教学目标 知识与技能
1．知道什么叫磁感线。
2．知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）及磁感线分布的情况
3．会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。 4．知道安培分子电流假说，并能解释有关现象 5．理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场 6．理解磁通量的概念并能进行有关计算 重点与难点
1．会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向. 2．正确理解磁通量的概念并能进行有关计算 （一）复习引入
要点：磁感应强度B的大小和方向。
1、电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？ 类比电场线可以很好地描述电场强度的大小和方向，同样，也可以用磁感线来描述磁感应强度的大小和方向
（二）新课讲解 1．磁感线
（1）磁感线的定义 2）特点：
①引入磁感线的目的： ②磁感线是闭合曲线，其方向 ③任意两条磁感线不相交。 ④可以表示磁场的方向。 ⑤可以表示磁感应强度的大小。
演示：用铁屑模拟磁感线的形状，加深对磁感线的认识。同时与电场线加以类比。 注意：①磁场中并没有磁感线客观存在，而是人们为了研究问题的方便而假想的。
②区别电场线和磁感线的不同之处：电场线是不闭合的，而磁感线则是闭合曲线。 2．几种常见的磁场
B C
A
2、几种常见的磁场：
1）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：
1
2）直线电流的磁场的磁感线：安培定则
Ｉ
3）环形电流的磁场的磁感线：安培定则
4）通电螺线管的磁场的磁感线
I
3、磁感线的特点
①用铁屑模拟磁感线的演示实验，使学生直观地明确条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电环形电流、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)各自的磁感线的分布情况(磁感线的走向及疏密分布)。
②展示:条形磁铁（图1）、蹄形磁铁（图2）、通电直导线（图3）、通电环形电流（图4）、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁) （图5）、※辐向磁场（图6）。
2
（1）条形、蹄形磁铁，同名、异名磁极的磁场周围磁感线的分布情况（图1、图2） （2）电流的磁场与安培定则 总结：
①直线电流周围的磁场及特点，方向的判定 ②环形电流的磁场及特点，方向的判定 ③通电螺线管的磁场及特点，方向的判定
④电流磁场（和天然磁铁相比）的特点：可由通断电来控制；极性由电流方向变换；磁场的强弱可由电流的大小来控制。
3．例题分析
例1．如图所示，放在通电螺线内部中间处的小磁针，静止时N极指向右，试判断电源的正负极。
例2．如图所示，若一束电子沿y轴正方向移动，则在z轴上某点A的磁场方应该是[ ]
A．沿x轴的正向 B．沿x轴的负向 C．沿z轴的正向 D．沿z轴的负向
例3．在同一平面内，如图放置六根通电导线，同以
相同的电流；方向如图，则在abcd四个面积相等的正方形区域中，指向纸外且磁感应强度最大的区域是 。
例4．如果地磁场是由于地球表面带有电荷而产生的，试问：地球表面带何种电荷？
3．安培分子电流假说
（1）安培分子电流假说（P92）
对分子电流，结合环形电流产生的磁场的知识及安培定则， 理解“它的两侧相当于两个磁极”；
“这两个磁极跟分子电流不可分割的联系在一起”，这就是不存在磁单极的真正原因。 （2）安培假说能够解释的一些问题
如回形针、酒精灯、条形磁铁、充磁机做好磁化和退磁的演示实验。再如磁卡不能与磁铁放在一起等等。
（3）磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是电流产生的． 4．匀强磁场
（1）匀强磁场：
（2）两种情形的匀强磁场：教材P92图3.3-7，图3.3-8。
3
5.磁通量
（1）定义： （2）表达式：φ=BS 注意①对于磁通量的计算要注意条件。
②磁通量是标量，但有正、负之分，可用磁感线来说明
③在某一面积中存在完全相反的磁场时，磁通量的计算方法。（举例说明） （3）单位：韦伯，简称韦，符号Wb 1Wb = 1T·m2 （4）磁感应强度的另一种定义（磁通密度）:即B =φ/S
上式表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，并且用Wb/m2做单位（磁感应强度的另一种单位）。所以：1T = 1 Wb/m2 = 1N/A·m
6．例题分析：
试求出下图（1--5）中的磁通量（大圆的半径为R，小圆的半径为r），图6在线圈下落过程中通过线圈的磁通量如何变化
（1）φ= （2）φ= （3）φ=
（4）φ= （5）φ= （6）φ的变化情况为 （三）巩固练习
1、放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右.试判定电源的正负极. 注意：要分清螺线管内、外部磁感线的分布与方向.
