第一章 1．磁场对通电导线的作用力-【金版新学案】2024-2025学年新教材高二物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019）

1．磁场对通电导线的作用力 　　　　 第一章 安培力与洛伦兹力 1．能通过实验，得出左手定则；能熟练运用左手定则判断安培力的方向。 2．能推导出磁场与通电导线成一般夹角时安培力的公式，并能通过演绎推理得出磁场与通电导线平行、垂直的两种特殊情况下的安培力的公式。 3．能应用安培力的知识，理解磁电式电流表的原理。 素养目标 知识点一　安培力的方向 1 知识点二　安培力的大小 2 课时测评 5 随堂达标演练 4 内容索引 知识点三　磁电式电流表 3 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 知识点一　安培力的方向 返回 情境导学　按照如图所示装置进行如下实验，并思考有关问题： (1)接通电源之后，会观察到原来静止的导体棒发生了摆动，其原因是什么？ 自主学习 提示：因为磁场对通电导体棒有力的作用。 (2)仅上下对调磁极的位置，改变磁场的方向，观察导体棒摆动方向是否改变？ 提示：导体棒摆动方向反向。 (3)仅改变导体棒中电流的方向，观察导体棒摆动方向是否改变？ 提示：导体棒摆动方向反向。 (4)根据上面的实验，说明磁场对通电导体棒的作用力方向与什么因素有关？ 提示：与磁场方向、电流方向都有关系。 教材梳理 (阅读教材P2—P3完成下列填空) 1．安培力：通电导线在______中受的力。 2．左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指______，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从____垂直进入，并使四指指向__________， 这时______所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 磁场 垂直 掌心 电流的方向 拇指 问题探究　如图所示，两条平行直导线A和B中通入方向相反的电流，A、B所受安培力分别为FA、FB。 (1)判断FA与FB的方向。导线A、B之间是排斥还是吸引？ 合作探究 提示：导线A处在导线B的电流的磁场中，如图甲所示，根据左手定则可知，FA的方向向左；导线B处在导线A的电流的磁场中，如图乙所示，根据左手定则可知，FB的方向向右。由上述分析可知，导线A、B相互排斥。 (2)如果A、B电流方向相同，试判断FA与FB方向。导线A、B之间是排斥还是吸引？ 提示：若A、B电流方向相同，同理可判定FA方向向右，FB方向向左。两导线相互吸引。 (3)请根据(1)(2)总结两平行通电直导线间的相互作用规律。 提示：同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。 画出(或者说出)下列各图中磁场对通电导线安培力的方向。 例1 答案：见解析 根据左手定则判断安培力的方向，注意无论B、I是否垂直，安培力总是垂直于B与I所决定的平面。下列各图中磁场对通电导线的安培力的方向如图所示。 1．安培力方向的特点：安培力方向与电流方向、磁感应强度的方向都垂直，即垂直于电流方向与磁场方向决定的平面。 (1)当电流方向跟磁场方向垂直时，安培力方向、磁场方向和电流方向两两相互垂直。 (2)当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力方向仍垂直于电流方向，也垂直于磁场方向。 探究归纳 2．安培定则与左手定则的比较 项目 安培定则 左手定则 用途 判断电流产生的磁场方向 判断通电导线在磁场中的受力方向 因果 关系 电流是因，磁场是果 电流和磁场都是因，安培力是果 探究归纳 3．平行电流间的相互作用力的规律 同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，如图所示。 探究归纳 针对练1．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳吊起水平通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，闭合开关S，A受到的通电螺线管产生的磁场的作用力的方向是 A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向右 D．水平向左 √ 首先根据安培定则判断出通电螺线管右端为N极，左端为S极，所以在A处产生的磁场方向水平向左。根据左手定则判断可知，A受到的通电螺线管产生的磁场的作用力的方向竖直向上，选项A正确，B、C、D错误。 针对练2．在赤道正上方有一根沿东西方向水平放置的导线，导线中电流的方向向东，它受到地磁场的安培力的方向为 A．水平向东 B．水平向西 C．竖直向上 D．