1.1磁场对通电导线的作用力——高二物理人教版（2019）选择性必修二课堂速测（含解析）
文档属性
| 名称 | 1.1磁场对通电导线的作用力——高二物理人教版（2019）选择性必修二课堂速测（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 246.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-09-20 16:39:49 | ||
图片预览
文档简介
1.1磁场对通电导线的作用力——高二物理人教版（2019）选择性必修二课堂速测
【基础知识整合】
一、安培力
1.定义：通电导线在磁场中受到的力。
2.大小：
当I与B垂直时：
当I与B平行时：
当I与B成角时：
3.方向：
左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
特点：同时垂直于电流与磁场方向，即垂直于电流方向与磁场方向所决定的平面。
二、磁电式电流表
1.用途：电流表是用来测定电流大小和方向的仪器。
2.基本组成部分:磁体和放在磁体两极之间的线圈。
3.构造:磁电式电流表的构造如图所示。在磁性很强的蹄形磁铁的两极间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱,铁质圆柱的外面套着一个可以绕轴转动的线圈,转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针。
【课堂考点速测】
1.磁场对电流的作用力通常称为安培力.关于安培力，下列说法正确的是( )
A.通电直导线在匀强磁场中受到的安培力的方向总是垂直于磁场的方向
B.放在匀强磁场中的通电导线一定受磁场的作用力
C.通电直导线跟磁场方向平行时安培力最大
D.将处在匀强磁场中的通电直导线从中点折成直角，安培力的大小可能变为原来的
2.一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示，导线上的电流由左向右流过.当导线以左端点为轴在纸面内转过90°的过程中，导线所受的安培力( )
A.大小不变，方向也不变
B.大小由零逐渐增大到最大，方向随时改变
C.大小由零逐渐增大到最大，方向不变
D.大小由最大逐渐减小到零，方向不变
3.在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极，并把它们与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水。如果把玻璃皿放在磁场中，如图所示，通过所学的知识可知，当接通电源后从上向下看( )
A.液体将顺时针旋转
B.将蹄形磁铁翻转90°，使磁场方向水平，液体的旋转效果不变
C.若仅调换N、S极位置，液体旋转方向不变
D.若仅调换电源正负极位置，液体旋转方向不变
4.关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受安培力F的关系，下列说法正确的是( )
A.在的地方，F一定等于零
B.在的地方，B一定等于零
C.若，则F一定等于1 N
D.若，则B一定等于1 T
5.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B。L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中。已知ab边长为，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行。该导线受到的安培力为( )
A.0 B. C. D.
6.小明在课后用铜丝自制了一个“心”形的线圈，他把一节干电池的正极朝上放在一个强磁铁上，强磁铁的N极朝上，S极朝下，然后把制成的线圈按图示方式放在电池上，顶端搁在电池的正极，下部分和磁铁接触，忽略各接触面上的摩擦力，从上往下看，则( )
A.线圈不会转 B.线圈顺时针转动
C.线圈逆时针转动 D.转动方向无法判断
答案以及解析
1.答案：AD
解析：根据左手定则可知，通电直导线在匀强磁场中所受的安培力的方向垂直于电流与磁场确定的平面，则安培力方向与磁场方向一定垂直，选项A正确.放在匀强磁场中的通电导线，如果电流与磁场方向平行，则不受磁场的作用力，选项B错误，当通电直导线跟磁场方向垂直时安培力最大，选项C错误.假设初始时导线与磁场垂直，将导线从中点折成直角后，若弯折部分与磁场平行，则导线的有效长度为原来的一半，安培力变为原来的一半；若弯折部分与磁场仍垂直，则导线的有效长度为原来的，安培力变为原来的，选项D正确.
2.答案：C
解析：在导线转动过程中，设电流方向与磁场方向的夹角为θ，则导线所受的安培力，因为θ越来越大，所以F越来越大，当时，安培力达到最大，根据左手定则可知，在转动过程中导线所受安培力方向不变，故选C.
3.答案：A
解析：在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由中心流向边缘，器皿所在处的磁场方向竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的安培力方向沿顺时针方向，因此液体沿顺时针方向旋转，故A正确；将蹄形磁铁翻转90°，使磁场方向水平，根据左手定则，液体受到竖直方向的安培力，液体没有旋转效果，故B错误；若仅调换N、S极位置或仅调换电源的正负极位置，根据左手定则可知安培力方向肯定改变，故CD均错误。
4.答案：A
解析：在的地方，F一定等于零，故A正确；在的地方，B不一定等于零，也有可能是导线与磁场方向平行，故B错误；应用公式或时要注意导线方向是否与磁场方向垂直，故CD错误。
5.答案：C
解析：
6.答案：B
解析：“心”形的线圈，左半部分电流由上到下，磁场有方向向左的分量，根据左手定则可知，安培力是向里的；右半部分电流也是由上到下，磁场有方向向右的分量，根据左手定则可知，安培力是向外的，则从上往下看，线圈顺时针转动，B正确.
