第一章 1．磁场对通电导线的作用力-【名师导航】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册教师用书配套课件（人教版）江苏专用

该高中物理课件聚焦“磁场对通电导线的作用力”，系统涵盖安培力的定义、方向（左手定则）、大小公式（F=IlB sinθ）及磁电式电流表原理，通过情境探究（如B与导线夹角θ时受力分析）导入，衔接磁场概念并为洛伦兹力铺垫，以分解B矢量推导公式、对比左右手定则为学习支架。 其亮点在于以科学思维（模型建构、科学推理）和科学探究为核心，通过分解B矢量推导公式（科学推理）、磁电式电流表构造分析（模型建构），结合分层作业与随堂评估。采用“情境-探究-应用”教学法，小结通过思考辨析梳理，助学生深化相互作用观念、提升科学推理能力，为教师提供系统资源，便于实施分层教学。

第一章　安培力与洛伦兹力 1．磁场对通电导线的作用力 [学习目标]　1．知道安培力的概念，会用左手定则判断安培力的方向。2．掌握安培力的计算公式F＝IlB sin θ，并会进行相关计算。3．了解磁电式电流表的构造和原理。 1．磁场对通电导线的作用力 必备知识·自主预习储备 知识点一　安培力 1．定义：通电导线在______中受到的力。 2．方向：用__________判断。 判断方法：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。 提醒　安培力既垂直于磁场，又垂直于电流，但电流与磁场不一定垂直。 磁场 左手定则 垂直 掌心 电流的方向 拇指 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 知识点二　安培力的大小 1．当B与I成θ角时：F＝IlB sin θ。 2．当B⊥I时：F＝IlB。 3．当B∥I时：F＝0。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 阅读材料 1．磁场对通电导线的作用力 知识点三　磁电式电流表 1．磁电式电流表的构造特点 (1)构造：磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴。(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______方向均匀分布，使线圈平面都与磁感线______，使表盘刻度______。(如图乙所示) 半径 甲　　　　　　　　乙 平行 均匀 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 阅读材料 1．磁场对通电导线的作用力 2．原理 (1)通电线圈在磁场中受________作用发生转动。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，所以根据线圈偏转角度的______，可以确定被测电流的大小；根据指针偏转的______，可以知道被测电流的方向。 安培力 反抗 角度 大小 方向 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 阅读材料 1．磁场对通电导线的作用力 体验　思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)通电的导线在磁场中一定受安培力。 (　　) (2)一根长为0.2 m的电流为2 A的通电导线，放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，受到的安培力大小可能是0.2 N。 (　　) (3)磁电式电流表内的磁场的磁感应强度的方向处处相同，大小不等。 (　　) × √ × 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 阅读材料 1．磁场对通电导线的作用力 关键能力·情境探究达成 在匀强磁场B中，导线中的电流为I，当 磁感应强度B的方向与导线成θ角时，如图所 示，导线所受安培力F应怎样求解？ B与导线夹角为θ 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 提示：把磁感应强度B分解为两个分量：一个分量与导线垂直B1＝ B sin θ ，另一分量与导线平行B2＝B cos θ，如图所示，平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由B1决定，即F＝IlB1，将B1＝B sin θ代入得： F＝IlB sin θ。 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力 考点1　安培力的方向 1．安培定则(右手螺旋定则)与左手定则的区别   安培定则(右手螺旋定则) 左手定则 用途 判断电流的磁场方向 判断电流在磁场中的受力方向 适用 对象 直线电流 环形电流或通电螺线管 电流在磁场中 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力   安培定则(右手螺旋定则) 左手定则 应用 方法 拇指指向电流的方向 四指弯曲的方向表示电流的环绕方向 磁感线穿过手掌心，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 拇指指向轴线上磁感线的方向 拇指指向电流受到的磁场力的方向 2．