第1章 第1节 安培力-课后达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册教用课件(教科版)

该高中物理课件聚焦安培力的方向判断与大小计算，通过“基础对点练”题组衔接磁场、电流等前置知识，以从单一导线到复杂线框的递进练习为支架，帮助学生逐步掌握左手定则、安培定则及安培力公式的应用。 其亮点在于结合“海影号”电磁推进、避雷针放电等生活实例，通过科学推理（如磁场叠加分析）和模型建构（如等效长度计算），培养学生相互作用观念与科学思维。学生能在实际情境中深化理解，教师可直接用于课后检测提升教学效率。

课后达标检测 1 题组1　安培力的方向 1．(2024·安徽校联考)图甲为“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。图乙为舰艇沿海平面的截面简化图，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M、N间海水内电流方向为M→N，此时加一定方向的磁场，可使M、N间海水受到磁场力作用而被推出，舰艇因此向左前进。关于所加磁场的方向，下列说法正确的是(　　) A．垂直于纸面向外　 B．垂直于纸面向里 C．水平向右 D．水平向左 √ 课后达标检测 4 5 6 7 8 1 9 10 12 13 11 2 3 解析：海水中电流方向从M流向N，船向左运动，则船受到海水的作用力向左，根据牛顿第三定律可知，海水所受的安培力方向向右，再根据左手定则可知，磁场方向应为垂直于纸面向外，A正确。 课后达标检测 4 5 6 7 8 1 9 10 12 13 11 2 3 2.(2024·淮安市高二期末)如图所示，通电导线MN与单匝矩形线圈 abcd 共面，位置靠近 ab 且相互绝缘。当线圈 abcd 通以逆时针电流时，线圈所受安培力的合力方向(　　) A．向左 B．向右 C．垂直于纸面向外 D．垂直于纸面向里 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 解析：根据安培定则可知，题图中直导线MN在右侧产生的磁场方向垂直于纸面向里，在左侧产生的磁场方向垂直于纸面向外，矩形线圈的bc边、ad边电流方向相反，故安培力等大反向；根据左手定则可知，ab、cd所受安培力方向都向左，所以abcd受到的合力方向向左。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 3.(2024·四川成都期末)如图所示，两条垂直于纸面放置的直导线，通有大小相等、方向相同的电流。O为两导线连线的中点，P、Q为两导线连线中垂线上的两点，且OP＝OQ。下列说法正确的是(　　) A．O点的磁感应强度不为零 B．P、Q两点的磁感应强度方向相同 C．若在Q点放置一条电流方向垂直于纸面向里的通电导线，则其受力方向为Q→O D．若在P点放置一条电流方向垂直于纸面向里的通电导线，则其受力方向为水平向左 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 解析：根据安培定则可以判断O点的磁感应强度为零，P点的磁感应强度方向水平向左，Q点的磁感应强度方向水平向右，故A、B错误； 若在Q点放置一条电流方向垂直于纸面向里的通电导线，则根据左手定则得受力方向为Q→O，故C正确； 若在P点放置一条电流方向垂直于纸面向里的通电导线，则根据左手定则得受力方向为P→O，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 题组2　安培力的大小 4.(2024·福建仙游县华侨中学期中)收音机上某一器件的工作原理如图所示，一段通电直导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中，导线上的电流方向由上而下。在导线以其中心点轴顺时针转动180°的过程中，导线受到的安培力(　　) A．大小不变，方向不变 B．大小由最大减小到零再增至最大，方向时刻改变 C．大小由最大减小到零再增至最大，方向不变 D．大小由最大减小到零再增至最大，方向由垂直于纸面向外变为垂直于纸面向内 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 解析：初始位置，根据左手定则可知，导线受到的安培力垂直于纸面向外，此时电流方向与磁场方向垂直，安培力最大；当导线转动90°时，电流方向与磁场方向平行，受到的安培力为0；当导线转动180°时，根据左手定则可知，导线受到的安培力垂直于纸面向内，电流方向与磁场方向垂直，安培力最大；则转动180°的过程中导线受到的安培力大小由最大减小到零再增至最大，方向由垂直于纸面向外变为垂直于纸面向内。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 5.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于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0，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 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 解析：首先对金属棒MN进行受力分析，金属棒MN受竖直向下的重力mg，受两根软导线竖直向上的拉力F和竖直向上的安培力。平衡时，2F＋IlB＝mg，重力mg恒定不变，欲使拉力F减小到0，应增大安培力IlB，所以可增大磁场的磁感应强度B或增大通过金属棒中的电流I，或二者同时增大。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 6．(2024·四川绵阳南山中学期末)已知绵阳地磁场磁感应强度的水平分量为3.0×10－5 T，某大楼的顶部安装了高10 m的金属杆作为避雷针。假设某次雷雨天气中当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电，形成的瞬间放电电流为105 A，此时金属杆所受安培力的大小和方向分别为(　　) A．15 N、向东 B．15 N、向南 C．30 N、向西 D．30 N、向北 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 解析：金属杆所受安培力的大小F＝BIL＝3×10－5×105×10 N＝30 N，地磁场水平分量向北，放电电流向上，根据左手定则判断出金属杆所受磁场力方向由东向西，故C正确，A、B、D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 解析：根据左手定则可知，a棒所受安培力方向垂直于纸面向外，故A错误； 由于电流的三边构成闭合的三角形，根据等效长度的特点可知，a棒、b棒所受安培力合力的大小等于c棒所受安培力的大小，方向相反，则整个导棒框架所受安培力大小为零，故C正确，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 解析：根据安培定则和左手定则可知，L1受到L2的安培力沿着L1、L2连线斜向上，L1受到L3的安培力沿着L1、L3连线斜向上，上述两个力在水平方向上的分量大小相等、方向相反，所以L1受到的磁场作用力的方向竖直向上，与L2、L3所在平面垂直，故A、B错误； 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 11.(2024·北京通州统考期末)矩形金属线圈abcd位于通电长直导线附近，通电长直导线中电流I的方向如图所示，线圈与导线在同一个平面内，线圈的ab、cd边与导线平行。在这个平面内，下列说法正确的是(　　) A．穿过线圈abcd的磁场方向垂直于纸面向外 B．若线圈远离导线，则穿过线圈的磁通量会增大 C．若通过直导线的电流增大，则穿过线圈的磁通量会增大 D．若线圈中也通有方向为a→b→c→d→a的电流，导线会吸引线圈 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 解析：通电长直导线中电流I方向向上，根据右手螺旋定则可知穿过线圈abcd的磁场方向垂直于纸面向里，故A错误； 若线圈远离导线，则线圈所处位置的磁场变弱，穿过线圈的磁通量会减小，故B错误； 若通过直导线的电流增大，则电流周围的磁场变强，则穿过线圈的磁通量会增大，故C正确； 若线圈中也通有方向为a→b→c→d→a的电流，导线ad与bc中电流方向相反，直导线周围磁场施加的安培力等大、反向，导线ab与直导线中的电流为反向电流会有相互排斥的安培力，距离近而力较大，导线cd与直导线中的电流为同向电流会有相互吸引的安培力，距离远而力较小，故合力为排斥力，导线会排斥线圈，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 13．(2024·江苏南京校考期末)等边三角形电阻丝与电源构成如图所示的电路，D、E分别是BC、AC的中点，当线圈处在同一匀强磁场的不同位置时，线圈所受安培力最小的是(　　) √ 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 12 13 11 2 3 1 课后达标检测 $