資源簡(jiǎn)介

第一章　磁　場(chǎng)
第一節(jié)　安培力
(分值:100分)
選擇題1~11題,每小題8分,共88分。
基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練
題組一　安培力及安培力的方向
1.如圖所示,各圖中標(biāo)出了勻強(qiáng)磁場(chǎng)中通電直導(dǎo)線所受安培力的方向,正確的是 (　　)
A B
C D
2.(2024·廣東珠海高二期中)如圖所示,兩條相同的平行直導(dǎo)線A、B中通入方向相同、大小不等的電流IA、IB,導(dǎo)線A、B所受的安培力分別記為FA、FB,則 (　　)
B在A處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里
FA的方向向右
若電流IA>IB,則FA>FB
若電流IA、IB同時(shí)反向,則FA、FB也同時(shí)反向
3.(多選)如圖(a)所示,揚(yáng)聲器中有一線圈處于磁場(chǎng)中,當(dāng)音頻電流信號(hào)通過線圈時(shí),線圈帶動(dòng)紙盆振動(dòng),發(fā)出聲音。俯視圖(b)表示處于輻射狀磁場(chǎng)中的線圈(線圈平面即紙面),磁場(chǎng)方向如圖中箭頭所示。在圖(b)中 (　　)
當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí),線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里
當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí),線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外
當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí),線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里
當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí),線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外
題組二　安培力的大小
4.已知潮州市區(qū)地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B約為4.0×10-5T,其水平分量約為3.0×10-5T。若市區(qū)一高層建筑安裝了高50 m的豎直金屬桿作為避雷針,在某次雷雨天氣中,當(dāng)帶有正電的烏云經(jīng)過避雷針的上方時(shí),經(jīng)避雷針開始放電,電流方向自上而下,大小為1.0×105 A,此時(shí)金屬桿受到地磁場(chǎng)對(duì)它的安培力的方向和大小分別為 (　　)
方向向西,大小約為150 N
方向向西,大小約為200 N
方向向東,大小約為150 N
方向向東,大小約為200 N
5.長(zhǎng)度為L(zhǎng)、通有電流I的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電流方向與磁場(chǎng)方向分別如圖所示,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,下列各圖中,導(dǎo)線所受安培力大小的計(jì)算正確的是 (　　)
A B
C D
6.如圖所示的各圖中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,導(dǎo)線兩端點(diǎn)a、b間的距離相等,導(dǎo)線中電流相等,則下列有關(guān)導(dǎo)線所受安培力大小的判斷正確的是 (　　)
丁圖中最大 乙圖中最大
一樣大 無法判斷
7.(多選)如圖所示,長(zhǎng)度L=10 cm的一段直導(dǎo)線ab,放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=3×10-2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向水平向左,ab與磁場(chǎng)方向垂直。導(dǎo)線中的電流I=10 A,方向從b流向a,導(dǎo)線繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng),則 (　　)
圖示位置安培力大小為3×10-2 N
由圖示位置在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)過60°時(shí),安培力大小為1.5×10-2 N
由圖示位置在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)過90°時(shí),安培力的大小為0
由圖示位置向紙面外轉(zhuǎn)過90°時(shí),安培力的大小為0
8.如圖所示,一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)垂直。線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng),且∠abc=∠bcd=135°。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I,方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線abcd所受磁場(chǎng)的作用力的合力為 (　　)
(+1)BIL,沿紙面向上
(-1)BIL,沿紙面向上
(+1)BIL,沿紙面向下
(-1)BIL,沿紙面向下
綜合提升練
9.(2024·北京四中高二期末)如圖所示,D是置于通電螺線管正上方的一段通電直導(dǎo)線,電流方向垂直于紙面向里。在開關(guān)S接通后,關(guān)于導(dǎo)線D處磁場(chǎng)方向與導(dǎo)線所受安培力方向判斷正確的是 (　　)