两平行通电直导线的相互作用规律：同向电流互相吸引，反向电流互相排斥。 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力 【典例1】　下列各图中，金属导体棒ab所受安培力F方向正确的是 (　　) A　　　　　　　　B C　　　　　　　　D √ 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力 A　[选项A中，根据左手定则，导体棒ab所受安培力方向垂直于导体棒斜向上，A正确；选项B中，ab棒放置和磁场方向平行，不受安培力，B错误；选项C中，ab棒所受安培力方向垂直于导体棒向下，C错误；选项D中，ab棒所受安培力方向垂直于导体棒向左，D错误。] 规律方法　判断安培力方向常见的两类问题 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力 [跟进训练] 1．在赤道上空，水平放置一根通以由西向东方向的电流的直导线，则此导线(　　) A．受到竖直向上的安培力 B．受到竖直向下的安培力 C．受到由南向北的安培力 D．受到由西向东的安培力 √ 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力 A　[赤道上空的地磁场方向是由南向北的，电流方向由西向东，画出此处磁场和电流的方向图如图所示，由左手定则可判断出导线受到的安培力的方向是竖直向上的，选项A正确。] 考点2　安培力的大小 1．F＝IlB sin θ适用于匀强磁场中的通电直导线，求弯曲导线在匀强磁场中所受安培力时，l为有效长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿两端点的连线由始端流向末端，如图所示。 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力 2．同样情况下，通电导线与磁场方向垂直时，它所受的安培力最大；导线与磁场方向平行时，它不受安培力；导线与磁场方向斜交时，它所受的安培力介于0和最大值之间。 3．在非匀强磁场中，只要通电直导线所在位置的各点磁感应强度B相等(包括大小和方向)，则导线所受安培力也能用上述公式计算。 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力 【典例2】　(源自鲁科版教材改编)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。导线段abcd所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 √ 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力 思路点拨：(1)通电导线所受的安培力等于各段所受安培力的合力。 (2)匀强磁场中弯曲导线的有效长度l，等于连接两端点间的线段的长度。 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力 A　[应用F＝BIl求安培力，其中I⊥B，l为导线的有效长度。导线段abcd的有效长度为线段ad的长度，由几何知识知lad＝(＋1)L，故线段abcd所受的合力大小F＝IladB＝(＋1)ILB，导线有效长度的电流方向为a→d，据左手定则可以确定导线所受合力方向沿纸面向上，故A项正确。] 规律方法　应用安培力公式F＝IlB sin θ解题的技巧 应用公式F＝IlB sin θ求安培力大小时不能死记公式，应正确理解公式中各物理量的实质，可将B sin θ理解为有效磁感应强度或将l sin θ理解为有效长度，θ为磁场方向与直导线l之间的夹角。 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力 [跟进训练] 2．如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则MN所受安培力大小(　　) A． F＝BId B． F＝BId sin θ C． F＝ D． F＝BId cos θ √ 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力 C　[导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，AB与CD相距为d，此时切割磁场的导线的长度为L＝，此时受到的安培力大小为F＝BIL＝BI ，故C正确。] 3．实验室经常使用的电流表是磁电式仪表。这种电流表的构造如图甲所示。蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的。当线圈通以如图乙所示的电流，下列说法正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　　乙 　 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力 A．线圈在磁场中转动时，它的平面始终跟磁感线垂直 B．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动 C．当线圈转到图乙所示的位置，安培力的作用使线圈沿逆时针方向转动 D．