相应的练习题．目的是为了让学生对安培力和洛伦兹力有一个较全面的认识．但教学的重点仍应该放在电流方向或电荷运动方向与磁场方向垂直的情况．

单元划分

本章可分为四个单元：

　　第一单元：

第一节，在复习初中有关磁场知识的基础上，讲述磁场现象和磁现象的电本质．

　　第二单元：

第二节和第三节，讲述磁场的性质及其描述．磁场具有强弱和方向．磁场的这种性质可以用磁感线定性描述，也可以用磁感强度进行定量描述．这是本章的基础知识，也是教学的重点．

　　第三单元：

第四节和第五节，讲述安培力及其应用．安培力是本章的重点内容之一，电流表的工作原理是选学内容．

　　第四单元：

第六节至第八节，讲述洛伦兹力及其应用．洛伦兹力也是本章的重点内容之一．带电粒子的圆周运动是利用洛伦兹力来控制带电粒子运动的一个特例，也是学习回旋加速器原理的预备知识．

具体说明

　　１第一节归纳初中有关磁场的知识，引导学生对磁场有一个较全面的认识，在此基础上讲述磁现象的电本质．本教材把磁场和磁现象的电本质综合在一节来讲，以便使内容更加紧凑．

　　２为了叙述知识的完整性，教材第一节在分析推理的基础上，引入了电流与电流之间的相互作用．在第四节的练习三中加入一练习题，让学生在学过磁场对电流的作用之后，再次思考这一现象，加深理解．

　　３“磁性材料”以阅读材料的形式出现，在学生能够理解的前提下，加以充实，以扩展知识面．

　　４考虑到磁场方向和磁感线的性质和地位，教材把它列为独立的一节——第二节，和侧重讲磁场大小的第三节相并列．这样磁场的方向和大小分在两节中讲，把教学的重点分散在不同节中，以便于教师处理．

５　第三节中引入磁感强度Ｂ仍沿用过去教材的讲法，即用一段通电直导线作为探测物体，由它受的安培力定义磁感强度．用一段有限长度的通电直导线来显示磁力作用，只能反映出某一区域内安培力的平均效应，很难反映出磁场中各点的磁感强度的差别．但考虑到，利用其他方法，如带电粒子法、通电线圈法、电流元法等，引入Ｂ比较抽象，不如利用通电直导线直观，演示也方便．所以教材在引入Ｂ的问题上仍采用了过去教材的讲法．怎样引入Ｂ是一个值得深入探讨的问题，希望老师们创造更好的经验．

　　６教材第四节讲述磁场对电流的作用——安培力．这是学习电流表的工作原理和推导洛伦兹力公式的基础知识，而且安培力在生产实践中有很重要的应用．因此要求学生切实学好本节内容．教材从磁感强度的定义式出发，得出电流方向跟磁场方向垂直时安培力的公式Ｆ＝ＩｌＢ．为了使学生对安培力有一个较全面的认识，教材还给出了一般情况下安培力的公式Ｆ＝ＩｌＢｓｉｎθ．这个公式不是直接给出的，而是经过分析推理给出的，旨在开阔学生的思路，培养他们的思维能力．但不要求用公式Ｆ＝ＩｌＢｓｉｎθ进行复杂的计算．

　　７教材第五节讲述电流表的工作原理．简单介绍了电流表的基本结构，重点讲述原理．目的在于使学生了解安培力是如何在电流表中得到应用的，以培养他们运用所学知识解决实际问题的意识和能力．

　　８教材第六节讲述洛伦兹力．洛伦兹力同安培力一样，在实际中有广泛应用．教材根据“磁场对电流有力的作用”和“电流是由电荷的定向运动形成的”这两个事实，提出磁场对运动电荷有作用力的设想，然后用实验来验证，在此基础上引入洛伦兹力的概念．这样处理，有利于培养学生的逻辑推理能力，同时为从安培力公式导出洛伦兹力公式做了铺垫．

