第1章 1 磁场对通电导线的作用力 (Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年高中物理选择性必修第二册学生用书（人教版）

第一章 安培力与洛伦兹力 1　磁场对通电导线的作用力 学习任务一　安培力的方向 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [教材链接] 阅读教材,完成下列填空. 1.安培力:　　　　　　在磁场中受的力.  2.安培力的方向与　　　　　　、　　　　　　有关.  3.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　　　　　　　　　,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.  [科学探究] 按照如图所示进行实验. (1)上下交换磁铁磁极的位置时　　　改变磁场方向,导体棒受力的方向　　　改变.(均选填“会”或“不会”)  (2)改变导体棒中电流的方向时,导体棒受力的方向　　　(选填“会”或“不会”)改变.  (3)既交换磁铁磁极的位置,又改变导体棒中电流的方向时,导体棒受力的方向　　　　(选填“会”或“不会”)改变.  例1 [2026·重庆八中高二期中] 如图所示的磁感应强度B、电流I和磁场对电流的作用力F三者方向的相互关系中正确的是 (　) A B C D [反思感悟] 　     【要点总结】 1.安培力F的方向既与磁场方向垂直,又与通电导线垂直,即F跟B、I所在的面垂直,但B与I的方向不一定垂直. 2.当电流方向跟磁场方向不垂直时,仍可用左手定则来判定安培力的方向,注意要让磁感线垂直于电流方向的分量垂直进入掌心. 学习任务二　安培力大小的计算 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [科学思维] 长为l的一段直导线放在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,导线中通以大小为I的电流,当导线按以下三种方式放置时,所受磁场的作用力分别是多大? (1)导线和磁场垂直放置时,F安=　　　　;  (2)导线和磁场平行放置时,F安=　　　　;  (3)导线和磁场成θ角(B与I方向夹角)放置时,F安=　　　　.注:此式为安培力的通式.  例2 如图所示的四种情况中,匀强磁场的磁感应强度大小相等,载流导体的长度相同,通过的电流大小也相同,导体受到的磁场力最大且方向沿着纸面的是 (　) A.甲、乙 B.甲、丙 C.乙、丁 D.乙、丙 [反思感悟] 　   例3 [2026·江苏连云港高二期末] 如图所示,匀强磁场垂直于“√”形通电导线所在平面,已知ab⊥ac,∠acb=60°,ac段受到的安培力大小为F.则 (　) A.bc段受到的安培力大小为F B.acb整体受到的安培力大小为F C.ac段受到的安培力方向垂直于ac向左 D.acb整体受到的安培力方向垂直于ab向下 [反思感悟] 　   【要点总结】 公式F=IlBsin θ中l指的是“有效长度”.弯曲导线的有效长度l等于连接两端点的线段的长度(如图所示),相应的电流沿线段由始端流向末端. 学习任务三　磁电式电流表的工作原理 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [教材链接] 阅读教材,完成下列填空. 1.当电流通过线圈时,线圈因为受到　　　　力而发生转动.  2.线圈　　　　　　　　　　　可以说明被测电流的强弱.  例4 [2026·湖北黄冈中学高二月考] 如图甲是高中物理电学实验中常用的磁电式电流表的结构示意图,其内部磁场分布和线圈中电流流向剖面示意图如图乙所示.关于磁电式电流表的下列各项说法中正确的是 (　) A.当线圈在如图乙所示位置时导线b受到的安培力方向向上 B.线圈中电流越大,安培力就越大,螺旋弹簧的形变也越大,线圈偏转的角度也越大 C.电流表内部的磁场是匀强磁场 D.线圈无论转到什么角度,它的平面都跟磁感线平行,所以线圈不受安培力 [反思感悟] 　     【要点总结】 1.磁电式电流表的特点: (1)磁体和铁芯之间是辐向均匀分布的磁场 (2)线圈平面始终与磁感线平行 (3)表盘刻度均匀分布 2.优点:灵敏度高,可以测量很小的电流. 3.缺点:线圈的导线很细,允许通过的电流很小. 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.(安培力的大小) (多选)如图所示,AC是一个半径为R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.当该导线中通以由A到C、大小为I的恒定电流时,该导线受到安培力的大小和方向是 (　) A.安培力大小为IRB B.安培力大小为IRB C.安培力方向为垂直于AC的连线指向左下方 D.安培力方向为垂直于AC的连线指向右上方 2.(磁电式电流表)(多选)关于磁电式电流表,以下说法正确的是 (　) A.指针稳定后,螺旋弹簧形变产生的阻碍效果与线圈受到的安培力的转动效果方向是相反的 B.通电线圈中的电流越大,电流表指针偏转角度也越大 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大小有关,而与所处位置无关 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 安培力与洛伦兹力 1　磁场对通电导线的作用力 [教材链接] 1.通电导线　2.磁场方向　电流方向　3.从掌心垂直进入　电流的方向　拇指 [科学探究] (1)会　会　(2)会　(3)不会 例1　C　[解析] 由左手定则可知,A图中安培力应竖直向上,B图中安培力应水平向左,C图中磁感应强度B、电流I和磁场对电流的作用力F三者方向关系正确,D图中安培力应垂直纸面向里,故C正确,A、B、D错误. [科学思维] (1)IlB　(2)0　(3)IlBsin θ 例2　C　[解析] 对于甲图,磁场力F=ILBcos 30°,方向垂直于纸面向里;对于乙图,磁场力F=ILB,方向沿纸面向下;对于丙图,磁场力F=0;对于丁图,磁场力F=ILB,方向垂直于导体沿纸面斜向上,故选C. 例3　B　[解析] 设ac=L,则ab=L,bc=2L,由题意可知F=BIL,则bc段受到的安培力大小为Fbc=BI·2L=2F,故A错误;acb整体的有效长度为ab=L,则acb整体受到的安培力大小为Fabc=BI·L=F,故B正确;根据左手定则可知,ac段受到的安培力方向垂直于ac向右,故C错误;acb整体的有效长度为ab,根据左手定则可知acb整体受到的安培力方向垂直于ab向上,故D错误. [教材链接] 1.安培　2.偏转角度的大小 例4　B　[解析] 根据左手定则可得导线b在磁场中受到的安培力的方向向下,A错误;根据F=IlB可知,线圈中电流越大,安培力就越大,螺旋弹簧的形变也越大,线圈偏转的角度也越大,B正确;电流表内部的磁场不是匀强磁场,C错误;线圈平面始终和磁感线平行,但导线a、b与磁感线垂直,所以安培力不可能为零,D错误. 随堂巩固 1.BD　[解析] 直导线折成半径为R的圆弧形状,在磁场中的有效长度为l=R,则安培力大小为F=IlB=IRB,安培力的方向与等效长度的直线垂直,根据左手定则可得,安培力的方向垂直于AC的连线指向右上方,故B、D正确. 2.ABD　[解析] 螺旋弹簧形变产生的阻碍效果与线圈受到的安培力的转动效果方向相反,线圈才能停止转动,使指针稳定.电流表内磁场是均匀辐向磁场,在线圈转动的范围内,不管线圈转到什么位置,它的平面都跟磁感线平行,线圈左右两边所在处的磁感应强度大小相等、方向不同,安培力大小与电流大小有关,而与线圈所处位置无关,电流越大,安培力越大,指针偏转的角度越大.故A、B、D正确,C错误. 学科网（北京）股份有限公司 $