竖直向下 √ 赤道正上方的磁场方向沿着水平方向由南向北，由左手定则可知，通电导线受到地磁场的安培力的方向竖直向上，故选C。 返回 知识点二　安培力的大小 返回 情境导学　研究表明，当通电直导线与磁场方向平行时，如图(a)所示，通电直导线所受安培力大小为零；当通电直导线与磁场方向垂直时，如图(b)所示，通电直导线所受安培力F最大，为ILB。试推导如图(c)所示情况下安培力的大小。 自主学习 提示：当通电直导线与磁场方向成θ角时，可将原磁场的磁 感应强度B分解为与通电直导线垂直的分量B1和与通电直导 线平行的分量B2，如图所示，则B1＝Bsin θ，B2＝Bcos θ。 因平行于直导线的分量B2不对通电直导线产生安培力，故长 度为L、电流为I的通电直导线与磁场夹角成θ角时所受安培力的大小为F＝ILBsin θ。 教材梳理 (阅读教材P4完成下列填空) 1．通电导线的方向与磁场的方向垂直时：F＝_______。 2．通电导线的方向与磁场的方向平行时：F＝___。 3．电流的方向与磁场方向夹角为θ时(如图所示) (1)把磁感应强度B分解： ①与导线垂直的分量B⊥＝________； ②与导线平行的分量B∥＝_________。 (2)导线所受的安培力是B⊥产生的，即F＝IlB⊥＝__________。 IlB 0 Bsin θ Bcos θ IlBsin θ 问题探究　如图所示，磁感应强度为B，电流为I，AB＝BC＝L，试分析整个导线ABC所受安培力的大小和方向。然后与电流从A流向C、长度与AC连线相同、通电电流也为I的通电直导线所受安培力进行比较，可以得到什么结论？ 合作探究 提示：将导线分成AB和BC两段，根据安培力公式和左手定则可知，AB段受到的安培力F1＝ILB，水平向右；BC段受到的安培力F2＝ILB，竖直向上。对F1和F2求合力，即得ABC导线受的安培力F＝ ILB，垂直于AC向上。与沿虚线的导线AC(电流从A到C)受到的安培力的大小、方向均相同，即ABC受到的安培力可用AC受到的安培力代替。 如图所示，在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流为I，磁感应强度为B，求各导线受到的安培力的大小。 例2 答案：ILB　ILBcos α　2IRB　0 题图甲中，导线在纸平面内，因此B⊥I，故F甲＝ILB；题图乙中，F乙＝ILBcos α；题图丙中是沿a→b的半圆形通电导线，其有效长度为ab，则F丙＝2IRB；题图丁中，用导线将abc接通形成闭合线圈，线圈受力的矢量和为零，故合力为零，所以闭合的通电导线所受安培力为零，即F丁＝0。 1．有效长度：公式F＝IlBsin θ中l指的 是导线在磁场中的“有效长度”，弯曲 导线的有效长度l等于连接两端点直线的 长度，相应的电流沿l由始端流向末端(如图甲所示)。 2．推论：在匀强磁场中，任意形状的闭合 共面通电线圈，当线圈平面与磁场方向垂直 时，线圈的有效长度l＝0，整个通电线圈所 受安培力F＝0，如图乙所示。 探究归纳 针对练1．(多选)如图所示的四幅图中， 导体棒的长度均为L，匀强磁场的磁 感应强度大小均为B，在各导体棒中 通有相同的电流I，则下列选项正确 的是 A．图甲中导体棒所受的安培力大小为ILB B．图乙中导体棒所受的安培力大小为ILB C．图丙中导体棒所受的安培力大小为 ILB D．图丁中导体棒所受的安培力大小为 ILB √ √ 题图甲中，因为电流方向与磁场方向平行，所以导体棒所受安培力为零；题图乙中，电流方向与磁场方向垂直，则导体棒所受安培力的大小为F2＝ILB；题图丙中，电流方向与磁场方向垂直，则导体棒所受安培力的大小为F3＝ILB；题图丁中，电流方向与磁场方向成60°角，则导体棒所受安培力的大小为F4＝ILBsin 60°＝ ILB，故选BD。 针对练2．长为4l的直导线等分成四等份，折成 如图所示的形状，各段之间的夹角如图中标注， 整个图形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，该通电导线受到的安培力大小为 A．IlB B．2IlB C．3IlB D．4IlB √ V形导线在磁场中的有效长度为 2lsin 30°＝l，故该V形通电导线受到的安培力大小为F＝IlB，整个通电导线受到的安培力大小为3IlB，故选C。 针对练3．在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的等边 三角形线框abc，磁场方向垂直于线框平面，a、c两点间接 一直流电源，电流方向如图所示，则 A．导线ab受到的安培力大于导线ac受到的安培力 B．导线abc受到的安培力大于导线ac受到的安培力 C．线框受到的安培力的合力为零 D．