当线圈转到图乙所示的位置，线圈不受安培力的作用 √ 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力 B　[磁场是均匀地辐向分布，所以磁感线始终与线圈平面平行，即始终与线圈边垂直，故A错误；当通电后，处于磁场中的线圈受到安培力作用，使其转动，螺旋弹簧被扭动，则受到弹簧的阻力，从而阻碍线圈转动，故B正确；由左手定则可判定：当线圈转到如图乙所示的位置，a端受到的安培力方向向上，b端受到的安培力方向向下，因此安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动，故C、D错误。] 学习效果·随堂评估自测 1．关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯之间的均匀辐向分布的磁场，下列说法正确的是(　　) A．该磁场的磁感应强度大小处处相等，方向相同 B．该磁场的磁感应强度的方向处处相同，大小不等 C．使线圈平面始终与磁感线平行 D．该磁场中距轴线等距离处的磁感应强度大小不相等 √ 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 C　[磁电式电流表内的磁铁和铁芯之间均匀辐向分布的磁场，使线圈平面始终与磁感线平行，C正确；该磁场中距轴线等距离处的磁感应强度大小处处相等，但方向不同，A、B、D错误。] 2．如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以(　　) A．适当减小磁感应强度 B．使磁场反向 C．适当增大电流 D．使电流反向 √ 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力 C　[首先对MN进行受力分析，MN受竖直向下的重力G，受两根软导线的竖直向上的拉力和安培力。处于平衡时：2F＋BIl＝mg，重力mg恒定不变，欲使拉力F减小到0，应增大安培力BIl，所以可增大磁场的磁感应强度B或增加通过金属棒中的电流I，或二者同时增大，C对。] 3．一段通电导线平行于磁场方向放入匀强磁场中，导线上的电流方向由左向右，如图所示。在导线以其中心点为轴转动90°的过程中，导线受到的安培力(　　) A． 大小不变，方向不变 B． 由零增大到最大，方向时刻改变 C． 由最大减小到零，方向不变 D． 由零增大到最大，方向不变 √ 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力 D　[设电流与磁场的夹角为θ，导体棒受的安培力为：F＝BIl sin θ，其中θ从0增大到90°，sin θ由0增加到1，故安培力由零逐渐增大；根据左手定则，安培力垂直于电流方向和磁场方向构成的平面，方向一直不变，故A、B、C错误，D正确。] 4．为了降低潜艇噪音，可用电磁推进器替代螺旋桨，如图所示为直线通道推进器示意图。推进器前后表面导电，上下表面绝缘，规格为a×b×c＝0.4 m×0.3 m×0.2 m。空间内存在由超导线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度大小B＝10 T、方向竖直向下。若在推进器前后方向通以大小I＝100 A、方向垂直纸面向外的恒定电流，问： (1)推进器对潜艇提供的驱动力的方向怎样？ (2)推进器对潜艇提供的驱动力的大小为多少？ 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力 [解析]　(1)磁场方向向下，电流方向向外，依据左手定则，则安培力方向向右，因此驱动力方向向左。 (2)根据安培力公式F＝BIl＝10×100×0.3 N＝300 N，可得F驱＝F＝300 N。 [答案]　(1)方向向左　(2)300 N 回归本节知识，完成以下问题： (1)F＝IlB sin θ的适用条件：导线所处的磁场为匀强磁场。在非匀强磁场中呢？ 提示：公式仅适用于很短的通电导线。 (2)用磁电式电流表测量电流时，通电线圈的左右两边受到的安培力大小是否随着线圈的转动而变化？ 提示：线圈左右两边受到的安培力的大小不变。 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力 阅读材料·拓宽物理视野 电磁炮和电磁弹射器原理 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进武器，与传统的火药推动的大炮相比，电磁炮可以大大提高弹丸的速度和射程。电磁弹射器和电磁炮的原理是一样的，把电磁炮的体积和驱动电流大大加强，就可以用抛射体牵引飞机从航空母舰上起飞，这就是航空母舰上帮助舰载机起飞的电磁弹射器，它比上一代的蒸汽弹射器更为优越。下面仅介绍电磁炮的一种常见类型——轨道式电磁炮。 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 37 轨道式电磁炮由两条发射轨道和一个导电的抛射物组成，强大的电流由一条轨道流入，经抛射物后再由另一根轨道流回，如图甲所示。图乙是轨道式电磁炮的模型化原理图。根据直线电流的安培定则，图乙中下方轨道的电流在抛射物处产生的磁场垂直于纸面向外，上方轨道的电流在抛射物处产生的磁场同样垂直纸面向外，如图乙中符号⊙所示，可见抛射物中部磁场被成倍地加强。当电流流经抛射物时，抛射物因载有电流而受到向右的安培力F，从而使抛射物沿轨道向右抛射出去。显然，电流I越大，磁感应强度B越大，抛射物所受安培力F越大，抛射物的抛射初速率也就越大。 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力 问题　试述电磁炮有什么优点。 提示：电磁炮的优点：1．发射抛射物的初速度大，所以电磁炮的射程远、命中率高，是打击坦克、飞机等活动目标的理想武器；2．相对传统方式，电磁炮的发射成本低，并易于连续发射；3．由于电磁炮发射时不使用火药，因此没有巨大的声响，而且使用安全；4．可以发射质量较大的物体。 必备知识 关键能力 学习效果 阅读材料 课时分层作业 1．磁场对通电导线的作用力 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 √ 题组一　安培力的方向 1．把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用。关于安培力的方向，下列说法正确的是(　　) 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 课时分层作业(一)　磁场对通电导线的作用力 第一单元　伟大的复兴·中国革命传统作品研习 40 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 D　[根据左手定则可知，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，但磁感应强度的方向不一定跟电流方向垂直，故D正确。] 41 √ 2．在图中，标出磁场B的方向，通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是(　　) 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 A　　　　　　　　B C　　　　　　　　D 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 阅读材料 1．磁场对通电导线的作用力 42 C　[根据左手定则：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向里穿过手心，四指指向电流方向，A选项安培力方向向下，故A错误；通电导线与磁场平行，不受安培力，故B错误；C选项安培力方向向下，故C正确；D选项安培力方向垂直于纸面向外，故D错误。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 43 √ 3．如图所示，光滑水平桌面上，a和b是两条固定的平行长直导线，通以大小相等的恒定电流。通有顺时针方向电流的矩形线框位于两条导线的正中央，在a、b产生的磁场作用下处于静止状态，且有向外扩张的形变趋势，则a、b导线中的电流方向(　　) A．均向上 B．均向下 C．a向上，b向下 D．a向下，b向上 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 阅读材料 1．磁场对通电导线的作用力 44 C　[由于在a、b产生的磁场作用下处于静止状态，且有向外扩张的形变趋势，线框的左边的作用力方向向左，由左手定则可知，导线框左边所处磁场的方向垂直于纸面向里，则a导线电流向上，线框的右边的作用力方向向右，b导线电流向下，即a向上，b向下，故选C。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 45 √ 4．如图为一由干电池、铜线框、钕磁铁组成的简易电动机，此装置中的铜线框能在竖直平面内在磁场作用下从静止开始以虚线OO′为中心轴转动起来，那么(　　) 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 A．若磁铁上方为N极，从上往下看，铜线框将顺时针旋转 B．若磁铁上方为S极，从上往下看，铜线框将顺时针旋转 C．不管磁铁上方为N级还是S极，从上往下看，铜线框都将逆时针旋转 D．在铜线框加速转动过程中，电池的化学能全部转化为铜线框的动能 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 阅读材料 1．磁场对通电导线的作用力 46 A　[若磁铁上方为N极，铜线框左边的电流方向是向下的，磁场方向是向左的，根据左手定则可知，安培力方向是向内的；铜线框右边的电流方向也是向下的，磁场方向是向右的，根据左手定则可知，安培力方向是向外的，故从上往下看，铜线框将顺时针转动；同理可判断，若磁铁上方为S极，从上往下看，铜线框将逆时针转动，故A正确，B、C错误，在铜线框加速转动过程中，电池的化学能转化为铜线框的动能和电路中的焦耳热，故D错误。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 47 √ 题组二　安培力的大小 5．(教材P21T4改编)如图所示，长为2L的直导线折成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流强度为I的电流时，关于V形通电导线受到的安培力大小和方向，描述正确是(　　) A．安培力大小为2BIL B．安培力大小为零 C．安培力方向顺时针方向 D．安培力方向竖直向上 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 阅读材料 1．