　　教材从Ｆ＝ＩｌＢｓｉｎθ导出了ｆ＝ｑｖＢｓｉｎθ，然后给出ｆ＝ｑｖＢ的特殊情况．教学的重点应放在ｆ＝ｑｖＢ上．

　　９一般情况下，带电粒子在磁场中的运动比较复杂．第五节讨论带电粒子的初速度方向和磁场方向垂直的情况．这是一种特例，但这种情况在现代科技中有广泛的应用．教材先通过实验告诉学生粒子的运动轨迹是圆形，然后提出问题，引导学生思考，接下来通过分析推理解释实验结果．这样处理有助于调动学生思考问题的积极性．

　　１０教材第六节主要介绍回旋加速器的原理，是选学内容．本节适当加入了直线加速器的知识，并对两种类型的加速器加以评述，以开阔学生的思路．

二、教学要求和教学建议

全章教学要求

　　１知道磁场的产生和磁场的基本特性，了解磁现象的电本质．

　　２理解磁感线的概念．会运用安培定则确定直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向．

　　３掌握磁感强度的概念．掌握匀强磁场的特点．知道磁通量的概念．

　　４掌握磁场对通电导线的作用力——安培力的计算公式（重点在于Ｉ与Ｂ垂直的情况）和方向的判定．

　　５知道电流表的工作原理．

　　６掌握磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力的计算公式（重点在于Ｖ与Ｂ垂直的情况）和方向的判定．

　　７掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律．

　　８知道回旋加速器的工作原理．

（一）磁场

教学要求

　　●知道磁场的产生和磁场的基本特性，了解磁现象的电本质．

　　１知道磁场的基本特性是对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用．

　　２知道磁极和磁极之间、电流和磁极之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场发生的．

　　３了解安培的分子电流假说．

　　４知道电和磁是相互联系的，了解磁现象的电本质．

教学建议

　　１本节是在初中所讲磁场知识的基础上展开的．为了使学生有效地回忆初中学过的知识，教材中涉及到的演示实验，如磁极间的相互作用、奥斯特实验、磁场对电流发生作用的实验，要在课堂上再次演示，不宜仅仅只是提及这些实验．电流之间通过磁场发生相互作用的实验在本节课中只要求学生观察实验现象，知道电流间的相互作用是通过磁场发生的．

　　２安培分子电流假说是说明科学假说在人们认识自然规律中重要作用的实例．这部分内容的教学应注意渗透科学研究的方法．教学中可简单介绍安培分子电流假说提出的实验基础（通电螺线管与条形磁铁磁场的相似性）和电与磁统一的指导思想，说明分子电流假说的内容及其对实验现象的解释．一方面要使学生了解科学假设的提出要有实验基础和指导思想，另一方面要使学生了解，假说是否正确要看其是否能够解释实验现象，导出的结论能否为实验所证实．

　　本教材没有给出较难理解的罗兰实验．对分子电流的微观本质也只笼统地说是由原子内部的电子运动形成的．教学中不要求进一步说明是电子绕核运动和电子本身自旋形成分子电流．在教学中还要注意不要说一切磁场都是由电荷的运动产生的

，因为以后学生会学到“变化的电场产生磁场”．

（二）磁场的方向磁感线

教学要求

　　●理解磁感线的概念．会运用安培定则确定直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向．

　　１知道磁感线的定义．知道磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向．

　　２知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线分布情况．

　　３会用安培定则判定直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向．

　　４知道磁感线和电场线的区别：

磁感线是闭合的，而电场线是不闭合的．

教学建议

　　１磁场方向的知识与初中内容相同．我们可以提出问题，让学生通过回忆得出结论．高中对磁感线的方向讲得更准确，明确指出“在这些曲线上，每一点的磁场方向都在该点的切线方向上．”教学中应该注意到这一点．