线框受到的安培力的合力方向垂直于ac向下 √ 设等边三角形的边长为l，导线abc与导线ac并联，流过导 线abc的电流I1与流过导线ac的电流I2的关系为I1＝ I2，导 线ab受到的安培力大小为Fab＝I1lB＝ I2lB，导线ac受到 的安培力大小为Fac＝I2lB＝2Fab，故A错误；导线abc的 等效长度为l，受到的安培力大小为Fabc＝I1lB＝ I2lB＝ Fac，故B错误；根据左手定则可知，导线abc受到的安培力垂直于ac向下，导线ac受到的安培力也垂直于ac向下，故线框受到的安培力的合力垂直于ac向下，合力不为零，故C错误，D正确。 返回 知识点三　磁电式电流表 返回 情境导学　磁电式电流表是利用通电线圈在磁场中受到安培力作用而发生转动的原理工作的。如图为通电线圈在磁场中某时刻的所在位置。 (1)该时刻线圈所受安培力方向如何？ 自主学习 提示：线圈左边导线所受安培力方向向上，线圈右边导线所受安培力方向向下。 (2)线圈将沿着什么方向(“顺时针”或“逆时针”)转动？ 提示：线圈将沿顺时针方向转动。 教材梳理(阅读教材P5完成下列填空) 1．构造及特点 (1)构造：磁体、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴、铁质圆柱。(如图甲所示) (2)特点：两极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱，使极靴与圆柱间的磁场都沿______方向，使线圈平面都跟磁感线______。(如图乙所示) 半径 平行 2．原理 (1)通电线圈在磁场中受________作用发生______。螺旋弹簧变形，以____线圈的转动。 (2)电流越大，安培力就越大，线圈偏转的______也越大，所以从线圈偏转 的角度就能判断通过电流的______；根据指针的偏转______，可以知道被 测电流的方向。 3．优缺点：优点是灵敏度高，可以测出______的电流；缺点是线圈的导 线很细，允许通过的电流很弱(几十微安到几毫安)。如果要用它测量较大的电流值，就要根据在必修第三册中学到的方法扩大其量程。 安培力 转动 反抗 角度 大小 方向 很弱 问题探究　磁电式电流表中磁场分布如图所示。 (1)通入不同方向的电流，线圈转动方向相同吗？ 合作探究 提示：不相同 (2)线圈转动过程中，所受安培力的方向与线圈平面平行还是垂直？ 提示：垂直 (3)给线圈通入某一恒定电流，转动过程中线圈经过不同位置时所受安培力大小是否相等？ 提示：相等 (2023·安徽安庆高二期中)磁电式电流表 的构造如图甲所示，在蹄形磁铁的两极间有一 个可以绕轴转动的线圈，转轴上装有螺旋弹簧 和指针。蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分 布，如图乙所示。当电流通过线圈时，线圈在安培力的作用下转动，螺旋弹簧被扭动，线圈停止转动时满足NBIS＝kθ，式中N为线圈的匝数，S为线圈的面积，I为通过线圈的电流，B为磁感应强度，θ为线圈(指针)偏角，k是与螺旋弹簧有关的常量。不考虑电磁感应现象，由题中的信息可知A．线圈中间的铁芯内也是有磁场的，且也呈现辐向分布 B．若线圈中通以如图乙所示的电流时，线圈将沿逆时针方向转动 C．线圈(指针)偏角θ与通过线圈的电流I成正比 D．电流表的灵敏度定义为 ，更换k值更大的螺旋弹簧，可以增大电流表的灵敏度 例3 √ 蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，铁 芯中的确有磁场，但分布并不是辐向分布的， 故A错误；若线圈中通以题图乙所示的电流 时，根据左手定则可知，左侧导线所受安 培力向上，右侧导线所受安培力向下，线圈将沿顺时针方向转动，故B错误；根据题意线圈停止转动时满足NBIS＝kθ，解得θ＝ I，可知线圈(指针)偏角θ与通过线圈的电流I成正比，故C正确；电流表的灵敏度定义为 ，根据题意可知NBIS＝kθ，可得 ，可知更换k值更大的螺旋弹簧，电流表的灵敏度减小了，故D错误。故选C。 1．电流表的灵敏度：指在通入相同电流的情况下，指针偏转角度的大小。偏角越大，灵敏度越高。 2．提高电流表灵敏度的方法 (1)增加线圈的匝数。 (2)增大永磁铁的磁感应强度。 (3)增加线圈的面积。 (4)减小转轴处的摩擦。 探究归纳 针对练1．(多选)根据对磁电式电流表的学习，判断以下说法正确的是 A．指针稳定后，线圈受到螺旋弹簧的阻力与线圈受到的安培力方向是相反的 B．通电线圈中的电流越大，电流表指针偏转的角度也越大 C．在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场 D．在线圈转动的范围内，线圈所受安培力大小与电流有关，而与所处位置无关 √ √ √ 指针稳定后，线圈受到的螺旋弹簧的阻力与线圈受到的安培力方向是相反的，故A正确；根据安培力公式F＝IlB，可知线圈中的电流越大，电流表指针偏转的角度也越大，故B正确；在线圈转动的范围内，各处的磁场都均匀辐向分布，线圈平面都跟磁感线平行，但辐射状磁场的磁感线方向不同，并不是匀强磁场，故C错误；磁场呈辐射状，故电流与磁场相互垂直，结合安培力公式可知，线圈所受安培力大小与电流有关，而与所处位置无关，故D正确。 针对练2．