磁场对通电导线的作用力 48 D　[导线在磁场内有效长度为2L sin 30°，故该V形通电导线受到安培力大小为F＝BI·2L sin 30°＝BIL，选项A、B不符合题意；由左手定则可得安培力方向向上，故C不符合题意，D符合题意。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 49 √ 6．如图所示为一台直流电动机的简化示意图。已知转子为n匝、长L、宽d的矩形线圈，匀强磁场的磁感应强度为B。当线圈中通有恒定电流I，转子绕线圈平面内垂直于磁场的轴，由图示位置顺时针(从a看向b)转过θ角时，转动过程中线圈平面与磁场方向始终平行，转子的ab边受到的安培力大小为(　　) A．nBIL sin θ　　　　　　　 B．nBIL cos θ C．nBId D．nBIL 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 阅读材料 1．磁场对通电导线的作用力 50 D　[转动过程中线圈平面与磁场方向始终平行，根据安培力公式可得转子的ab边所受的安培力大小F＝nBIL，选项D正确。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 51 √ 7．如图所示，直角形导线abc通以恒定电流I，两段导线的长度分别为3L和4L，导线处于垂直于导线平面的磁感应强度为B的匀强磁场中，则导线受到磁场力的合力为(　　) A．3BIL，方向b→c B．4BIL，方向b→a C．7BIL，方向垂直于ac连线斜向上 D．5BIL，方向垂直于ac连线斜向上 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 阅读材料 1．磁场对通电导线的作用力 52 D　[导线受到磁场力的合力相当于直线ac受到的安培力，由左手定则可知，安培力的方向垂直于ac连线斜向上，导线在磁场内有效长度为：＝5L，故该通电导线受到安培力大小为F＝5BIL，选项D正确。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 53 8．两根轻质丝线悬挂一根水平金属棒ab，金属棒处于垂直纸面的匀强磁场中。当金属棒中通有方向由a到b的电流时，每根丝线受到的拉力大小均为0.1 N。当电流大小不变，方向由b到a时，每根丝线受到的拉力大小为均0.05 N。则： (1)判断匀强磁场的磁感应强度的方向； (2)求导线受到的安培力大小； (3)又经测量，导线长度为20 cm，电流大小为2 A， 求磁感应强度的大小。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 阅读材料 1．磁场对通电导线的作用力 54 [解析]　(1)根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外。 (2)当电流方向由a到b，有mg＋F＝2T1， 当电流方向由b到a，有mg＝2T2＋F， 则F＝0.05 N。 (3)由安培力公式F＝BIl，代入数据解得B＝0.125 T。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 [答案]　(1)垂直纸面向外　(2)0.05 N　(3)0.125 T 55 题组三　磁电式电流表 9．如图甲所示为某磁电式电流表的原理图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示，其磁感应强度的大小处处相等，都为B。一边长为L的正方形线圈处在磁场中，方向如图乙所示，当通有大小为I的电流时，下列说法正确的是(　　) 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 甲　　　　　　　乙 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 阅读材料 1．磁场对通电导线的作用力 56 A．由于磁感应强度的大小处处相同，则该磁场为匀强磁场 B．穿过正方形线圈的磁通量大小为BL2 C．正方形线圈的左边导线受到大小为BIL、方向向上的安培力 D．正方形线圈的右边导线受到大小为BIL、方向向上的安培力 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 阅读材料 1．磁场对通电导线的作用力 57 C　[磁感应强度的大小相同，但方向不同，则该磁场不是匀强磁场，故A错误；因磁感应强度和线圈平面平行，穿过正方形线圈的磁通量大小为零，故B错误；正方形线圈的左边导线受到的安培力大小为BIL，由左手定则可知方向向上，故C正确；正方形线圈的右边导线受到大小为BIL、方向向下的安培力，故D错误。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 58 √ 10．如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度。下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方。线圈中通有大小相等方向相同的电流，天平处于平衡状态。