1.1磁场对通电导线的作用力-2022-2023学年高二物理新教材基础+巩固+提升三级跳（人教版2019选择性必修第二册））

新教材 基础 巩固 提升三级跳 第一章 安培力与洛伦兹力 1.1 磁场对通电导线的作用力 基础知识 知识点梳理： 知识点一、安培力的方向 1、安培力：通电导线在磁场中受的力。 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、安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B与I所决定的平面。 知识点二、安培力的大小 1、垂直于磁场B放置、长为L的通电导线，当通过的电流为I时，所受安培力为。 2、当磁感应强度B的方向与导线方向成角时，公式。 知识点三、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，根据线圈偏转的方向，可以知道被测电流的方向。 2、构造：磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴。 3、特点：极靴与圆柱间的磁场沿半径方向，线圈转动时，安培力的大小不受磁场影响，电流所受安培力的方向总与线圈平面垂直。线圈平面与磁场方向平行，如图所示。 4、优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流。 缺点：线圈导线很细，允许通过的电流很弱。 知识点考点： 一、安培力的方向 1、安培力F、磁感应强度B、电流I的方向关系 （1）已知I、B的方向，可用左手定则确定F的方向； （2）已知F、B的方向，导线位置确定时，可确定I的方向； （3）已知F、I的方向，不能唯一确定B的方向。 2、左手定则与安培定则的比较 比较项目 安培定则 左手定则 作用 判断电流产生的磁场方向 判断电流在磁场中的受力方向 因果关系 “电流”是“因”，“磁场”是“果” “磁场”和“电流”都是“因”，“受力”是“果” 内容 具体情况 直线电流 环形电流或通电螺线管 电流在磁场中 用手 右手 左手 具体操作 拇指所指方向为电流方向 四指弯曲的方向指向电流的环绕方向 拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；磁感线穿过掌心，四指指向电流的方向 结果 四指弯曲的方向表示磁感线的方向 拇指所指的方向表示轴线上的磁感线方向 拇指所指的方向表示电流所受安培力的方向 预习基础： 一、判断题 1．依据下面情境，判断下列说法对错。条形磁体的磁场分布如图所示。 （1）磁场是客观存在的，磁感线实际上是不存在的，磁感线上各点的切线方向表示该点的磁场方向。( ) （2）磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受安培力的方向一致。( ) （3）在如图所示的磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大。( ) （4）相邻两条磁感线之间的空白区域磁感应强度为零。( ) （5）将通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为零。( ) 二、填空题 2．实验发现，垂直放在磁场中的通电导线所受到的磁场力的大小，还与________________和________________有关。 3．洛伦兹通过实验测定了磁场对电流的作用。( ) 4．如图所示为“旋转液体的实验”装置。盛有液体的玻璃容器放入蹄形磁铁中，蹄形磁铁内的磁场视为匀强磁场，磁感应强度B=0.2T，容器内侧边缘和中心分别通过电极与电源的正极、负极相连接。玻璃容器的横截面的半径a=0.05m，电源的电动势E=6V，内阻r=2Ω，限流电阻R0=8Ω，闭合开关液体开始旋转，经足够长时间后，电压表的示数恒为4V，则由上往下看，液体________旋转（填“顺时针”或“逆时针”），液体所受的安培力大小为_____________N。 5．将小磁针放入磁场中，小磁针的_________极受力方向即为该点处磁场方向；将一根长0.2m的导线，通以3A的电流后垂直于磁场方向放入磁感应强度为0.1T的磁场中，它受到磁场的作用力大小是_________N。 6．如图，为了研究磁体S极附近Q点的磁场强弱，在该处垂直于磁场方向放置“很短”的一小段通电导线，设导线中的电流为I，导线的长为l，受到的磁场力为F。若改变I或l，则比值将______（选填“发生变化”或“保持不变”）。试问通电导线为什么要取得“很短”？______。 巩固所学 三、单选题 7．如图所示，将六分之一圆弧导线固定于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，圆弧导线两端点A、C连线竖直。若给导线通以方向由A到C、大小为I的恒定电流，圆弧的半径为R，则导线受到的安培力的大小和方向是（    ） A．，水平向左 B．，水平向右 C．，水平向左 D．，水平向右 8．如图所示，纸面内A、B两点间连接有四段导线ACB、ADB、AEB、AFB，四段导线的粗细相同、材料