第1章 1. 磁场对通电导线的作用力-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(人教版)
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内容正文:
人教版·选择性必修第二册·第一章安培力与洛伦兹力
磁场对通电导线的作用力
课时重点&课堂同步
模块1
本小节知识重点梳理
一、
安培力及其方向
要点
内容
1.安培力定义
磁场对通电导线的作用力,称为安培力
2.安培力方向
由左手定则判定
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,
3.左手定则
四指指向电流方向,拇指所指方向即安培力方向
安培力方向既垂直于磁场方向,又垂直于电流方向,即F⊥B且F⊥I,安培力垂直于B
4.重要结论
与1所决定的平面
二、
安培力的大小
要点
内容
5.当B⊥1时
F=BIL(最大安培力)
6.当B∥I时
F=0(导线与磁场平行,不受安培力)
7.一般情况
F=BIL sin0,0为B与I的夹角
8.公式适用条件
适用于匀强磁场中直导线;L为导线在磁场中的有效长度
9.有效长度
弯曲导线的有效长度等于连接两端点的直线长度,相应的电流沿始端到末端方向
三、磁电式电流表
要点
内容
利用安培力使线圈偏转,指针偏角与电流大小成正比;磁极与铁芯间形成辐向磁场,使线
10.工作原理
圈平面始终与磁感线平行
模块2
课堂同步提升习题
选择题
(每小题只有一个选项符合题意)
1.关于安培力的方向,下列说法正确的是
A.安培力的方向总是与磁场方向相同
B.安培力的方向总是与电流方向相同
C.安培力的方向既垂直于磁场方向又垂直于电流方向
D.安培力的方向与磁场方向、电流方向均在同一个平面内
2.用左手定则判定安培力方向时,让磁感线穿过掌心,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的直导线放在匀强磁场中,导线与磁场方向垂直,导线中通有电流1,磁感应强度为B,则导线所受安
培力大小为
A.BIL B.BIL/2 C.0 D.2BIL
4.当通电直导线与磁场方向平行时,导线受到的安培力大小为
ABLB.BIL sin90°C.0D.无法确定
5.在匀强磁场中,一根直导线与磁场方向成30°角放置,导线中通有电流,则导线所受安培力的计算公式为
A.F=BILB.F=BIL cos30°C.F=BIL sin30°
D.F=0
6.关于公式F=BL,下列说法正确的是一
A.该公式适用于任意磁场
B.该公式只适用于匀强磁场中导线与磁场垂直的情况
C.该公式中L一定等于导线的实际长度
D.该公式只适用于通电直导线在任意磁场中的情况
7.磁电式电流表中,磁极与铁芯之间形成辐向磁场,其目的是
A.增大线圈受到的安培力
B.使线圈平面始终与磁感线平行,保证指针偏角与电流成正比
C.减小线圈受到的摩擦力
D.使线圈中的电流方向保持不变
8.将一根弯曲的通电导线放入匀强磁场中,导线两端点间直线距离为L,导线中电流为1,磁场方向与连线垂直,则
导线所受安培力大小为
A.一定大于BLB.一定小于BLC.等于BILD.无法判断
9.在左手定则中,拇指与四指的关系是
A.拇指与四指平行
B.拇指与四指垂直,且都在同一平面内
C.拇指与四指垂直,但不在同一平面内
D.拇指与四指成任意角度
10.关于安培力做功,下列说法中正确的是
A.安培力一定做正功B.安培力一定做负功
C,安培力可以做正功、负功或不做功D.安培力一定不做功
二、多选题(每小题有多个选项符合题意)
11.关于安培力,下列说法正确的是
A.安培力的方向一定垂直于磁场方向
B.安培力的方向一定垂直于电流方向
C.安培力的方向一定垂直于导线方向
D.安培力方向与电流方向可以成任意角度
12.在匀强磁场中,关于通电导线所受安培力,下列说法正确的是
A.当导线与磁场垂直时,安培力最大
B.当导线与磁场平行时,安培力为零
C.当导线与磁场成45°角时,安培力为BIL sin45°
D.安培力的大小与导线放置方向无关
13.关于磁电式电流表,下列说法正确的是
A.线圈转动是因为受到安培力的作用
B.指针偏角与通入线圈的电流大小成正比
C,磁极与铁芯间的磁场为匀强磁场
D.线圈平面始终与磁感线平行
三、填空题
14.磁场对通电导线的作用力叫做
,其方向用
定则来判定。
15.左手定则的内容:伸开左手,使拇指与其余四指
,并且都与手掌在同一平面内;让
从掌心穿
入,四指指向
方向,拇指所指的方向就是安培力的方向。
16.当通电直导线与匀强磁场方向垂直时,安培力大小的表达式为F=;当导线与磁场方向平行时,安培力
大小为」
17.在匀强磁场中,一根长为0.5的直导线通有2A的电流,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
18.弯曲导线的有效长度等于连接导线两端点的
长度,相应的电流方向沿
到
的方向。
四、判断题(正确打"/",错误打"x")
19.安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面。
20.通电导线在磁场中一定受到安培力的作用。
21.公式F=BL中的L是导线在磁场中的有效长度。
22.在匀强磁场中,通电导线与磁场方向成日角时,安培力F=BIL sin0。
23.磁电式电流表中,线圈所在的磁场是匀强磁场。
五、简答题
24.简述左手定则的内容。
25.为什么磁电式电流表中要采用辐向磁场?请简要说明。
六、计算题
26.在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,放置一根长为0.4m的直导线,导线与磁场方向垂直,导线中通有3A的
电流。求导线所受安培力的大小。
27.在匀强磁场中,一根长为0.2m的通电直导线与磁场方向成30°角,导线中电流为5A,磁感应强度为0.6T。求
导线所受安培力的大小。
28.一根长为0.8的直导线放在匀强磁场中,导线与磁场方向垂直,磁感应强度为0.25T,导线所受安培力为0.5
N。求导线中的电流大小。
模块3
参考答案
一、选择题
1.C
2.B
3.A
4.C
5.C
6.B
7.B
8.C
9.B
10.C
二、多选题
11.ABC
12.ABC
13.ABD
三、填空题
14.安培力;左手
15.垂直;磁感线;电流
16.BlL;0
17.0.4
18.直线;始端;末端
四、判断题
19.√
20.X
21.V
22.√
23.X
五、简答题
24.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
指所指的方向就是安培力的方向。
25.答:磁电式电流表中采用辐向磁场,使线圈平面始终与磁感线平行,这样无论线圈转到什么位置,安培力大小不变,
指针偏角与电流大小成正比,便于均匀刻度。
六、计算题
26.
已知:B=0.5T,L=0.4m,1=3A,导线与磁场垂直。
公式:F=BIL
代入:F=0.5×3×0.4=0.6N
答:导线所受安培力大小为0.6N。
27.
已知:B=0.6T,L=0.2m,I=5A,0=30°。
公式:F=BIL sin0
代入:F=0.6×5×0.2×sin30°=0.6×5×0.2×0.5=0.3N
答:导线所受安培力大小为0.3N。
28.
已知:B=0.25T,L=0.8m,F=0.5N,导线与磁场垂直。
公式:F=BIL,则I=F/(BL)
代入:1=0.5/(0.25×0.8)=0.5/0.2=2.5A
答:导线中的电流大小为2.5A。
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