第1章 第2节 安培力的应用-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(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
第二节安培力的应用
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
关键内容
安培力定义
磁场对通电导线的作用力叫安培力,方向由左手定则判定。
2
左手定则
伸开左手,让磁感线穿入手心,四指指向电流方向,拇指指向安培力方向。
安培力大小(B⊥)
F=BIL,其中B为磁感应强度(单位:T),I为电流(单位:A),L为导线有
3
效长度(单位:m)。
4
安培力大小(B)
当电流方向与磁场方向平行时,F=0。
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一般情况
当B与I成日角时,F=BIL sine,0为B与I的夹角。
有效长度
L为导线在垂直于磁场方向上的有效长度;弯曲导线的有效长度等于两端点连
6
线的长度。
安培力方向特点
安培力方向总是垂直于B和I所决定的平面,即F⊥B且F⊥。
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
能。
安培力应用—磁电式仪
磁电式电流表利用通电线圈在磁场中受安培力力矩发生偏转来测量电流。
9
表
10
安培力应用—扬声器
扬声器利用通电线圈在磁场中受安培力带动纸盆振动发声。
核心公式速记
F=BL(B⊥I);F=BIL sin(0(-般情况);F=0(BI)。
模块2
课堂同步提升习题
一、
单项选择题(每题只有一个正确选项)
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磁场方向相同
B.安培力的方向一定与电流方向相同
C,安培力的方向一定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和电流方向均无关
2.一根长为0.5m的直导线垂直放入匀强磁场中,导线中通有2A的电流,磁感应强度为0.4T,则导线所受安培力
大小为
A0.2NB.0.4NC.0.8ND.1.0N
3.下列关于左手定则的使用,说法正确的是
A.让磁感线穿入手心,四指指向电流方向,拇指指向安培力方向
B.让磁感线穿入手心,四指指向安培力方向,拇指指向电流方向
C.让磁感线穿入手背,四指指向电流方向,拇指指向安培力方向
D.让磁感线穿入手心,四指指向磁场方向,拇指指向安培力方向
4.当通电导线中电流方向与磁场方向平行时,导线所受安培力为】
A.最大B.零C.与电流成正比D.无法确定
5.两根平行直导线通以同向电流时,它们之间的相互作用力表现为
A.相互吸引B.相互排拆C.无相互作用D.先吸引后排斥
6.关于安培力公式F=BL的适用条件,下列说法正确的是
A.适用于任意方向的通电导线
B.只适用于电流方向与磁场方向垂直的情况
C.只适用于电流方向与磁场方向平行的情况
D.只适用于匀强电场
7.一段弯曲的通电导线放在匀强磁场中,导线两端点间的直线距离为d,导线中电流为,磁感应强度为B(B垂直
于导线所在平面),则导线所受安培力大小为
A.BldB.0C.BIL(L为导线实际长度)
D.无法确定
8.电动机工作的基本原理是
A.电磁感应
B.通电线圈在磁场中受安培力而转动
C.电流的热效应D.静电感应
9.磁电式电流表中,使线圈发生偏转的力是
A.重力B.弹力C.安培力D.摩擦力
10.一根通电直导线放入匀强磁场中,导线与磁场方向成30°角,导线长0.2m,电流为3A,磁感应强度为0.5T,
则导线所受安培力大小为
A.0.15N
B.0.30N
C.0.26N
D.0
二、多项选择题(每题有多个正确选项)
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定
C,安培力的方向总是垂直于电流方向
D.安培力的方向总是平行于磁场方向
12.当通电直导线放入匀强磁场中时,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平行B.电流方向与磁场方向垂直C.电流方向与磁场方向成45°角
D.导线中电流为零
13.下列设备中,利用了安培力的是
A电动机B.发电机C.扬声器
D.磁电式电流表
14.关于安培力的大小,下列说法正确的是
A在B⊥I时,F=BL
B.在B∥1时,F=0
C.在B与I成0角时,F=BIL sin
D.安培力的大小与导线放置方向无关
三、判断题(正确写“,”,错误写“×”)
15.安培力的方向既垂直于磁场方向,又垂直于电流方向。