若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是(　　) 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 A　　　　B　　　　 C 　　　　D 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 阅读材料 1．磁场对通电导线的作用力 59 A　[天平原本处于平衡状态，所以线圈所受安培力越大，天平越容易失去平衡，由于线圈平面与磁场强度垂直，且线圈不全在磁场区域内，所以线圈与磁场区域的交点的长度等于线圈在磁场中的有效长度，由题图可知，A图的有效长度最长，磁场强度B和电流大小I相等，所以A图中线圈所受的安培力最大，则A图天平最容易失去平衡，A正确，B、C、D错误。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 60 √ 11．如图所示是一位同学制作的实验装置，轻弹簧 竖直悬挂，下端恰与铜片接触。当开关闭合后， 弹簧时伸时缩，灯泡时明时暗。关于这个实验现 象，下列说法正确的是(　　) A．有电流通过弹簧时，各匝环形电流互相吸引致使弹簧收缩 B．有电流通过弹簧时，各匝环形电流互相排斥致使弹簧伸长 C．弹簧收缩与铜片分离时，通过灯泡的电流较小，灯泡暗淡 D．弹簧伸长与铜片接触时，通过灯泡的电流较大，灯泡明亮 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 阅读材料 1．磁场对通电导线的作用力 61 A　[有电流通过弹簧时，各匝环形电流同向，相互吸引致使弹簧收缩，A正确，B错误；弹簧伸长与铜片接触，弹簧与灯泡并联，电路中总电阻较小，总电流较大，电源内阻分压较大，灯泡两端电压较小，灯泡较暗淡，同理可知弹簧收缩与铜片分离时，灯泡较明亮，C、D错误。] 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 62 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 12．在某次科技活动中，有人做了一个电磁“小车”实验：如图所示，用裸露的铜导线绕制成一根长螺线管，将螺线管固定在水平桌面上。用一节干电池和两个磁铁制成一个“小车”，两磁铁的同名磁极粘在电池的正、负两极上。将这辆“小车”推入螺线管中(磁铁与电极和铜线均能良好导电)，“小车”就加速运动起来。关于“小车”的运动，以下说法正确的是(　　) 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 阅读材料 1．磁场对通电导线的作用力 63 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 A．图中“小车”加速度方向向右 B．图中“小车”加速度方向向左 C．只将“小车”上某一磁铁改为S极与电池粘连，“小车”仍能加速运动 D．只将“小车”上两磁铁均改为S极与电池粘连，“小车”的加速度方向不变 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 阅读材料 1．磁场对通电导线的作用力 64 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 B　[两磁极间的磁感线如图甲所示，干电池与磁铁及中间部分线圈组成了闭合回路，在两磁极间的线圈中产生电流，左端磁极的左侧线圈和右端磁极的右侧线圈中没有电流。其中线圈中电流方向的左视图如图乙所示，由左手定则可知中间线圈所受的安培力有向右的分力，根据牛顿第三定律有“小车”向左加速，A错误，B正确；如果只改变某一磁铁S极与电池粘连，则磁感线不会向外发散，两部分受到方向相反的力，合力为零，“小车”不能加速运动，C错误； 65 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 将“小车”上两磁铁均改为S极与电池粘连，磁感线会向里聚集，受到的力与答图中方向相反，故“小车”的加速度方向将发生改变，D错误。 甲　　　　　　　　　　乙 　 ] 66 13．(教材P7T3改编)如图所示，挂在天平底部的矩形线圈abcd的一部分悬在匀强磁场中，当给矩形线圈通入如图所示的电流I时，调节两盘中的砝码，使天平平衡。然后使电流I反向，这时要在天平的左盘上加质量为2×10-2 kg的砝码，才能使天平重新平衡。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 (1)求磁场对bc边作用力的大小； (2)若已知矩形线圈共10匝，通入的电流I＝0.1 A，bc边长度为10 cm，求该磁场的磁感应强度。(g取10 m/s2) 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 阅读材料 1．磁场对通电导线的作用力 67 [解析]　(1)根据F＝IlB可知，电流反向前后，磁场对bc边的作用力大小相等，设为F， 由左手定则可知，它们的方向是相反的。电流反向前，磁场对bc边的作用力向上，电流反向后，磁场对bc边的作用力向下。 则有2F＝2×10-2×10 N＝0.2 N， 解得F＝0.1 N，即磁场对bc边的作用力大小是0.1 N。 (2)因为磁场对矩形线圈的作用力F＝nBIl， 解得B＝＝T＝1 T。 题号 1 3 5 2 4 6 8 7 9 10 11 12 13 [答案]　(1)0.1 N　(2)1 T 68 $