2、如图，当线圈中通以电流时，小磁针的北极指向读者.试确定电流方向.
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第三节 几种常见的磁场 同步试题
一、选择题：
1、关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是（ ） A、磁感线是闭合曲线，而静电场线不一定是闭合曲线 B、磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线
C、磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷 D、磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向 2、关于磁感应强度和磁感线，下列说法中错误的是（ ） A、磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感线强度的方向 B、磁感线的疏密表示磁感应强度的大小 C、匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行 D、磁感就强度是只有大小、没有方向的标量
3、一束电子流沿水平面自西向东运动，在电子流的正上方有一点P，由于电子运动产生的磁场在P点的方向为（ ）
A、竖直向上 B、竖起向下 C、水平向南 D、水平向北 4、安培分子电流假说可用来解释（ ）
A、运动电荷受磁场力作用的原因 B、两通电导体有相互作用的原因 C、永久磁铁具有磁性的原因 D、软铁棒被磁化的现象
5、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是（ ）
A、全向里 B、全向外 C、a向里，b、c向外 D、a、c向外，b向里
6、如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的（ ） A、区域Ⅰ B、区域Ⅱ C、区域Ⅲ D、区域Ⅳ
7、如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下列说法中正确的是（ ） A、两棒均显磁性 B、两棒均不显磁性
C、甲棒不显磁性，乙棒显磁性 D、甲棒显磁性，乙棒不显磁性
5
甲 乙
8、关于磁通量，下列说法中正确的是（ ）
A、穿过某个平面的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零 B、穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感应强度一定越大
C、匝数为n的线圈放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈面积为S，且与磁感线垂直，则穿过该线圈的磁通量为BS
D、穿过垂直于磁感应强度方向的某个平面的磁感线的数目等于穿过该面的磁通量 9、下列关于磁通量和磁感应强度的说法中，正确的是（ ） A、穿过某一个面的磁通量越大，该处磁感应强度也越大 B、穿过任何一个面的磁通量越大，该处磁感应强度也越大
C、穿过垂直于磁感应强度方向的某面积的磁感线的条数等于磁感应强度 D、当平面跟磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量必定为零
二、填空题：
1、如图所示，一面积为S的长方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中，这时穿过线圈的磁通量为 Wb，当线圈以ab为轴从图中位置转过60°的瞬间，穿过线圈的磁通量为 。
2、如图所示S1与S2分别是半径为r1和r2的同心圆环，磁感应强度为B的匀强磁场方向与环面垂直，范围以S1为边界，则穿过环S1的磁通量为 ，穿过环S2的磁通量为 。 3、大致画出图中各电流的磁场磁感线的分布情况
6
4、在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应的磁场的电流方向
三、计算题：
1、一球冠处于磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，若球冠的底面大圆半径为r，磁场方向与球冠方向与球冠底面垂直，则穿过整个球冠的磁通量是多少？
2、一个面积是40㎝2的导线框，垂直地放在匀强磁场中，穿过它的磁通量为0.8Wb，则匀强磁场的磁感应强度多大？若放入一个面积为100㎝2的导线框于该磁场中，并使线框的平面与磁场方向成30°角，则穿过该线框的磁通量多大
3、有一个圆形线框面积为S，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，⑴为使通过此线框的磁通量最大，线框应如何放置？磁通量的最大值是多少？⑵为使通过此线框的磁通量最小，线框应如何放置，磁通量的最小值是多少？
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磁场对通电导线的作用力学案导学
学习目标
1、知道安培力的概念，会用左手定则判定安培力的方向，并能用左手定则解答有关问题
2、学会用公式F=BIL计算安培力的大小 学习重点：安培力的大小计算和方向的判定。 学习难点：用左手定则判定安培力的方向。
A、自主学习：
1．定义：磁场对 的作用力通常称为安培力。
2．安培力的方向：通电导线在磁场中所受安培力的方向跟 方向、 方向之间的关系，可以用左手定则来判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指 ，并且都跟手掌 ，把手放入磁场中，让磁感线 ，并使伸开的四指指向 方向，那么，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的方向。