如图甲是磁电式电流表的结构示意 图。极靴和铁质圆柱间的磁场均匀辐向分布， 如图乙所示，边长为l的正方形线圈中通以电 流I，线圈中的a导线电流方向垂直纸面向外， b导线电流方向垂直纸面向里，a、b两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。则 A．该磁场是匀强磁场 B．穿过该线圈的磁通量为Bl2 C．a导线受到的安培力方向向下 D．b导线受到的安培力大小为IlB √ 匀强磁场的磁感线应该是平行的，方向相同， A错误；由题图乙分析知穿过线圈的磁通量为 零，B错误；a导线电流向外，所在处磁感线 向右，根据左手定则可知，a导线受到的安培力方向向上，C错误；b导线始终与磁感线垂直，故受到的安培力大小一直为IlB，D正确。 返回 随堂达标演练 返回 1．(多选)下列图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的电流I、磁场的磁感应强度B和所受安培力F的方向，其中错误的是 √ 题图A、D中，电流方向与磁感应强度方向平行，安培力为零，故A、D错误；题图B中，由左手定则可判定，安培力竖直向下，故B错误；题图C中，由左手定则可判定，安培力竖直向上，故C正确。故选ABD。 √ √ 2．(多选)(鲁科版选择性必修第二册·P9·T5)如图(a)所示，扬声器中有一线圈处于辐射状磁场中，当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音。俯视图(b)表示处于辐射状磁场中的线圈(线圈平面即纸面)，磁场方向如图中箭头所示。下列选项正确的是 A．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里 B．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外 C．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里 D．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外 √ √ 将环形导线分割成无限个小段，每一小段看成直导线，则根据左手定则可知，电流顺时针时，导线的安培力垂直纸面向外，故A错误，B正确；当电流逆时针时，根据左手定则可知，安培力垂直纸面向里，故C正确，D错误。 3．如图所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线abcd受到的磁场的作用力的合力为 A．方向沿纸面向上，大小为( ＋1)ILB B．方向沿纸面向上，大小为( －1)ILB C．方向沿纸面向下，大小为( ＋1)ILB D．方向沿纸面向下，大小为( －1)ILB √ 导线abcd在磁场中的等效长度为a、d两点连线的长度，即l有效＝L＋2Lcos 45°＝( ＋1)L，则F＝Il有效B＝( ＋1)ILB；等效电流方向为a→d，根据左手定则可知，安培力方向沿纸面向上，A正确。 4．(2023·广东人大附中深圳学校高二期中)如图所示， 三根长为L的通电导线在空间构成以导线A为顶点的等 腰直角三角形，其中导线A、B电流的方向垂直纸面向 里，导线C电流的方向垂直纸面向外，导线B、C电流 的大小为I，在A处产生的磁感应强度的大小均为B0， 导线A通过的电流大小为2I，则导线A受到的安培力是 A．2ILB0，竖直向上 B．2ILB0，水平向右 C．2 ILB0，竖直向上 D．2 ILB0，水平向右 √ 导线B、C在导线A处产生的磁感应强度的大小均为B0， 根据磁感应强度的叠加，导线A处的磁感应强度为BA＝ B0，方向水平向左，由左手定则可知，导线A所受安 培力的方向竖直向上，大小为F＝ B0×2IL＝2 ILB0， 故C正确。 返回 课 时 测 评 返回 1．关于安培力的方向，下列说法中正确的是 A．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同 B．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直 C．安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直 D．安培力的方向一定跟电流方向垂直，也一定跟磁感应强度方向垂直 √ 由左手定则可知，安培力垂直于电流和磁场所在的平面，因此安培力既垂直于磁场方向，又垂直于电流方向，故D正确，A、B、C错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2．(2022·安徽滁州高二期末)某通电直导线的长度为l，所在空间存在匀强磁场的磁感应强度大小为B，其所受的安培力的大小为F，下列说法正确的是 A．通过直导线的电流可能为 B．通过直导线的电流可能为 C．