16.通电导线在磁场中一定受到安培力的作用。
17.安培力公式F=BL中,L一定等于导线的实际长度。
18.电动机是将电能转化为机械能的装置,其原理与安培力有关。
19.当通电导线与磁场方向平行时,导线不受安培力。
20.两根平行直导线通以反向电流时,它们相互吸引。
四、填空题
21.磁场对通电导线的作用力叫做
一,其方向用
定则来判定。
22.当通电导线与磁场方向垂直时,安培力大小的表达式为F=_;当通电导线与磁场方向平行时,安培力大
小为F=
0
23.一根长为0.4的直导线垂直放入磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,通以2A的电流,导线所受安培力大小为
_No
24.左手定则的内容: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
穿入手心,使
四指指向
方向,拇指所指的方向就是安培力的方向。
25.电动机工作时,将
能转化为
能。
五、简答题
26.简述左手定则的内容,并说明安培力方向与磁场方向、电流方向的关系。
27.试述电动机的基本工作原理。
28.为什么说磁电式电流表利用了安培力?请简要说明。
六、计算题
29.一根长为0.5m的直导线垂直放入匀强磁场中,导线中通有4A的电流,导线所受安培力为1.0N。求:
(1)该匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若将导线中的电流增大为6A,其他条件不变,导线所受安培力的大小。
30.一根长为0.2的通电直导线放入匀强磁场中,磁感应强度为0.6T,导线中电流为5A,导线与磁场方向成30°
角。求导线所受安培力的大小。
模块3
参考答案
一、
单项选择题
1.C解析:安培力方向由左手定则判定,总是垂直于B和1所决定的平面。
2.B解析:F=BIL=0.4×2×0.5N=0.4N。
3.A解析:左手定则:磁感线穿入手心,四指指向电流方向,拇指指向安培力方向。
4.B解析:当1∥B时,F=0。
5.A解析:两根平行直导线通以同向电流时相互吸引,这是安培力作用的结果。
6.B解析:F=BL适用于电流方向与磁场方向垂直(B⊥I)的情况。
7.A解析:弯曲导线的有效长度等于两端点连线的长度d,F=Bld。
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。
9.C解析:磁电式电流表中线圈受安培力作用而发生偏转。
10.A解析:F=BIL sin:30°=0.5×3×0.2×0.5N=0.15N。
二、多项选择题
11.ABC解析:安培力方向垂直于电流方向,不平行于磁场方向,D错误。
12.AD解析:I∥B时F=0;I=0时F=0。B、C情况下F≠0。
13.ACD解析:发电机利用电磁感应原理,不是安培力。
14.ABC解析:安培力大小与导线放置方向有关,D错误。
三、判断题
15.√厂解析:安培力方向F⊥B且F⊥l。
16.×解析:当1∥B或1=0时,导线不受安培力。
17.×解析:L为导线在垂直于磁场方向上的有效长度,不一定等于实际长度。
18.√「厂解析:电动机原理与安培力有关,将电能转化为机械能。
19.√解析:1∥B时F=0。
20.×解析:两根平行直导线通以反向电流时相互排斥。
四、填空题
21.安培力;左手
22.BIL;0
23.0.4解析:F=BIL=0.5×2×0.4N=0.4N。
24.磁感线;电流
25.电;机械
五、简答题
26.答:左手定则: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;让磁感线穿入手心,使四指指向电
流方向,拇指所指的方向就是安培力的方向。安培力方向与磁场方向和电流方向都垂直,即安培力方向垂直于B和I所决
定的平面。
27.答:电动机的基本工作原理是:通电线圈在磁场中受到安培力的作用,安培力产生力矩使线圈发生转动,从而将电能
转化为机械能。
28.答:磁电式电流表中有一个可转动的线圈放在磁场中,当电流通过线圈时,线圈受到安培力的作用产生力矩,使线圈
带动指针发生偏转,偏转角度与电流大小成正比,从而可以测量电流大小。因此磁电式电流表利用了安培力。
六、计算题
29.
(1)由F=BIL得:B=F/(L)=1.0/(4×0.5)T=1.0/2.0T=0.5T。
(2)由F=BIL得:F=0.5×6×0.5N=1.5N。
30.
由F=BIL sinθ得:F=0.6×5×0.2×sin30°=0.6×5×0.2×0.5N=0.3N。
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