第1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(粤教版)
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内容正文:
粤教版·选择性必修第二册·第一章磁场
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
磁场对
(通电导线)的作用力,称为安培力。
安培力的方向判定一左
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
2
手定则
掌心进入;四指指向
(电流)方向;拇指所指方向即为通电导线在
磁场中所受安培力的方向。
安培力方向的特点
安培力方向既与」
(磁场方向)垂直,又与】
(电流方向)垂
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直,即安培力垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面。安培力方向总垂直于
B与引所决定的平面。
安培力的大小
磁场方向与电流方向垂直(BLI):F=
(BL);磁场方向与电流方
向平行(BI):F=
(0);磁场方向与电流方向成0角:F=
(BILsin0)。
公式F=BL中各物理量
B:磁感应强度,单位
(特斯拉),符号T;:电流,单位
的含义及单位
(安培),符号A;L:导线在磁场中的
(有效长度),单位米(m);
F:安培力,单位
(牛顿),符号N。
有效长度
当通电导线为弯曲导线时,L取连接导线
(两端点)的直线长度(即
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有效长度),而非导线实际总长度。
安培力公式的适用条件
适用于
(匀强)磁场;适用于通电
(直)导线(或等效直
导线)。
安培力的叠加
若空间中存在多个磁场或导线受多个安培力,遵循
(矢量)合成法
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则(平行四边形定则)。
安培力与电流方向、磁场
当电流方向与磁场方向平行时,安培力为
(零);当电流方向与磁场
方向的关系
方向垂直时,安培力最
(大)。
左手定则与右手定则的区
左手定则:判断
(安培力/磁场力)方向;右手螺旋定则:判断
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别
(电流产生的磁场)方向。
易错提醒
①安培力方向总垂直于B与所决定的平面,既垂直于磁场方向,又垂直于电流方向。
②当电流方向与磁场方向平行时,安培力为零。
③弯曲通电导线的有效长度为连接导线两端点的直线长度。
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相同
B.安培力的方向一定与磁场方向相同
C,安培力的方向一定垂直于电流方向和磁场方向所决定的平面
D.安培力的方向与电流方向和磁场方向都可以不垂直
2.一段通电直导线放在匀强磁场中,导线中的电流方向与磁场方向垂直。若将导线中的电流增大为原来的2倍,其他
条件不变,则导线受到的安培力变为原来的
A.1/2B.1倍C.2倍D.4倍
3.一段长为0.2m的通电直导线垂直放入磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,导线中电流为2A,则导线所受安培力的
大小为
A0.1NB.0.2NC.0.4N
D.ON
4.关于公式F=BILsin0,下列说法正确的是
A.此公式只适用于匀强磁场
B.此公式只适用于B与引垂直的情况
C.日是磁场方向与导线方向的夹角
D.当0=90时,F=0
5.一根通电直导线与匀强磁场方向平行放置,则导线受到的安培力
A.最大B.为零C.方向垂直于导线D.方向沿导线方向
6.用左手定则判断安培力方向时,让磁感线穿过掌心,四指指向电流方向,则拇指所指方向是
A磁场方向B.电流方向C.安培力方向D.导线运动方向
7.在匀强磁场中,一段弯曲的通电导线所受安培力的有效长度等于
A.导线的实际总长度
B.导线两端点连线长度
C,导线在磁场中的弧长
D.导线在磁场中投影长度的两倍
8.关于安培力做功,下列说法正确的是
A.安培力一定不做功
B.安培力可以做正功,也可以做负功
C.安培力一定做正功
D.安培力一定做负功
9.在赤道上方水平放置一根通电直导线,电流方向由西向东,则该导线所受安培力的方向为
A.向上B.向下C.向北D.向南
10.两根平行直导线通以同向电流时,它们之间的相互作用力为
A.相互吸引
B.相互排斥
C.无相互作用力
D.无法判断
二、多选题(每题4分,共20分,选对得4分,选对但不全得2分,选错得0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.安培力的大小一定等于BL
D.当电流方向与磁场方向平行时,安培力为零
12.在匀强磁场中,一段通电直导线所受安培力为零,则可能的原因是
A.导线与磁场方向平行