安培力的方向可以不垂直于直导线 D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 由F＝IlBsin θ得I＝ ，当θ＝90° 时，I最小，为 ，A正确，B错误；根 据左手定则知，安培力方向与电流和 磁场方向都垂直，C错误；当电流方 向垂直于磁场方向时，如图甲所示，将直导线从中点在纸面内折成直角，安培力的大小变为原来的 ，如图乙所示，将直导线从中点在纸面内折成直角，根据平行四边形定则可知导线受到的安培力的合力F合＝ ，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 3．(2023·山西运城高二期中)如图所示，水平放置的U 形导线框中接有电源，电流为I，导线框垂直于匀强磁 场放置，磁感应强度大小为B，导线框间距为d，一导 体棒与竖直虚线成θ角放置，则导体棒所受安培力的大小和方向分别为 A．IdB，方向水平向右 B． ，方向水平向右 C．IdB sin θ，方向垂直导体棒向左 D． ，方向垂直导体棒向右 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 导体棒中电流方向与磁场方向垂直，导体棒受到的 安培力大小为F＝ILB＝ ，由左手定则可知安 培力的方向垂直导体棒向右。故选D。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 4．如图所示，AC是一个用长为L的导线弯成的以O为圆 心的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC垂直的磁感 应强度为B的匀强磁场中。当在该导线中通过由C到A、 大小为I的恒定电流时，该导线受到的安培力的大小和方 向是 A．ILB，平行于OC向左 B． ，平行于OC向右 C． ，垂直A、C的连线指向左下方 D．2 ILB，垂直A、C的连线指向左下方 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 由于四分之一圆弧的长度为L＝ ，即R＝ ， AC的有效长度为l＝ ，所受安培力为 F＝IlB＝ ，由左手定则判断方向为垂直A、 C的连线指向左下方，故C正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 5．(多选)如图所示，直导线处于足够大的匀强磁场 中，与磁感线成θ＝30°角，导线中通过的电流为I， 为了增大导线所受的安培力，可采取的办法是 A．增大电流I B．增加直导线的长度 C．使导线在纸面内顺时针转30°角 D．使导线在纸面内顺时针转45°角 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 由公式F＝IlBsin θ知，当增大电流时，可增大通电 导线所受的安培力，故A正确；由公式F＝IlB sin θ 知，当增加直导线的长度时，可增大通电导线所受 的安培力，故B正确；当使导线在纸面内顺时针转30°时，导线沿垂直磁场方向投影长度为零，则所受安培力为零，故C错误；当使导线在纸面内顺时针转45°时，导线沿垂直磁场方向投影长度缩短，则所受安培力变小，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 6．电流天平是一种测量磁场力的装置， 其原理如图所示。两相距很近的多匝通 电平行线圈Ⅰ和Ⅱ，线圈Ⅰ固定，线圈 Ⅱ置于天平托盘上。当两线圈均无电流 通过时，天平示数恰好为零。下列说法正确的是 A．两线圈电流方向相同时，天平示数为正数 B．两线圈电流方向相反时，天平示数为负数 C．线圈Ⅰ的匝数越少，天平越灵敏 D．线圈Ⅱ的匝数越多，天平越灵敏 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 两线圈电流方向相同时，两线圈相互吸 引，天平示数为负数，两线圈电流方向 相反时，两线圈相互排斥，天平示数为 正数，故A、B错误；由于线圈Ⅱ放在 天平托盘上，线圈Ⅱ受到线圈Ⅰ的作用力为F＝N2I2LB，所以当线圈Ⅱ的匝数越多，相同情况下的力越大，则天平越灵敏，故C错误，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 7．(多选)(2023·河北秦皇岛高二月考)如图所示，两根垂 直纸面放置的直导线，通有大小相同、方向相反的电流。 O为两导线连线的中点，P、Q是两导线连线中垂线上的两 点，且OP＝OQ。以下说法正确的是 A．O点的磁感应强度方向竖直向上 B．P、Q两点的磁感应强度方向相同 C．若在P点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，其受力方向为水平向右 D．