1.1 磁场对通电导线的作用力（学案）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理 选择性必修第二册（人教版2019）

学习讲义答案 第一章 安培力与洛伦兹力 第1节 磁场对通电导线的作用力 与导线垂直，故B正确；移走导线b前，b的电流较大，则p 点磁场方向与导线b产生磁场方向同向，方向垂直纸面向 落实必备知识 里，移走导线b后，p点磁场方向与导线α产生磁场方向相 工预读教材 同，方向垂直纸面向外，故C正确：在离两导线所在的平面 有一定距离的有限空间内，两导线在任意点产生的磁场均不 1.通电导线2.(1)磁场 (2)电流 3.左手 垂直 掌心 在同一条直线上，故不存在磁感应强度为零的位置，故D 电流的方向 拇指 正确。 新知学习（三）… 1.IIB 2.0 3.IIBsin 0 [任务驱动] 提示：(1)弹簧上下振动。 三、 (2)通电时，弹簧各相邻线圈通有同向电流，线圈相互吸引，弹 2.安培力 簧收缩；由于弹簧收缩，电路断开，相互吸引力消失，电路又接 [情境创设] 通。这个过程反复出现，使得弹簧上下振动，电路交替通断。 1.提示：通电导体棒在磁场中受到了安培力的作用；调换磁铁 “N、S”极或调换电源“十、一”极。 [典例]选D由安培定则可得，A环在环内产生的磁场方向 2.(1)×(2)× (3)√ 向下，B环在环内产生的磁场方向向左，两磁场相互作用后 3.(1)/(2)×(3)/ 磁场的方向趋向一致，所以A环顺时针转动，B环逆时针转 动，二者相互靠拢，直至重合，D正确。 强化关键能力 「针对训练] 新知学习（一） 1.选D直导线通电后，在它周围形成以导线 [任务驱动] 截面中心为圆心的圆形磁场，如图中虚线圆 提示：(1)铝箔条受力的方向改变 所示。通电后的圆线圈就是放置在该磁场 (2)铝箔条受力的方向改变。 中的通电导体，并受到安培力的作用，安培 (3)安培力的方向总是垂直于磁场的方向和电流的 力方向可由左手定则判断。把圆线圈沿MV分成上、下两 方向，安培力的方向可用左手定则判定（如图所 部分，每部分又可以看成无数段直线电流元，圆线圈下半部 示)。 分各处受到的安培力方向垂直纸面向外，上半部分各处受到 [典例]选B让磁感线垂直穿入掌心，并使四指指向电流的 的安培力方向垂直纸面向里。因此圆线圈将以MN为轴转 方向，根据左手定则，可知A图中通电直导线所受安培力的 动，D正确。 方向垂直导线斜向上，B图中通电直导线所受安培力的方向！2.选A由安培定则可知，线圈的前面为N极，后面为S极； 水平向右，C图中通电直导线所受安培力的方向竖直向下， 因为异名磁极相互吸引，因此从上往下看，线圈沿顺时针方 D图中通电直导线所受安培力的方向水平向左。故正确的 向转动，同时靠近S极。 示意图为B。 !3.选D通电螺线管的磁感线如图所示 [针对训练] 由图示可知：导线左侧所处的磁场方向 1.选DA图中磁场方向和电流方向平行，导线不受安培力作！ 斜向上，导线右侧所处的磁场方向斜向 用：根据左手定则可知，B图中安培力的方向应竖直向上，C 下。由左手定则可知，导线左侧受力方 图中安培力的方向应竖直向下，D图中安培力的方向水平向 向向外，导线右侧受力方向向里，故从 右。D正确。 上向下看，导线逆时针转动；当导线转动后，由左手定则可得 2.选C因I1>I2,则可不考虑四个边上的直导线之间的相互 导线还受向下的力。即从上向下看，导线逆时针转动且靠近 作用：根据两通电直导线间的安培力作用满足“同向电流相 通电螺线管，D正确 互吸引，异向电流相互排斥”，则正方形左右两侧的直导线 I2要受到I1吸引的安培力，形成凹形，正方形上下两边的直 新知学习（四）… 导线I2要受到I1排斥的安培力，形成凸形，故变形后的形 ![典例]解析：当ab受到沿导轨向下的最大静摩擦力时，受力 状如选项C所示 如图1所示，有F:-ngsin0-F=0,FN-mgcos0=0, 新知学习（二）… Fh=uFN,F1=BId,联立解得Imx=0.46A。 [典例]选C根据左手定则可知，磁场水平向右时，导体所 受安培力垂直纸面向外，当磁场与弦ba平行时，圆弧形导体 所受安培力为0，当磁场水平向左时，安培力垂直纸面向里， 故A、B错误；圆孤形导体的有效长度为L=√2r,当磁感应 科1 图2 强度B与弦b加垂直时，圆孤形导体所受安培力最大，为Fmx 当αb受到沿导轨向上的最大静摩擦力时，受力如图2所示 =BIL=√2BIr,当磁感应强度B与弦ba平行时，圆孤形导 有F,+F2一ngsin0=0,FN一ngcos0=0,F2=FN, 体所受安培力为0，所以圆弧形导体所受安培力的大小范围 F2=BImind,联立解得Imn=0.l4A。所以通过杆ab的电流 为0≤F≤Fmx,C正确，D错误。 的大小范围是0.14AI0.46A。 [针对训练] 答案：0.14A≤I≤0.46A 1.选AA图中，导线不和磁场垂直，故将导线投影