B.导线中无电流
C,导线与磁场方向垂直
D.磁感应强度为零
13.关于公式F=BL,下列说法正确的是
A.该公式适用于匀强磁场中B与引垂直的情况
B.该公式中L为导线的有效长度
C.该公式中F的单位是牛顿
D.该公式中B的单位是韦伯
14.下列说法正确的是
A安培力的方向总是垂直于磁场方向
B.安培力的方向总是垂直于电流方向
C.安培力方向与磁场方向可以成任意角度
D.安培力方向与电流方向可以成任意角度
15.关于左手定则,下列说法正确的是
A.使用左手定则时,让磁感线从掌心穿入
B.四指指向电流方向
C,拇指指向安培力方向
D.拇指与四指可以不垂直
三、填空题(每题3分,共18分)
16.磁场对通电导线的作用力叫做
,
其方向可以用
定则来判断。
17.当通电直导线与匀强磁场方向垂直时,安培力的大小「=_
;当导线与磁场方向平行时,安培力的大小「
18.在公式F=BILsin0中,0表示
方向与
方向之间的夹角。
19.安培力的方向既垂直于
方向,又垂直于
方向。
20.一根长为0.5的通电直导线垂直放入匀强磁场中,导线中电流为4A,导线所受安培力为2N,则该匀强磁场的
磁感应强度大小为T。
21.两根平行直导线通以反向电流时,它们之间的相互作用力表现为相互
(选填"吸引"或"排斥")。
四、判断题(每题2分,共10分)
22.安培力的方向一定与磁场方向垂直。
23.通电导线在磁场中一定受到安培力的作用。
24.当通电导线与磁场方向成30°角时,安培力大小为F=BL。
25.弯曲通电导线的有效长度等于连接导线两端点的直线长度。
26.安培力公式F=BL只适用于匀强磁场。
五、简答题(每题5分,共10分)
27.简述左手定则的内容。
28.为什么当通电导线与磁场方向平行时,导线不受安培力?
六、计算题(供12分》
29.(6分)一根长为0.4m的通电直导线垂直放入磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,导线中电流为3A。求:
(1)导线所受安培力的大小;
(2)若将导线绕其中点旋转至与磁场方向平行,此时导线所受安培力的大小。
30.(6分)在匀强磁场中,磁感应强度B=0.2T,一根长L=0.5的通电直导线与磁场方向成30°角放置,导线中电
流I=4A。求导线所受安培力的大小。
模块3
参考答案
一、单选题
1.C解析:根据左手定则,安培力方向垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面。
2.C解析:F=BIL,I变为2倍,F变为2倍。
3.B解析:F=BIL=0.5×2×0.2N=0.2N。
4.A解析:公式F=BILsin0适用于匀强磁场,日为B与引的夹角,当0=90时F最大。
5.B解析:当1∥B时,sin0=0,F=0。
6.C解析:左手定则中拇指所指方向为安培力方向。
7.B解析:弯曲导线的有效长度为连接两端点的直线长度。
8.B解析:安培力可以做正功也可以做负功,取决于导线运动方向与安培力方向的夹角。
9,A解析:赤道上方磁场方向水平向北,电流由西向东,根据左手定则,安培力方向向上。
10.A解析:两根平行直导线通以同向电流时相互吸引。
二、多选题
11.ABD解析:安培力大小只有在B⊥I时才等于BIL,C错误。
12.ABD解析:当I1∥B或I=0或B=0时,安培力均为零;C中B⊥I时安培力最大,不为零。
13.ABC解析:B的单位是特斯拉(T),D错误。
14.AB解析:安培力方向一定同时垂直于磁场方向和电流方向,AB正确,CD错误。
15.ABC解析:左手定则中拇指与四指必须垂直,D错误。
三、填空题
16.安培力;左手
17.BlL;0
18.磁场;电流
19.磁场;电流
20.1解析:B=F/IL)=2/(4×0.5)T=1T。
21.排斥
四、判断题
22.√T
23.×解析:当导线与磁场平行时不受安培力。
24.×解析:F=BlLsin:30°=0.5BIL。
25.√厂
26.√Γ
五、简答题
27.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;让磁感线从掌心进入,四指指向电流方向,拇
指所指方向即为通电导线在磁场中所受安培力的方向。
28.答:当通电导线与磁场方向平行时,导线中电流方向与磁场方向平行,根据公式F=BILsin0,此时9=0°,si0°=0,
所以安培力为零。从微观角度看,此时定向移动的电荷运动方向与磁场方向平行,不受洛伦兹力,故导线整体不受安培
力。
六、计算题
29.
解:(1)导线与磁场垂直,安培力大小为:
F=BIL=0.5×3×0.4N=0.6N
(2)导线与磁场平行时,0=0°,sin0°=0:
F=BILsin0°=0N
答:(1)导线所受安培力大小为0.6N;(2)导线所受安培力为0。
30.
解:导线与磁场方向成30°角,安培力大小为:
F=BILsin
F=0.2×4×0.5×sin30°
F=0.2×4×0.5×0.5N
F=0.2N
答:导线所受安培力的大小为0.2N。
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