若在Q点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，其受力方向为水平向左 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 根据安培定则可知，左侧导线在O点的磁感应强度方向 竖直向下，右侧导线在O点的磁感应强度方向也是竖直 向下，故A错误；根据安培定则可知，左侧导线在Q点 的磁感应强度方向斜向右下方，右侧导线在Q点的磁感 应强度方向斜向左下方，两者合成后，Q点的合磁感应 强度方向竖直向下，同理，P点的磁感应强度方向也是竖直向下的，则两点磁感应强度方向相同，故B正确；通过B选项分析可知，P点的磁感应强度方向是竖直向下的，若在P点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，根据左手定则判断其受力方向为水平向左，故C错误；同理可知，若在Q点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，其受力方向也为水平向左，故D正确。故选BD。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 8．(2023·安徽合肥高二质检)一正方形的中心O和四个顶点均固定着平行长直导线，若所有平行直导线均通入大小相等的恒定电流，电流方向如截面图所示，下列截面图中中心长直导线所受安培力最大的是 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 根据“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”，设四根导线与中间导线的相互作用力均为F，则题图中中心长直导线所受安培力分别如图(a)、(b)、(c)、(d)所示由图可知，题图中中心长直导线所受安培力大小分别为0、2F、2F、2 F，故选D。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 9．(多选)如图是电子天平的原理简略示意图。秤盘上 不放重物时弹簧处于压缩状态，弹簧的长度为l，此时 外界通入线圈中的电流为0；重物放在秤盘上后，在安 培力作用下弹簧长度恢复为l，可认为此时外界通入线 圈的电流为I，数据处理系统可以根据I的大小计算出托 盘上物体的质量M。已知线圈的匝数为N，磁极宽度为L，两极间的磁感应强度为B，重力加速度为g，则以下说法正确的是 A．电流从C端流入线圈，从D端流出 B．线圈所受的安培力方向向下 C．重物的质量为M＝ D．在其他条件都不变的情况下，增加线圈的匝数，可以扩大电子天平的量程 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 秤盘和线圈向上恢复到未放重物时的位置并静止， 说明安培力的方向向上，由左手定则可判断出电流 的方向是逆时针方向(从上向下看)，电流由C流出， 由D流入，故A、B错误；两极间的磁感应强度大小 均为B，磁极宽度均为L，线圈匝数为N，左、右两 侧受到的安培力相等，有Mg＝2NILB，可得M＝ ，在其他条件都不变的情况下，当N增大时，M也随之增大，所以增加线圈的匝数，可以扩大电子天平的量程，故C、D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 10．(多选)(2023·广东广州高二期末)超远距离输电通 常采用特高压直流输电的方式，某段直流输电线路中三 根水平导线a、b、c平行且间距相等，其中a、b导线位 于同一水平面内，通入的电流大小为Ic＝2Ia＝2Ib，方向 如图所示。已知通电直导线周围磁感应强度B＝k (r为磁场中某点到直导线的距离，k为常量)，下列说法正确的是 A．a、b两根导线相互吸引 B．a、b两根导线对c的安培力方向竖直向下 C．b、c两根导线对a的安培力方向竖直向下 D．三根导线在图中三角形中心处的磁感应强度为零 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 由题图可知，a、b两根导线通入的电流方向相 同，因此a、b两根导线相互吸引，故A正确； 根据异向电流相互排斥，可知a、b两根导线 对c的安培力均为排斥力，且Ia＝Ib，则a、b 两根导线对c的安培力大小相等，结合力的合成法则可知，a、b两根导线对c的安培力方向竖直向上，故B错误；如图甲为右侧视图，b、c两根导线对a的安培力分别为吸引力和排斥力，根据Ic＝2Ib，B＝k ，F ＝IaLB，可得Fac＝2Fab，则有sin θ＝ ，解得θ＝30°，所以b、c两根导线对a的安培力方向竖直向下，故C正确；根据安培定则，三根通电导线在三角形中心处的磁感应强度如图乙所示，可知三根导线在题图中三角形中心处的磁感应强度不为零，故D错误。故选AC。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 谢 谢 观 看 ！ 第一章 安培力与洛伦兹力 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 ＝ ＝F R＝ ＝ $$