【基础知识整合】
一、安培力
1.定义：通电导线在磁场中受到的力。
2.大小：
当I与B垂直时：
当I与B平行时：
当I与B成角时：
3.方向：
左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
特点：同时垂直于电流与磁场方向，即垂直于电流方向与磁场方向所决定的平面。
二、磁电式电流表
1.用途：电流表是用来测定电流大小和方向的仪器。
2.基本组成部分:磁体和放在磁体两极之间的线圈。
3.构造:磁电式电流表的构造如图所示。在磁性很强的蹄形磁铁的两极间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱,铁质圆柱的外面套着一个可以绕轴转动的线圈,转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针。
【课堂考点速测】
1.磁场对电流的作用力通常称为安培力.关于安培力，下列说法正确的是( )
A.通电直导线在匀强磁场中受到的安培力的方向总是垂直于磁场的方向
B.放在匀强磁场中的通电导线一定受磁场的作用力
C.通电直导线跟磁场方向平行时安培力最大
D.将处在匀强磁场中的通电直导线从中点折成直角，安培力的大小可能变为原来的
2.一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示，导线上的电流由左向右流过.当导线以左端点为轴在纸面内转过90°的过程中，导线所受的安培力( )
A.大小不变，方向也不变
B.大小由零逐渐增大到最大，方向随时改变
C.大小由零逐渐增大到最大，方向不变
D.大小由最大逐渐减小到零，方向不变
3.在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极，并把它们与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水。如果把玻璃皿放在磁场中，如图所示，通过所学的知识可知，当接通电源后从上向下看( )
A.液体将顺时针旋转
B.将蹄形磁铁翻转90°，使磁场方向水平，液体的旋转效果不变
C.若仅调换N、S极位置，液体旋转方向不变
D.若仅调换电源正负极位置，液体旋转方向不变
4.关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受安培力F的关系，下列说法正确的是( )
A.在的地方，F一定等于零
B.在的地方，B一定等于零
C.若，则F一定等于1 N
D.若，则B一定等于1 T
5.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B。L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中。已知ab边长为，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行。该导线受到的安培力为( )
A.0 B. C. D.
6.小明在课后用铜丝自制了一个“心”形的线圈，他把一节干电池的正极朝上放在一个强磁铁上，强磁铁的N极朝上，S极朝下，然后把制成的线圈按图示方式放在电池上，顶端搁在电池的正极，下部分和磁铁接触，忽略各接触面上的摩擦力，从上往下看，则( )
A.线圈不会转 B.线圈顺时针转动
C.线圈逆时针转动 D.转动方向无法判断
答案以及解析
1.答案：AD
解析：根据左手定则可知，通电直导线在匀强磁场中所受的安培力的方向垂直于电流与磁场确定的平面，则安培力方向与磁场方向一定垂直，选项A正确.放在匀强磁场中的通电导线，如果电流与磁场方向平行，则不受磁场的作用力，选项B错误，当通电直导线跟磁场方向垂直时安培力最大，选项C错误.假设初始时导线与磁场垂直，将导线从中点折成直角后，若弯折部分与磁场平行，则导线的有效长度为原来的一半，安培力变为原来的一半；若弯折部分与磁场仍垂直，则导线的有效长度为原来的，安培力变为原来的，选项D正确.
2.答案：C
解析：在导线转动过程中，设电流方向与磁场方向的夹角为θ，则导线所受的安培力，因为θ越来越大，所以F越来越大，当时，安培力达到最大，根据左手定则可知，在转动过程中导线所受安培力方向不变，故选C.
3.答案：A
解析：在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由中心流向边缘，器皿所在处的磁场方向竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的安培力方向沿顺时针方向，因此液体沿顺时针方向旋转，故A正确；将蹄形磁铁翻转90°，使磁场方向水平，根据左手定则，液体受到竖直方向的安培力，液体没有旋转效果，故B错误；若仅调换N、S极位置或仅调换电源的正负极位置，根据左手定则可知安培力方向肯定改变，故CD均错误。
4.答案：A
解析：在的地方，F一定等于零，故A正确；在的地方，B不一定等于零，也有可能是导线与磁场方向平行，故B错误；应用公式或时要注意导线方向是否与磁场方向垂直，故CD错误。
5.答案：C
解析：
6.答案：B
解析：“心”形的线圈，左半部分电流由上到下，磁场有方向向左的分量，根据左手定则可知，安培力是向里的；右半部分电流也是由上到下，磁场有方向向右的分量，根据左手定则可知，安培力是向外的，则从上往下看，线圈顺时针转动，B正确.