　　２磁场存在于整个空间，磁感线也分布于整个空间．教材中仅给出了平面图．教学中可用不同形式给出磁感线的分布图，提高学生的空间想象力．

（三）磁感强度

教学要求

　　●掌握磁感强度的概念．掌握匀强磁场的特点．知道磁通量的概念．

　　１理解磁感强度Ｂ的定义．知道Ｂ的单位是特斯拉．

　　２会用磁感强度的定义式进行有关的计算．

　　３知道用磁感线的疏密程度可以形象地表示磁感强度的大小．

　　４知道匀强磁场中磁感强度Ｂ处处相等，磁感线是分布均匀的平行线．

　　５知道磁通量的定义．知道公式φ＝ＢＳ的适用条件．会用这一公式进行有关计算．知道磁感强度又叫磁场密度，单位是韦／米．

教学建议

　　１启发学生回忆电场强度定义，对比说明引入磁感强度的定义的思路是通过磁场对电流作用力的研究得出的．考虑到磁感强度的定义比较复杂，学生不易分清哪些内容是实验事实，哪些内容是定义的结果，我们可逐次说明：

（１）实验表明，电流在磁场中受力大小与电流在磁场中的方向有关，本节的研究使电流方向与磁场方向垂直．（２）实验表明，同一电流放在磁场中不同地方，一般说来受力大小不同，反映了不同地方的磁场强弱不同．（３）实验表明，在磁场同一地方，电流受的磁场力Ｆ与电流Ｉ成正比，与导线的长度ｌ成正比，与Ｉｌ的比值是一个常量．（４）实验表明，在磁场中不同地方，Ｆ与Ｉｌ的比值一般不同．（５）Ｆ／Ｉｌ可用来描述某处磁场的强弱．我们定义磁感强度Ｂ＝Ｆ／Ｉｌ．

　　教学中应该注意强调磁场力与电场力的不同特点：

磁场力的大小与电流在磁场中的方向有关．Ｂ＝Ｆ／Ｉｌ中Ｆ的含义是电流在该处所受的最大磁场力．应该向学生指出我们定义的是磁感强度的大小，磁感强度的方向与第二节中规定的磁场方向相同．应该强调磁感强度的大小是由磁场本身决定的，与探测导线的长短和电流大小无关．

　　２磁通量是一个比较抽象的概念，教材给出了它的定义φ＝ＢＳ．要提醒学生注意此定义式的适用条件：

Ｂ与Ｓ平面垂直．由于在同一图示中磁感线的疏密程度可以形象地表示磁感强度的大小，因此通过一平面的磁通量的大小可以用通过这一平面的磁感线条数的多少形象地说明，使学生容易理解磁通量的概念．

　　磁通量的知识在本章中没有具体应用，学生对为什么学习这一物理量会感到困惑．我们可以简单明确地指出引入磁通量的概念是为下一章作准备，而不必作更多的解释，把学生的注意力引导到学习这一概念本身上来．

（四）磁场对电流的作用力

教学要求

　　●掌握磁场对通电导线的作用力——安培力的计算公式重点在于Ｉ与Ｂ垂直的情况和方向的判定．

　　１知道什么是安培力．知道电流方向跟磁场方向平行时，电流受到的安培力最小，等于零；电流方向跟磁场方向垂直时，电流受到的安培力最大，等于ＩｌＢ．知道一般情况下，电流受到的安培力为Ｆ＝ＩｌＢｓｉｎθ．

　　２会用公式Ｆ＝ＩｌＢ解答有关问题，不要求利用公式Ｆ＝ＩｌＢｓｉｎθ进行复杂运算．

　　３掌握左手定则，会用左手定则解答有关问题．

教学建议

　　１教材从磁感强度的定义式出发引出安培力公式Ｆ＝ＩｌＢ．应该强调这一公式的适用条件：

匀强磁场，导线电流方向与磁场方向垂直．然后提出问题：

当电流方向跟磁场方向成任意角θ时，受到的安培力是多大呢引导学生把Ｂ分为两个分量，导出公式Ｆ＝ＩｌＢｓｉｎθ．

　　２学生在初中学过左手定则的有关知识．鉴于左手定则的重要性，教材要求从各个角度再演示一下左手定则的内容．应当强调，安培力的方向总是既垂直于磁场方向，又垂直于电流方向．教学中要注意纠正学生可能会产生的，电流方向、磁场方向和安培力方向三者总是相互垂直的错误认识．

