（13）磁场对通电导线的作用力 训练-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）寒假轻松衔接

（13）磁场对通电导线的作用力——2023-2024学年高二物理人教版（2019）寒假轻松衔接 知识提前学： 一、安培力 1.定义：通电导线在磁场中受到的力。 2.大小： 当I与B垂直时： 当I与B平行时： 当I与B成角时： 3.方向： 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；让磁感线从掌心垂直进入，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。 特点：同时垂直于电流与磁场方向，即垂直于电流方向与磁场方向所决定的平面。 二、磁电式电流表 1.用途：电流表是用来测定电流大小和方向的仪器。 2.基本组成部分:磁体和放在磁体两极之间的线圈。 3.构造:磁电式电流表的构造如图所示。在磁性很强的蹄形磁铁的两极间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱,铁质圆柱的外面套着一个可以绕轴转动的线圈,转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针。 衔接试题： 1.关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受安培力F的关系，下列说法正确的是( ) A.在的地方，F一定等于零 B.在的地方，B一定等于零 C.若，则F一定等于1 N D.若，则B一定等于1 T 2.已知长沙市区地磁场的磁感应强度B约为，其水平分量约为。若市区一高层建筑安装了高50 m的竖直金属杆作为避雷针，在某次雷雨天气中，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，经避雷针开始放电，电流方向自上而下，大小为，此时金属杆受到地磁场对它的安培力的方向和大小分别为( ) A.方向向西，大小约为150 N B.方向向西，大小约为200 N C.方向向东，大小约为150 N D.方向向东，大小约为200 N 3.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B。L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中。已知ab边长为，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行。该导线受到的安培力为( ) A.0 B. C. D. 4.在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极，并把它们与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水。如果把玻璃皿放在磁场中，如图所示，通过所学的知识可知，当接通电源后从上向下看( ) A.液体将顺时针旋转 B.将蹄形磁铁翻转90°，使磁场方向水平，液体的旋转效果不变 C.若仅调换N、S极位置，液体旋转方向不变 D.若仅调换电源正负极位置，液体旋转方向不变 5.某同学设计了测定磁场的磁感应强度B大小的实验，他用两根不可伸长的绝缘细线将质量为m、长为L的导体棒水平悬挂在方向竖直向下的匀强磁场中。当突然给导体棒通入大小为I的恒定电流，棒沿弧线“弹起”到最高点时，悬线与竖直方向的夹角刚好为53°，整个过程导体棒一直处于水平状态，其侧视图如图所示，已知重力加速度为g，，，则( ) A.，电流方向为侧视图中垂直纸面向外 B.，电流方向为侧视图中垂直纸面向外 C.，电流方向为侧视图中垂直纸面向里 D.，电流方向为侧视图中垂直纸面向里 6.质量为m的金属细杆置于倾角为θ的光滑导轨上，导轨的宽度为d，若给细杆通以如图所示的电流时，如图所示的A、B、C、D四个图中，可能使杆静止在导轨上的是( ) A. B. C. D. 7.水平桌面上放条形磁铁，磁铁正中上方吊着导线与磁铁垂直，导线中通入向纸内的电流，如图所示，产生的情况是 ( ) A.悬线上的拉力没有变化 B.悬线上的拉力变小 C.条形磁铁对桌面压力变小 D.条形磁铁对桌面压力变大 8.如图甲所示为“海影号”电磁推进实验舰艇，舰艇下部的大洞使海水前后贯通。舰艇沿海平面截面图如图乙所示，其与海水接触的两侧壁M和N分别连接舰艇内电源的正极和负极，使得间海水内电流方向为，此时加一定方向的磁场，可使得间海水受到磁场力作用而被推出，舰艇因此向右前进，则所加磁场的方向应为( ) A.水平向左 B.水平向右 C.垂直纸面向外 D.垂直纸面向里 9.光滑斜面上放置一个通电导体棒，施加磁场后导体棒静止在斜面上，则以下四种情况中可能的是( ) A. B. C. D. 答案以及解析 1.答案：A 解析：在的地方，F一定等于零，故A正确；在的地方，B不一定等于零，也有可能是导线与磁场方向平行，故B错误；应用公式或时要注意导线方向是否与磁场方向垂直，故CD错误。 2.答案：C 解析：当带有正电的乌云经过避雷针放电时，放电电流方向沿避雷针向下，若面向北方而立，则空间水平磁场均为“×”，则右侧为东方，左侧为西方，如图所示。由左手定则可知金属杆所受安培力的方向向东，大小为，故C正确。 3.答案：C 解析： 4.答案：A 解析：在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由中心流向边缘，器皿所在处的磁场方向竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的安培力方向沿顺时针方向，因此液体沿顺时针方向旋转