第5章 第1节 安培力-2026-2027学年高中物理选择性必修第二册课堂重点&课时训练合集(沪科版)
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内容正文:
沪科版·选择性必修第二册·第五章磁场
01
安培力
课时重点&课堂同步
模块1
本小节知识重点梳理
序号
核心知识点
关键内容
安培力定义
磁场对通电导线的作用力称为安培力。
安培力方向判定一左手
伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从
定则
掌心穿入;四指指向电流方向;拇指所指方向即为安培力方向。
安培力大小公式
当电流方向与磁场方向垂直时:F=BL(最大);当电流方向与磁场方向平行
3
时:F=0;当电流方向与磁场方向夹角为0时:F=BILsin0。
公式中各物理量及单位
F:安培力,单位牛顿(N);B:磁感应强度,单位特斯拉(T);:电流强
度,单位安培(A);L:导线在磁场中的有效长度,单位米()。
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有效长度
弯曲导线在匀强磁场中的有效长度等于连接导线两端点的直线长度。
安培力方向特点
安培力方向同时垂直于电流方向和磁场方向;安培力一定垂直于B与引所决定的
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平面。
左手定则与右手定则的区
左手定则:判断安培力(磁场对电流的作用力)方向;右手螺旋定则:判断电
别
流产生的磁场方向。
安培力与电流、磁场的关
当B与I方向垂直时,F最大,F=BL;当B与I方向平行时,F=O;当B与I
8
系
成0角时,F=BIL sin日。
匀强磁场中安培力的计算
B为匀强磁场的磁感应强度;L为导线在磁场中的有效长度;〡为通过导线的电
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要点
流强度。
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安培力的应用
电动机、电流表、扬声器等都是安培力在生活中的重要应用。
比较项
左手定则
右手螺旋定则
用途
判断安培力方向
判断电流的磁场方向
左手,磁感线穿掌心,四指指电流,
右手握导线,拇指指电流,四指指磁
操作
拇指指安培力
场
核心口诀
左力右电
右螺判磁
模块2
课堂同步提升习题
一、单选题(每题3分,共30分)》
1.关于安培力的方向,下列说法正确的是
A.安培力的方向一定与电流方向平行
B.安培力的方向一定与磁场方向平行
C.安培力的方向一定同时垂直于电流方向和磁场方向
D.安培力的方向与电流方向和磁场方向都可以不垂直
2.用左手定则判断安培力方向时,让磁感线穿入掌心,四指指向
A.安培力方向B.电流方向C.磁场方向D.导线运动方向
3.一根长为L的通电直导线放在匀强磁场中,电流|与磁感应强度B垂直,则导线所受安培力大小为
A.BILB.BIL sin30°C.0D.BIL cos日
4.当通电导线中电流方向与磁场方向平行时,导线受到的安培力为
A.BLB.BIL/2C.0D.无法确定
5.关于安培力公式F=BL的适用条件,下列说法正确的是
A.适用于任何磁场
B.适用于匀强磁场,且电流方向与磁场方向垂直
C.只适用于直导线
D.适用于电流方向与磁场方向成任意角度
6.在匀强磁场中,一根弯曲的通电导线两端点间直线距离为d,电流为1,磁感应强度为B,且B与1垂直,则导线
所受安培力大小为
A.BIdB.大于Bld
C.小于BId
D.无法确定
7.关于安培力大小的说法,正确的是
A.通电导线越长,安培力一定越大
B.电流越大,安培力一定越大
C.当电流方向与磁场方向垂直时,安培力最大
D.安培力大小与导线放置方向无关
8.下列应用中,主要利用安培力工作的是
A.发电机B.电动机C.变压器D.电容器
9.一根通电直导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中,若将电流增大为原来的2倍,其他条件不变,则安培力变为原来
的
A.1/2B.1倍C.2倍D.4倍
10.在匀强磁场中,通电导线与磁场方向成30°角,导线长L,电流为1,磁感应强度为B,则安培力大小为
A.BIL
B.BIL/2
C.√厂3BIL/2
D.0
二、多选题(每题4分,共16分)》
11.关于安培力,下列说法正确的是
A.安培力是磁场对通电导线的作用力
B.安培力的方向可以用左手定则判断
C.安培力方向一定垂直于磁场方向
D.安培力方向一定垂直于电流方向
12.在匀强磁场中,关于通电导线所受安培力的大小,下列说法正确的是
A.当B与I垂直时,F=BIL
B.当B与I平行时,F=0
C.当B与l成60°角时,F=BIL sin60°
D.安培力大小与导线在磁场中的有效长度有关
13.下列说法正确的是
A.左手定则中,磁感线从掌心穿入
B.左手定则中,拇指所指方向为安培力方向
C.安培力方向同时垂直于B和I
D.安培力方向就是导线运动方向
14.一根通电直导线放入匀强磁场中,下列情况中导线所受安培力为零的是
A.电流方向与磁场方向垂直
B.电流方向与磁场方向平行
C.电流方向与磁场方向成45°角
D.导线中无电流通过
三、判断题(每题2分,共10分)
15.安培力的方向一定与电流方向垂直。
16.当通电导线与磁场方向平行时,导线不受安培力。
17.用左手定则判断安培力方向时,四指指向磁场方向。
18.安培力公式F=BL中,L一定等于导线的实际长度。
19.安培力方向同时垂直于电流方向和磁场方向。
四、填空题(每题3分,共15分)
20.磁场对通电导线的作用力叫做
21.用左手定则判断安培力方向时,让磁感线从
穿入,四指指向
方向,拇指所指方向即为安培力
方向。
22.当电流方向与磁场方向垂直时,安培力大小为F=
23.当电流方向与磁场方向平行时,安培力大小为F=
24.在匀强磁场中,一根长为0.5的通电直导线,电流为2A,导线与磁场方向垂直,磁感应强度为0.4T,则导线
所受安培力大小为
No
五、简答题(供10分)
25.简述左手定则的内容。(5分)
26.为什么说安培力的方向一定同时垂直于电流方向和磁场方向?请从左手定则的角度说明。(5分)
六、计算题(共19分)
27.(6分)在匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T,一根长L=0.4的通电直导线,电流I=3A,导线与磁场方向垂
直。求导线所受安培力的大小。
28.(6分)在匀强磁场中,磁感应强度B=0.2T,一根长L=0.5m的通电直导线,电流1=4A,导线与磁场方向成
30°角。求导线所受安培力的大小。
29.(7分)在匀强磁场中,磁感应强度B=0.6T,一根长L=0.2的通电直导线,电流|=5A,导线与磁场方向垂
直。若将导线绕其中点旋转,使导线与磁场方向平行,求旋转前后安培力大小的变化量。
模块3
参考答案
一、单选题
1.C解析:安培力方向同时垂直于电流方向和磁场方向,C正确。
2.B解析:左手定则中四指指向电流方向。
3.A解析:电流与磁场垂直时,F=BIL。
4.C解析:电流方向与磁场方向平行时,安培力为零。
5.B解析:F=BL适用于匀强磁场且B与I垂直的情况。
6.A解析:弯曲导线的有效长度等于两端点连线长度d,F=Bld。
7.C解析:B与1垂直时安培力最大,C正确。
8.B解析:电动机利用安培力工作。
9.C解析:F=BL,I变为2倍,F变为2倍。
10.B解析:F=BIL sin30°=BlL/2。
二、多选题
11.ABCD解析:安培力是磁场对通电导线的作用力,方向由左手定则判断,且同时垂直于B和I。
12.ABCD解析:各选项均正确描述了安培力大小规律。
13.ABC解析:D错误,安培力方向与导线运动方向无关。
14.BD解析:B与1平行时F=0;无电流时F=0。
三、判断题
15.√解析:安培力方向一定垂直于电流方向。
16.√解析:B与1平行时,F=0。
17.×解析:四指指向电流方向,不是磁场方向。
18.×解析:L为导线在磁场中的有效长度,不一定等于实际长度。
19.√解析:安培力方向同时垂直于B和I。
四、填空题
20.安培力
21.掌心;电流
22.BI
23.0
24.0.4解析:F=BL=0.4×2×0.5=0.4N。
五、简答题
25.答:伸开左手,使拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心穿入,四指指向电流方向,拇
指所指方向即为安培力方向。
26.答:由左手定则可知,拇指与四指垂直,四指指向电流方向,磁感线垂直穿入掌心(即掌心面向磁场方向),因此拇指
所指的安培力方向同时垂直于电流方向和磁场方向。
六、计算题
27.
解:已知B=0.5T,1=3A,L=0.4m,B与I垂直。
由安培力公式:F=BIL
代入数据:F=0.5×3×0.4=0.6N
答:导线所受安培力大小为0.6N。
28.
解:已知B=0.2T,1=4A,L=0.5m,0=30°。
由安培力公式:F=BIL sin0
代入数据:F=0.2×4×0.5×sin30°=0.2×4×0.5×0.5=0.2N
答:导线所受安培力大小为0.2N。
29.
解:已知B=0.6T,1=5A,L=0.2mo
旋转前,B与1垂直:F1=BL=0.6×5×0.2=0.6N
旋转后,B与1平行:F2=0
安培力变化量:△F=F1-F2=0.6-0=0.6N
答:旋转前后安培力大小的变化量为0.6N。
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