　　为了让学生熟练掌握左手定则，可适当补充一些课堂练习．

（五）电流表的工作原理

教学要求

　　●知道电流表的工作原理

　　１知道电流表的基本构造．

　　２知道电流表测电流大小和方向的基本原理．

教学建议

　　应利用教具、挂图或幻灯让学生清楚基本构造．介绍构造时要说明各部分的功能．讲原理时要注意层次清楚．应着重说明，当线圈转到一定角度θ时，安培力的作用和弹簧的作用平衡，线圈停止转动．线圈中的电流越大，安培力越大，线圈偏转的角度越大．故θ的大小可以反映出Ｉ的大小．

　　可根据电流表的原理，说明前面讲过的电流表的两个特性参数Ｉ和Ｒ的意义.

（六）　磁场对运动电荷的作用力

教学要求

　　●掌握磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力的计算公式，重点在于ｖ与Ｂ垂直的情况和方向的判定．

　　１知道什么是洛伦兹力．知道当ｖ与Ｂ垂直时，运动电荷受到的洛伦兹力最大，为ｑｖＢ．知道ｖ与Ｂ平行时，运动电荷受到的洛伦兹力最小，为零．知道一般情况下的洛伦兹力的公式ｆ＝ｑｖＢｓｉｎθ及其导出过程．

　　２会应用公式ｆ＝ｑｖＢ解答有关问题．不要求利用公式ｆ＝ｑｖＢｓｉｎθ进行复杂计算．

　　３会用左手定则解答有关带电粒子在磁场中运动方向的有关问题．

教学建议

　　１教材根据磁场对电流有作用力和电流是电荷的定向运动提出假设：

磁场对运动电荷有作用力．再通过实验验证存在洛伦兹力的结论．“推理→假设→实验验证”体现了科学的思维方法，要让学生认真体会，实验验证是非常重要的一步，要提醒学生注意观察实验．

　　２教材直接指出洛伦兹力的方向应用左手定则判定．我们要强调左手定则四指的方向是指电流的方向，对负电荷一定要注意其运动方向和电流方向相反．实验现象中电子束的偏转方向与电子束运动方向、磁场方向间的关系是验证左手定则很好的例子．可让学生用左手定则判定后再演示实验现象作为验证．

　　与安培力一样，应强调洛伦兹力的方向一定是既与电荷运动方向垂直也与磁场方向垂直，为下一节教学打好基础．

　　３教材从安培力公式Ｆ＝ＩｌＢｓｉｎθ推导出洛伦兹力公式ｆ＝ｑｖＢｓｉｎθ．这一推导过程的关键在于Ｉ＝ｎｑｖｓ、Ｉ＝ｎｑｖｓ的推导在第二章已经要求学生作过，这里可引导学生复习学过的知识．

（七）带电粒子在磁场中的运动

教学要求

　　●掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律．

　　１理解带电粒子的初速度方向和磁场方向垂直时，粒子在匀强磁场中做

匀速圆周运动．

　　２理解洛伦兹力对粒子不做功．

　　３会推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径、周期公式，并会应用它们解答有关问题．

教学建议

　　１我们可以首先通过实验告诉学生，当带电粒子的初速度方向和磁场方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动这一结论，然后试着让学生自己分析推理粒子为什么会做匀速圆周运动．在已经知道结论的情况下学生独立思考这一问题较容易．之后，可分以下几步进行引导：

（１）让学生回忆有关的力学知识：

根据粒子的初速度和受力情况能够确定粒子的运动轨迹和速度变化等．（２）启发学生分析粒子受的洛伦兹力ｆ和速度ｖ都在与磁场方向垂直的平面内，故粒子总在这一平面内运动．（３）引导学生根据ｆ总与ｖ垂直的特点得出速度大小不变，方向变．（４）让学生回忆质点做匀速圆周运动的条件，得出粒子做匀速圆周运动的结论．

　　２粒子做匀速圆周运动的轨道半径和周期，也可以先让学生自己推导，之后按照教材上的思路引导学生得出结论，最后应对ｒ＝ｍｖ／（ｑＢ）和Ｔ＝２πｍ／（ｑＢ）两公式的物理意义进行定性说明，让学生根据学过的力学知识理解为什么轨道半径与粒子质量和粒子速度成正比，与粒子电量和磁感强度成反比；为什么运动周期与粒子质量成正比，与粒子电量和磁场强度成反比；为什么运动周期与粒子速度和轨道半径无关．应该指出粒子运动周期与速度和半径无关这一结论有重要应用，下一节就要用到．

　　要求学生重在理解公式是如何导出的，不要死记公式．

（八）回旋加速器

教学要求

　　●知道回旋加速器的工作原理．

　　１知道回旋加速器的基本构造和加速原理．

　　２知道加速器的基本用途．

教学建议

　　可以分以下几步引入课题：

１简单阐述加速器在现代物理学中的作用．２让学生回忆电场对带电粒子加速的知识．早期制成的加速器，就是用高压电源的电势差来加速带电粒子的．但这种加速器受到实际所能达到的电势差的限制．３引导学生设想出多级电场加速装置．４评价这一设想，引出回旋加速器．

有的学生不理解为什么说加速器把粒子加速到高能量而不说加速到高速度．可指出原因在于粒子速度接近光速时，速度稍有增加，能量就增大很多，即速度变化不明显，而能量变化明显．

1.电场、磁场都是特殊的物质。

电场对放入期中的电荷有电场力的作用，磁场对其中的磁体或电流

 有磁力作用。

2.丹麦物质学家奥斯特的奥斯特实验证明了电流周围存在着磁场。

3.磁感线是磁场中人为描绘的一些有方向的曲线，曲线每一点的切线方向都表示该点的磁场方向

 （静止的小磁针北极所指的方向、磁感强度的方向）

4.磁感线的密度表示磁场的强弱，越密的地方，磁感应强度越大。

在磁体周围，离磁极越近，磁感

 应强度越大，离磁极越远，磁感应强度越小。

5.磁感线是闭合的曲线，没有开始点和结束点，任何两条都不相交。

磁感线在磁体外部，总是由磁

 体北极（N极）指向磁体的南极（S极），在磁体内部，总是由磁体南极指向磁体的北极。

6.磁现象的电本质：

所有磁现象都可以归结为运动电荷（电流）之间通过磁场而发生的相互作用。

7.磁体吸引铁的实质：

磁体在吸引铁时，先把铁磁化，然后相吸引，所以相接触部分为异名磁极，

 磁化后铁的另一侧与磁化它的磁极相同。

8.B=F/（Il）是磁感应强度的定义式，但磁感应强度与F、I、l无关，其大小决定于磁场本身。

 它是矢量，其方向指向磁感线（磁场）方向的切线方向。

推导公式F=BIl

9.当电流方向与磁感线方向平行或磁感强度为零时，磁场对电流没有作用力。

第三章 磁场 练习题

一、选择题：

1、关于磁通量的概念，以下说法正确的是（）

（A）磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大

（B）磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过闭合回路的磁通量也越大

（C）穿过线圈的磁通量为零时，磁感应强度不一定为零

（D）磁通量发生变化时，磁通密度也一定发生变化

2、如果闭合电路中的感生电动势很大，那一定是因为：

（A）穿过闭合电路的磁通量很大；

（B）穿过闭合电路的磁通量变化很大；

（C）穿过闭合电路的磁通量的变化很快；

（D）闭合电路的电阻很小。

（）

3、如图所示，两个半径相同、粗细相同互相垂直的圆形导线圈，可以绕通过公共的轴线xx′自由转动，分别通以相等的电流，设每个线圈中电流在圆心处产生磁感应强度为B，当两线圈转动而达到平衡时，圆心O处的磁感应强度大小是（）

（A）B（B）

B（C）2B（D）0

4、如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离（平动）通电导线，则穿过线框的磁通量将（）

（A）逐渐增大（B）逐渐减小（C）保持不变（D）不能确定

5、如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的正中间上方固定一根长直导线，导线中通过方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，和原来没有电流通过时相比较，磁铁受到的支持力N和摩擦力f将

（A）N减小，f=0;（B）N减小，f≠0;

（C）N增大，f=0;（D）N增大，f≠0.

