1.1 磁场对通电导线的作用力-2022-2023学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第二册）

1.1：磁场对通电导线的作用力 一：知识精讲归纳 考点一：安培力的方向 1．安培力：通电导体在磁场中受的力． 2．左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向． 3．安培力方向、磁场方向、电流方向的关系． F⊥B、F⊥I，即F垂直于B和I所决定的平面． 考点二：安培力的大小 三种情形 重难点升华理解： 1．对安培力F＝ILBsin θ的理解 (1)当B与I垂直，即θ＝90°时，F＝ILB；当B与I成θ角时，F＝ILBsin θ，θ是B与I的夹角． (2)公式F＝ILBsin θ中： ①B对放入的通电导线来说是外磁场的磁感应强度，不必考虑导线自身产生的磁感应强度的影响． ②L是有效长度，匀强磁场中弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度(如图)；相应的电流沿L由始端流向末端． 2．F＝ILBsin θ的适用条件：导线所处的磁场应为匀强磁场；在非匀强磁场中，公式仅适用于很短的通电导线． 考点三：磁电式电流表 1．原理：安培力与电流的关系．通电线圈在磁场中受到安培力而偏转，线圈偏转的角度越大，被测电流就越大．根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向． 2．构造：磁体、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴． 3．特点：极靴与铁质圆柱间的磁场沿半径方向，线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，且线圈左右两边所在处的磁感应强度大小相等． 4．优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流． 缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱． 二：考点题型归纳 题型一：安培力的方向（左手定则） 1．（2022·北京·杨镇第一中学高二期中）在图所示的四幅图中，正确标明了通电导线所受安培力F方向的是（　　） A． B． C． D． 2．（2022·贵州·凯里一中高二期中）下列情景中，关于通电导线在磁场中所受安培力的方向判断正确的是（　　） A．如图甲所示，通电导线静止，磁场垂直纸面向里 B．如图乙所示，磁场与竖直方向的夹角为，电流方向垂直纸面向里 C．如图丙所示，磁场竖直向上，导轨水平放置 D．如图丁所示，导体棒静止，磁场竖直向上 3．（2022·新疆喀什·高二期末）下列各图中标出了匀强磁场中通电直导线受安培力的方向，正确的是（　　） A． B． C． D． 题型二:两根通电电流的相互作用力 4．（2022·重庆·高二期末）如图所示，纸面内固定有甲、乙两平行长直导线，分别通有电流强度为、且方向相同的恒定电流，点位于纸面内并且是两平行长直导线间中点，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙互相排斥，点磁场方向垂直纸面向外 B．甲、乙互相排斥，点磁场方向垂直纸面向里 C．甲、乙互相吸引，点磁场方向垂直纸面向里 D．甲、乙互相吸引，点磁场方向垂直纸面向外 5．（2022·北京四中高二期末）如图所示，两平行直导线1和2竖直放，通以方向相反大小相等的电流，a点在导线1的左侧，位于两导线所在的平面内。不考虑地磁场的作用，则下列说法正确的是（　　） A．a点的磁感应强度可能为零 B．a点的磁场方向可能垂直于纸面向外 C．导线1受到的安培力方向向右 D．导线2受到的安培力方向向右 6．（2022·浙江宁波·高二期中）如图所示，垂直穿过纸面的三根导线a，b和c分别位于等边三角形的三个顶点，通有大小为I、I和的恒定电流，方向如图。导线c所受安培力的方向（　　） A．与边平行，竖直向上 B．与边平行，竖直向下 C．与边垂直，指向左边 D．与边垂直，指向右边 题型三：安培力的计算和应用 7．（2022·福建·光泽县第二中学高二阶段练习）长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向如图所示，已知磁感应强度为B，对于下列各图中，导线所受安培力的大小计算不正确的是（　　） A． B． C． D． 8．（2022·辽宁·凤城市第一中学高二期中）如图所示，质量为m、长为L的导体棒电阻为，初始时静止于光滑的水平轨道上，电源电动势为E，内阻为，匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成角斜向上方，开关闭合后导体棒开始运动，则（　　） A．导体棒向左运动 B．开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为 C．开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为 D．开关闭合瞬间导体棒的加速度 9．（2022·辽宁·凤城市第一中学高二期中）如图所示，三根长度均为L的直线电流在空间构成等边三角形，电流的方向垂直纸面向里。电流大小均为I，其中A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小均为，直线电流C的质量为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，C位于水平面恰好处于静止状态，则C受到的摩擦力方向和C与水平面的动摩擦因数分别是（　　） A． 水平向右， B．水平向左， B． C．水