3、安培力的大小：同一通电导线，按不同方式放在同一磁场中 ① 导线与磁场方向垂直时安培力最大，取为Fmax ，即 ② 当导线与磁场方向平行时，安培力最小， ③ 其他情况下，安培力的大小表示为 学法指导：通过阅读教材掌握左手定则和安培力大小的计算 学习内容
一、 安培力的方向
1、左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌
在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直 ，并使 指向电流的方向，那么， 所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
针对练习：判断下图中导线受安培力的方向
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（1）分析以上各种情况B和I是否垂直？分别怎样判断？ （2）经过分析你最终得出安培力F和B、I的关系如何？
归纳总结: 1、左手定则判断的是 、 和 之间的关系 2、四指一定指向 的方向 3、B和I垂直磁感线 穿入掌心；不垂直时 穿入掌心 4、拇指指向 方向；安培力垂直于 和 构成的平面 5、安培力的方向向外不能用点、向里不能用叉表示 二、安培力的大小
同一通电导线，按不同方式放在同一磁场中 (1)导线与磁场方向垂直时，F= (2)当导线与磁场方向平行时，F= (3)当磁场和电流成θ时，F= ，θ为 夹角 （4）安培力的范围是
针对练习：将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小。
课后练习
、选择题
1、如图所示，长为2l的直导线拆成边长相等、夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，当在该导线中通以大小为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为（ ）
A．0 B．0.5BIl
C．BIl D．2Bil
3、有两根长直导线a、b互相平行放置，图所示为垂直于导线的截面图。在图示的平面内，O点为两根导线连线ab的中点，M、N为ab的中垂线上的两点，它们与ab的距离相等。若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流，已知直线电流产生的磁场在某点的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比。则关于线段M N上各点的磁感应强度的说法中正确的是 （ ）
A. M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同 B. M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反 C.在线段M N上各点的磁感应强度都不可能为零 D.若在N点放一小磁针,静止时其北极沿ON指向O点
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4、某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示，其中正确的是（ ）
5、如图所示，A为电磁铁，B为铁芯，C为套在铁芯B上的绝缘磁环。现将A、B、C放置在天平的左盘上，当A中通有电流I时，C悬停在空中，天平保持平衡。当增大A中电流时，绝缘磁环C将向上运动。在绝缘磁环C上升到最高点的过程中，若不考虑摩擦及空气阻力，则下列描述正确的是（ ）
A.天平仍保持平衡 B.天平左盘先下降后上升
C.天平左盘先上升后下降 D.天平左盘一直下降至最低点
6、在赤道上某处有一支避雷针．当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电形成瞬间电流，则地磁场对避雷针的作用力的方向为（ ） A．正东 B．正西 C．正南 D．正北
7、对磁感应强度的定义式的理解，下列说法正确的是（ ）
A．磁感应强度B跟磁场力F成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积成反比 B．公式表明，磁感应强度B的方向与通电导体的受力F的方向相同2 C．磁感应强度B是由磁场本身决定的，不随F、I及L的变化而变化
D．如果通电导体在磁场中某处受到的磁场力F等于0，则该处的磁感应强度也等于0 8、如图2所示，矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，直导线中的电流方向由M到N，导线框的ab边与直导线平行。若直导线中的电流增大，导线框中将产生感应电流，导线框会受到安培力的作用，则以下关于导线框受到的安培力的判断正确的是 （ ） A．导线框有两条边所受安培力的方向相同 B．导线框有两条边所受安培力的大小相同 C．导线框所受的安培力的合力向左 D．导线框所受的安培力的合力向右
9、如图所示，在绝缘的水平面上等间距固定着三根相互平行的通电直导线a、b和c，各导线中的电流大小相同，其中a、c导线中的电流方向垂直纸面向外，b导线电流方向垂直纸面向内。每根导线都受到另外两根导线对它的安培力作用。关于每根导线所受安培力的合力，以下说法中正确的是 ( )
（A）导线a所受安培力的合力方向向右 （B）导线c所受安培力的合力方向向右 （C）导线c所受安培力的合力方向向左 （D）导线b所受安培力的合力方向向左
10、如图3所示，电流从A点分两路通过对称的半圆支路汇合于B点，在圆环中心O处的磁感应强度为( ).
