专题强化一 安培力作用下导体的运动和平衡问题 导学案 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

该高中物理导学案聚焦安培力作用下导体的运动、平衡及加速问题，通过典例剖析中电流元法、特殊位置法、等效法、转换研究对象法四种判断方法构建学习支架，衔接左手定则、牛顿第二定律等前后知识点，形成从方法归纳到问题解决的递进式学习脉络。 资料突出科学思维培养，以分类例题引导模型建构与科学推理，如电流元法分解电流元分析受力、等效法将线圈等效为磁体简化问题，深化物理观念中的运动和相互作用观念。自我检测按考点分层设计，典例与检测结合，便于学生自主学习和教师评估，提升问题解决能力，体现学科特色方法与分层习题的实用价值。

高二物理导学案 选择性必修第二册 第一章 安培力与洛伦兹力 专题强化一：安培力作用下导体的运动和平衡问题 班级： 姓名： 学号： [学习目标]　1.会用左手定则判断安培力的方向和导体的运动方向.2.会分析在安培力作用下的平衡问题.3.会结合牛顿第二定律求导体棒的瞬时加速度． 【典例剖析】 一、安培力作用下导体运动的判断 电流元法、特殊位置法 等效法 结论法 转换研究对象法　　 考向1　电流元法　特殊位置法 例1　如图所示，把一重力不计的通电直导线AB水平放在蹄形磁体磁极的正上方，导线可以在空间中自由运动，当导线通以图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看)(　　) A．顺时针转动，同时下降 B．顺时针转动，同时上升 C．逆时针转动，同时下降 D．逆时针转动，同时上升 考向2　等效法 例2　如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁体N极附近，磁体的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面．当线圈内通以图示方向的电流(从右向左看沿逆时针方向)后，线圈的运动情况是(　　) A． 线圈向左运动 B．线圈向右运动 C．从上往下看顺时针转动 D．从上往下看逆时针转动 考向3　结论法 例3　 如图所示，两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上，当导线环中通有反向电流后，两导线环开始运动，以下关于两导线环运动情况的说法正确的是（　　） A．二者相互靠近，各自做匀变速直线运动 B．二者相互远离，各自做加速度减小的直线运动 C．二者相互靠近，各自做加速度减小的直线运动 D．二者相互远离，各自做加速度增大的直线运动 考向4　转换研究对象法 例4　在水平光滑桌面上平放一根条形磁铁，在S极（右端）的上方有一根垂直于纸面放置的长直导线A，如图所示。当导线中通有垂直纸面向外的电流时，条形磁铁（　　） A．对桌面的压力减小，同时向左加速运动 B．对桌面的压力增大，同时向左加速运动 C．对桌面的压力减小，同时向右加速运动 D．对桌面的压力增大，同时向右加速运动 二、安培力作用下导体的平衡 1．求解安培力作用下导体棒平衡问题的基本思路 2．分析求解安培力时需要注意的问题 (1)首先画出通电导体所在处的磁感线的方向，再根据左手定则判断安培力方向． (2)安培力大小与导体放置的角度有关，l为导体垂直于磁场方向的长度，即有效长度． 例5　质量为m＝0.02 kg的通电细杆ab置于倾角为θ＝37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d＝0.2 m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，磁感应强度大小B＝2 T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图5所示.现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围为多少. (sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2) 三、安培力作用下导体棒的加速 例6　如图所示，光滑的平行导轨倾角为θ，处在磁感应强度大小为B、竖直向下的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源．电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计，将质量为m、长度为l的导体棒由静止释放，导体棒与导轨垂直且接触良好，求导体棒在释放瞬间的加速度的大小．(重力加速度为g) 【自我检测】 考点一：安培力作用下导体运动问题 1.通有电流的导线L1、L2处在同一平面(纸面)内，L1是固定的，L2可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图所示．下列哪种情况将会发生(　　) A．因L2不受安培力的作用，故L2不动 B．因L2上、下两部分所受的安培力平衡，故L2不动 C．L2绕轴O按顺时针方向转动 D．L2绕轴O按逆时针方向转动 2．如图，一个可以自由运动的圆形线圈水平放置并通有电流I，电流方向俯视为顺时针方向，一根固定的竖直放置直导线通有向上的电流I，线圈将（　　） （提示：微元法＋特殊位置法）    A．a端向上，b端向下转动，且向左运动 B．a端向上，b端向下转动，且向右运动 C．a端向下，b端向上转动，且向左运动 D．a端向下，b端向上转动，且向右运动 考点二：安培力作用下导体平衡问题 4.如图所示，三根长为L的平行长直导线的横截面在空间构成等边三角形，电流的方向均垂直纸面向里，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B0，导线C在水平面上处于静止状态，则导线C受到的静摩擦力是(　　) A.B0IL，水平向左 B.B0IL，水平向右 C.B0IL，水平向左 D.B0IL，水平向右 5．如图所示，两根倾斜直金属导轨、平行放置，两导轨之间的距离，导轨平面与水平面之间的夹角。一根质量的均匀直金属杆MN垂直放在两导轨上处于静止状态，整个装置处于与导轨所在的平面垂直向上的匀强磁场中，磁感应强度。在导轨的上端接有电动势、内阻的电源，电阻，其余电阻不计。，，。求： (1)通过电阻的电流大小； (2)MN杆受到的安培力大小； (3)金属导轨与MN杆间的摩擦力大小。 考点三：安培力作用下导体加速问题 6.如图所示，两光滑平行金属导轨间的距离L＝0.4 m，金属导轨所在的平面与水平面间的夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．现把一个质量m＝0.04 kg的导体棒ab垂直放在金属导轨上，当接通电源后，导轨中通过的电流恒为I＝1.5 A时，导体棒恰好静止，g取10 m/s2.已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则： (1)磁场的磁感应强度为多大？ (2)若突然只将磁场方向变为竖直向上，其他条件不变，则磁场方向改变后的瞬间，导体棒的加速度为多大？ ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $