第1章 第1节 安培力及其应用-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(鲁科版)
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内容正文:
鲁科版·选择性必修第二册·第1章安培力与洛伦兹力
安培力及其应用
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
要点说明
1
安培力
磁场对通电导线的作用力,称为安培力。
安培力方向一左手定则
伸开左手,让拇指与其余四指垂直且在同一平面内;使磁感线穿入手心,四指
2
指向电流方向,则拇指所指方向为安培力方向。
3
安培力大小(B⊥)
当通电导线与磁场方向垂直时,F=BL。
4
安培力大小(B)
当通电导线与磁场方向平行时,F=0。
5
安培力大小(一般情况)
F=BIL sin0,日为电流方向与磁场方向的夹角。
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);I:电流,单
6
位安培(A);L:导线在磁场中的有效长度,单位米(m)。
7
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
安培力方向总是垂直于电流方向和磁场方向所决定的平面,即F⊥B且F⊥
6
安培力应用一电动机
电动机利用通电线圈在磁场中受安培力而转动的原理工作,将电能转化为机械
9
能。
10
安培力应用—电流表
电流表利用通电线圈在磁场中受安培力发生偏转来测量电流大小。
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,下列说法正确的是
A通电导线在磁场中一定受安培力
B.安培力的方向一定与电流方向垂直
C.安培力的方向一定与磁场方向平行
D.安培力是磁场对运动电荷的作用力
2.关于左手定则,下列说法正确的是
A.磁感线穿入手心,四指指向电流方向,拇指指向安培力方向
B.磁感线穿入手心,四指指向安培力方向,拇指指向电流方向
C,磁感线穿入手背,四指指向电流方向,拇指指向安培力方向
D.磁感线穿入手心,四指指向磁场方向,拇指指向安培力方向
3.一根长为0.5的通电直导线,电流为2A,放在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中,导线与磁场方向垂直,则导线
所受安培力大小为
A0.2NB.0.4NC.0.8ND.1.0N
4.一根通电直导线与匀强磁场方向平行放置,导线所受安培力大小为
A.BLB.0C.BIL/2D.无法确定
5.在匀强磁场中,一根通电直导线与磁场方向成30°角放置,若导线所受安培力为F,则导线与磁场方向垂直放置时
所受安培力为
A.F/2 B.F C.2F D.3F
6.关于安培力公式F=BL,下列说法正确的是
A.该公式适用于任何磁场
B.该公式仅适用于匀强磁场且B⊥的情况
C.该公式适用于导线与磁场成任意角度的情况
D.该公式中L一定等于导线的实际长度
7.一根弯曲导线两端点间直线距离为L,放在匀强磁场中,导线中通有电流1,导线所在平面与磁场方向垂直,则导线
所受安培力大小为
A大于BILB.等于BILC.小于BLD.无法确定
8.关于电动机的工作原理,下列说法正确的是
A.电动机利用电磁感应原理工作
B.电动机利用通电线圈在磁场中受安培力而转动
C.电动机将机械能转化为电能
D.电动机中线圈所受安培力方向与电流方向平行
9.在匀强磁场中,一根通电直导线所受安培力方向竖直向上,若仅将电流方向反向,则安培力方向变为
A.竖直向上B.竖直向下C.水平方向D.无法确定
10.一根长为20c的直导线,通有0.5A的电流,垂直放入匀强磁场中,所受安培力为0.1N,则该磁场的磁感应强度
大小为
A.0.5T
B.1.0T
C.1.5T
D.2.0T
二、多选题(每题4分,共16分,选对但不全得2分,选错得0分)
11.关于安培力的大小,下列说法正确的是
A.当导线与磁场方向垂直时,F=BL
B.当导线与磁场方向平行时,F=0
C.当导线与磁场方向成角时,F=BIL sin
D.安培力大小与导线放置方向无关
12.关于安培力的方向,下列说法正确的是
A,安培力方向与电流方向垂直
B.安培力方向与磁场方向垂直
C.安培力方向与电流方向和磁场方向所决定的平面垂直
D.安培力方向与电流方向平行
13.下列设备中,利用了安培力工作的是
A.电动机B.电流表C.发电机
D.扬声器
14.一根通电直导线在匀强磁场中,下列情况中导线所受安培力为零的是
A.导线与磁场方向平行
B.导线与磁场方向成45°角
C.导线中电流为零
D.导线与磁场方向垂直
三、填空题(每空2分,共16分)
15.磁场对通电导线的作用力叫做
16.用左手定则判断安培力方向时,让磁感线穿入
,四指指向
方向,拇指所指方向为安培力方
向。
17.当通电导线与磁场方向垂直时,安培力大小的表达式为F=
18.当通电导线与磁场方向平行时,安培力大小为
19.一根长为0.2的通电直导线垂直放在匀强磁场中,导线中电流为3A,磁感应强度为0.5T,则导线所受安培力大
小为
No
20.在匀强磁场中,一根通电直导线与磁场方向成30°角放置,导线长0.4,电流为2A,磁感应强度为0.5T,则导
线所受安培力大小为
No
四、判断题(每题2分,共10分,对的填“”,错的填“×”)
21.安培力的方向总是垂直于磁场方向。
22.通电导线在磁场中一定受到安培力的作用。
23.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。
24.安培力公式F=BL适用于导线与磁场成任意角度的情况。
25.电动机是将电能转化为机械能的装置。
五、简答题(每题5分,共10分)
26.简述如何用左手定则判断安培力的方向。
27.简述电动机的工作原理。
六、计算题(每题9分,共18分)》
28.一根长为0.5的通电直导线,通有2A的电流,垂直放在磁感应强度为0.6T的匀强磁场中。求:
(1)导线所受安培力的大小;
(2)若将导线与磁场方向成30°角放置,其他条件不变,导线所受安培力的大小。
29.在匀强磁场中,一根长为0.8m的通电直导线与磁场方向垂直,导线中电流为0.5A,导线所受安培力为0.4N。
求:
(1)该匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)若将导线中的电流增大到1.0A,其他条件不变,导线所受安培力的大小。
模块3
参考答案
一、单选题
1.B解析:通电导线与磁场平行时不受安培力,A错;安培力方向一定与电流方向垂直,B对;安培力方向一定与磁场方
向垂直,C错;安培力是磁场对通电导线的作用力,D错。
2.A解析:左手定则:伸开左手,让磁感线穿入手心,四指指向电流方向,拇指所指方向为安培力方向。
3.B解析:F=BIL=0.4T×2A×0.5m=0.4N。
4.B解析:导线与磁场方向平行时,F=0。
5.C解析:F=BIL sin30°=BIL/2,故垂直放置时F⊥=BlL=2F。
6.B解析:公式F=BL仅适用于匀强磁场且导线与磁场方向垂直的情况。
7.B解析:弯曲导线的有效长度等于两端点间直线长度L,故F=BL。
8.B解析:电动机利用通电线圈在磁场中受安培力而转动的原理工作,将电能转化为机械能。
9.B解析:仅将电流方向反向,安培力方向也随之反向,变为竖直向下。
10.B解析:由F=BIL得B=F/IL)=0.1N/0.5A×0.2m)=1.0T。
二、多选题
11.ABC解析:安培力大小与导线放置方向有关,D错。
12.ABC解析:安培力方向垂直于电流方向和磁场方向所决定的平面,D错。
13.ABD解析:发电机利用电磁感应原理工作,不是利用安培力,C错。
14.AC解析:导线与磁场平行时F=0,A对;电流为零时F=0,C对。
三、填空题
15.安培力
16.手心;电流
17.BL
18.0
19.0.3解析:F=BIL=0.5T×3A×0.2m=0.3N。
20.0.2解析:F=BIL sin:30°=0.5T×2A×0.4m×0.5=0.2N。
四、判断题
21.√
22.×解析:通电导线与磁场方向平行时不受安培力。
23.√
24.×解析:F=BIL仅适用于导线与磁场垂直的情况,一般情况下F=BIL sin6。
25.√厂
五、简答题
26.答:伸开左手,让拇指与其余四指垂直且在同一平面内;使磁感线穿入手心,四指指向电流方向,则拇指所指方向即
为安培力方向。
27.答:电动机利用通电线圈在磁场中受到安培力的作用而转动,将电能转化为机械能。
六、计算题
28.
(1)导线与磁场垂直时:F=BL=0.6T×2A×0.5m=0.6N
(2)导线与磁场成30°角时:F=BIL sin30°=0.6T×2A×0.5m×0.5=0.3N
答:(1)导线所受安培力为0.6N;(2)导线所受安培力为0.3N。
29.
(1)由F=BIL得:B=F/L)=0.4N/0.5A×0.8m)=0.4N/0.4A·m=1.0T
(2)电流增大到1.0A时:F'=BIL'=1.0T×1.0A×0.8m=0.8N
答:(1)磁感应强度大小为1.0T;(2)导线所受安培力为0.8N。
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