10
A.最大，垂直纸面向外 B.最大，垂直纸而向里 C.零 D.无法确定
11、如图所示，电源与竖直放置的光滑导轨相连，一金属导体棒靠在导轨外面，为使金属棒不动，我们在导轨所在空间内加磁场，则此磁场的方向可能是（ ） A．垂直于导轨所在平面指向纸内 B．垂直于导轨所在平面指向纸外
C．平行于导轨所在平面向右 D．与导轨所在平面成60°角斜向下方，指向纸内
12、如图所示，纸面内有一通电导线，要使该导线受到沿纸面向右的安培力，则磁场的方向可能为 （ ）
A．垂直于导线向右 B．与纸面成一定角度（不等于零）向里
C．与纸面成一定角度（不等于零）向外 D．垂直于纸面向外
13、如图所示，在同一平面上有a、b、c三根等间距平行放置的长直导线，依次载有电流强度为1 A、2 A、3 A的电流，电流方向如图，则（ ） A．导线a所受的安培力方向向左 B．导线b所受的安培力方向向右 C．导线c所受的安培力方向向右
D．由于不能判断导线c所在位置的磁场方向，所以导线c受的安培力方向也不能判断
14、如图所示，有一固定在水平地面上的倾角为θ的光滑斜面，有一根水平放在斜面上的导体棒，长为L，质量为m，通有垂直纸面向外的电流I。空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。现在释放导体棒，设导体棒受到斜面的支持力为N，则关于导体棒的受力分析一定正确的是（重力加速度为g） A.mgsinθ＝BIL B.mgtanθ＝BIL C.mgcosθ＝N－BILsinθ D.Nsinθ＝BIL 15、下列关于磁感应强度的说法中正确的是 （ ） A．通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大 B．磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向
C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
16、一小段通电直导线长1cm，电流强度为5A，把它放入磁场中某点时所受磁场力大小为0．1N，则该点的磁感强度为（ ）
A．B＝2T； B．B≥2T； C、B≤2T ；D．以上三种情况均有可能 17、一根又大又松弛的导体线圈管竖立放置,通电后线圈将会是（ ） A.上下压缩,左右膨胀 B.上下压缩,左右压缩 C.上下膨胀,左右膨胀 D.上下膨胀,左右压缩
18、根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的炮弹发射装置--电磁炮，它的基本原理如图所示，下列结论中正确的是 A.要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自M向N的电流 B. 要使炮弹沿导轨向右发射，必须通以自N向M的电流 C.要想提高炮弹的发射速度，可适当增大电流或磁感应强度
D.使电流和磁感应强度的方向同时反向，炮弹的发射方向亦将随之反向
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19、一根通有电流I的直铜棒用软导线挂在如图4所示匀强磁场中，此时悬线中的张力大于零而小于铜棒的重力．欲使悬线中拉力为零，可采用的方法有
A．适当增大电流，方向不变 B．适当减小电流，并使它反向 C．电流大小、方向不变，适当增强磁场 D．使原电流反向，并适当减弱磁
场 图4
20、如图所示，有一长直导线放在A位置，在其正上方有另一长直导线放在B位置，导线都通以垂直纸面向里的恒定电流，现将导线从B位置移动到C位置，已知导线A始终静止，则导线在C点稳定后和原来在B位置相比较（ ） A．导线A受到的安培力方向始终向下 B．导线A对桌面的压力减小 C．导线A对桌面的摩擦力始终为零 D．导线A对桌面的摩擦力增加 21、关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的有 ( )
A．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于
B．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度可能大于或等于C．磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大
D．磁场中某点磁感应强度的方向，与电流元在此点的受力方向相同 22、 如图所示，两根长通电导线M、N中通有同方向等大小的电流，一闭合线框abcd位于两平行通电导线所在平面上，并可自由运动，线框两侧与导线平行且等距，当线框中通有图示方向电流时，该线框将（ ） A．ab边向里，cd边向外转动 B．ab边向外，cd边向里转动 C．线框向左平动，靠近导线M D．线框向右平动，靠近导线N 23、关于磁感应强度的说法中，正确的是 ( )
A．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零 B．一小段通电导体在磁场中某处受到的磁场力越小，说明该处的磁感应强度越小 C．磁场中某点的磁感应强度方向，就是放在该点的一小段通电导体所受磁场力方向 D．磁场中某点的磁感应强度的大小和方向与放在该点的通电导线所受磁场力无关 24、在下四图中，标出了匀强磁场B的方向、通电直导线中电流I的流向，以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确的是（ ）