6、如图所示，平行放置的金属导轨A、B之间的距离为l，一金属杆长为2l，一端以转轴O固定在导轨B上，并与A无摩擦接触，杆从垂直于导轨的位置，在导轨平面内以角速度ω顺时针匀速转动至另一端落在导轨B上。

如两导轨间是一磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场、不计一切电阻，则在上述整个转动过程中

（A）金属杆两端的电压不断增大；

（B）O′端的电势总是高于O端的电势；

（C）两导轨间的最大电压是2Bl2ω；

（D）两导轨间的平均电压是

7、一束电子流沿水平面自西向东运动,在电子流的正上方一点P,由于电子运动产生的磁场在P点的方向上为（）

（A）竖直向上（B）竖直向下（C）水平向南（D）水平向北

8、在匀强磁场中有一个闭合金属线框如图所示，它可以绕

轴转动，开始时金属线框与磁感线平行，则（）

（A）当金属线框平面与磁感线平行时，穿过线框的磁通量最大

（B）当线框平面与磁感线垂直时，穿过线框的磁通量最大

（C）当线框平面与磁感线垂直时，穿过线框的磁通量为零

（D）当线框平面与磁感线成任意角度时，穿过线框的磁通量变为零

9、如图所示，光滑的水平桌面上放着两个完全相同的环形金属圈，原来均静止、且彼此绝缘。

当一条形磁铁的N极由上向它们运动时，a、b两线圈将

（A）均静止不动；（B）彼此靠近；

（C）相互远离；（D）都向上跳起；

（E）以上说法都不对；

10、如图所示的匀强磁场中放置有固定的金属框架，导体棒DE在框架上沿图示方向匀速直线运动,框架和棒所用金属材料相同,截面积相等,如果接触电阻忽略不计,那么在DE脱离框架前,保持一定数值的是：

（A）电路中磁通量的变化率;（B）电路中感应电动势的大小;

（C）电路中感应电流的大小;（D）DE杆所受的磁场力的大小.

二、填空题：

11、首先发现电流周围存在磁场的物理学家是丹麦的_______．

12、安培的_____假说揭示了磁现象_______．假说认为：

在原子、分子内部存在一种_____电流，它的两侧相当于两个_____，磁化现象就是______电流在外磁场作用下顺序排列的过程．

13、如下图所示，在同一水平面内有两个圆环A和B，竖直放置一条形磁铁通过圆环中心，比较通过A和B的磁通量φA与φB的大小是φA______φB．

14、如图所示，放在平行光滑导轨上的导体棒ab质量为m，长为l，导体所在平行面与水平面成30°角，导体棒与导轨垂直，空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，若在导体中通以由____端至____端的电流，且电流为____时，导体棒可维持静止状态。

15、在一个平面内有6根彼此绝缘的通电直导线，电流方向如下图所示，各导线的电流大小相等，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个区域的面积相等，则垂直纸面指向纸内磁通量最大的区域是______，垂直纸面指向纸外磁通量最大的区域是_______

16、如下图所示，质量为1kg的金属杆静止于相距1m的两水平轨道上，金属杆中通有方向如下图所示的、大小为50A的恒定电流，两轨道间存在竖直方向的匀强磁场．金属与轨道间的滑动摩擦系数为0．6，欲使杆向右匀速运动，两轨道间磁场方向应为_______，磁感应强度B的大小应为_____T．

17、如图为电磁流量计的示意图。

直径为d的非磁性材料制成的圆形导管内，有导电液体流动，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导电液体流动方向而穿过一段圆形管道。

若测得管壁内a、b两点间的电势差为U，则管中导电液体的流量Q=____米3/秒。

18、两条平行的导轨，如图所示，水平放置，在放有导体

，

可在导轨上无摩擦滑动.当闭合电键K时，

将向________滑动.若使

不滑动，所施外力的方向为________.调节滑动变阻器使其阻值变大，则对

所施外力将变________.

19、面积0.5m2的闭合导线环处于磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是____Wb，当导线环转过90°时，环面与磁场平行