25、把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面相接触，并使它们组成如图所示的电路。当开关S接通后，将看到的现象是 ( )
A．弹簧向上收缩后重新静止 B．弹簧向下拉长后重新静止 C．弹簧不断上下跳动 D．弹簧仍静止不动
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26、如图，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN，电流I方向从M到N，绳子的拉力均为F。为使F＝0，可能达到要求的方法是 （ ） A．加水平向右的磁场 B．加水平向左的磁场
C．加垂直纸面向里的磁场 D．加垂直纸面向外的磁场 27、如图所示桌面上有一铜制矩形线框，AB是线框的中轴线。一条形磁铁以速度水平向右匀速通过AB正上方，整个过程中线框始终静止。条形磁铁经过A点和B点正上方时，对线框的受力情况判断正确的是
A.线框受到桌面的摩擦力大小相同，方向都向右 B.线框受到桌面的摩擦力大小相同，方向相反
C.桌面受到线框的压力在A点上方时小于其重力，在B点上方时大于其重力
D.桌面受到线框的压力在A点上方时大于其重力，在B点上方时小于其重力
28、如图，在阴极射管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线，且导线中电流方向水平向右，则阴极射线将会 （ ） A．向上偏转 B．向下偏转 C．向纸内偏转 D．向纸外偏转
31、 四根相互平行的通电长直导线a、b、c电流均为I，如图所示放在正方形的四个顶点上，每根通电直导线单独存在时，四边形中心O点的磁感应强度都是B，则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为 A. C.
34、如图，与直导线AB共面的轻质闭合金属圆环竖直放置，两者彼此绝缘，环心位于AB的上方。当AB中通有由A至B的电流且强度不断增大的过程中，关于圆环运动情况以下面叙述正确的是 （ ） A．向下平动 B．向上平动
C．转动：上半部向纸内，下半部向纸外 D．转动：下半部向纸内，上半部向纸外
35、如图所示，质量为0.12kg的裸铜棒，长为20cm，两头与软导线相连，吊在B=0.5T，方向竖直向上的匀强磁场中。现在
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，方向向左 B. ，方向向右 D.
，方向向下 ，方向向上
通以恒定电流I，铜棒将向纸面外摆起，静止时导线与竖直方向夹角为37°，取g=10m/s，那么铜棒中电流的大小和方向分别为（ ）
A．I=4A，方向从a指向b B．I=4A，方向从b指向a C．I=9A，方向从a指向b D．I=9A，方向从b指向a
36、电磁辐射对人体有很大危害，可造成失眠、白细胞减少、免疫功能下降等。按照有关规定，工作场所受电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过0.5W/m。若某小型无线电通讯装置的电磁辐射功率是1.0W，则至少距该装置多远以外才是安全的？
A. 0.4m以外 B. 0.8m以外 C.1.0m以外 D. 1.2m以外
37、如右图，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直。当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出（ ）。 A．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小 B．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小 C．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大 D．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大
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参考答案
一、选择题
1、C 3、B 4、 D． 5、B 6、B 7、C 8、BD 9、B 10、C 11、AD
12、CD解析：考查左手定则。安培力垂直于I、B所在的平面，而I、B之间可以垂直也可有任意夹角。可知磁场在垂直于安培力的平面内。CD都正确。
13、AB 14、C 15、D 16、B 17、A 18、BC 19、AC 20、C 21、B 22、C 23、D 24、AC 25、C 26C 27、D 28、A 31、A 34、A 35、C 36、A 37、A
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