磁場(chǎng)方向向右,安培力方向向下
磁場(chǎng)方向向左,安培力方向向上
磁場(chǎng)方向向上,安培力方向向右
磁場(chǎng)方向向下,安培力方向向左
10.將一段通電直導(dǎo)線abc從中點(diǎn)b折成120°,分別放在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,圖甲中導(dǎo)線所在平面與磁場(chǎng)方向平行,圖乙中導(dǎo)線所在平面與磁場(chǎng)方向垂直,若兩圖中兩導(dǎo)線所受的安培力大小相等,則甲、乙兩圖中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為 (　　)
11.截面為正方形的絕緣彈性長(zhǎng)管中心有一固定長(zhǎng)直導(dǎo)線,長(zhǎng)管外表面固定著對(duì)稱分布的四根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線。若中心直導(dǎo)線通入電流I1,四根平行直導(dǎo)線均通入電流I2,I1 I2,電流方向如圖所示。下列截面圖中可能正確表示通電后長(zhǎng)管發(fā)生形變的是 (　　)
A B
C D
培優(yōu)加強(qiáng)練
12.(12分)音圈電機(jī)是一種應(yīng)用于硬盤、光驅(qū)等系統(tǒng)的特殊電動(dòng)機(jī)。如圖是某音圈電機(jī)的原理示意圖,它由一對(duì)正對(duì)的磁極和一個(gè)正方形剛性線圈構(gòu)成,線圈邊長(zhǎng)為L(zhǎng),匝數(shù)為n,磁極正對(duì)區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于線圈平面豎直向下,大小為B,區(qū)域外的磁場(chǎng)忽略不計(jì)。線圈左邊始終在磁場(chǎng)外,右邊始終在磁場(chǎng)內(nèi),前后兩邊在磁場(chǎng)內(nèi)的長(zhǎng)度始終相等。某時(shí)刻線圈中的電流從P流向Q,大小為I。
(1)(6分)求此時(shí)線圈所受安培力的大小和方向;
(2)(6分)若此時(shí)線圈水平向右運(yùn)動(dòng)的速度大小為v,求安培力的功率。
第一節(jié)　安培力
1.B　[根據(jù)左手定則，圖A中的安培力應(yīng)該垂直磁場(chǎng)方向，垂直于電流的方向指向左上方，A錯(cuò)誤；圖B中磁場(chǎng)的方向向下，電流的方向垂直紙面向里，所以安培力的方向向左，B正確；圖C中磁場(chǎng)的方向向右，電流方向向上，所以安培力的方向垂直紙面向里，C錯(cuò)誤；圖D中電流的方向與磁場(chǎng)的方向平行，不受安培力，D錯(cuò)誤。]
2.B　[由安培定則可知，B在A處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，由左手定則可知A受到的安培力方向向右，故B正確，A錯(cuò)誤；B給A的力FA與A給B的力FB是一對(duì)作用力和反作用力，有FA＝FB，故C錯(cuò)誤；若電流IA、IB同時(shí)反向，A和B還是相互吸引，F(xiàn)A、FB方向不變，故D錯(cuò)誤。]
3.BC　[將環(huán)形導(dǎo)線分割成無限個(gè)小段，每一小段看成直導(dǎo)線，則根據(jù)左手定則，當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外，故A錯(cuò)誤，B正確；同理，當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里，故C正確，D錯(cuò)誤。]
4.C　[當(dāng)帶有正電的烏云經(jīng)避雷針放電時(shí)，放電電流方向沿避雷針自上而下，若面向北方站立，則空間水平磁場(chǎng)均為“×”，則右側(cè)為東方，左側(cè)為西方，如圖所示。由左手定則判定可知金屬桿所受安培力的方向向東，大小為F＝BIL＝3.0×10－5×1.0×105×50 N＝150 N，故C正確。]
5.A　[A圖中，導(dǎo)線不和磁場(chǎng)垂直，將導(dǎo)線投影到垂直于磁場(chǎng)的方向上，故F＝BILcos θ，A正確；B圖中，導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向垂直，故F＝BIL，B錯(cuò)誤；C圖中，導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向垂直，故F＝BIL，C錯(cuò)誤；D圖中，導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向垂直，故F＝BIL，D錯(cuò)誤。]
6.C　[安培力公式F＝BIL⊥，其中L⊥為導(dǎo)線在垂直于磁場(chǎng)方向的有效長(zhǎng)度，題甲、乙、丙、丁四個(gè)圖中導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)放置，有效長(zhǎng)度相等，所以各導(dǎo)線所受的安培力大小相等，C正確。]
7.ABC　[在題圖所示位置，F(xiàn)＝BIL＝3×10－2 N，A正確；由題圖所示位置在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)過60°時(shí)，F(xiàn)＝BILsin 30°＝1.5×10－2 N，B正確；由題圖所示位置在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)過90°時(shí)，B∥L，F(xiàn)＝0，C正確；由題圖所示位置向紙面外轉(zhuǎn)過90°時(shí)，B⊥I，F(xiàn)＝BIL＝3×10－2 N，D錯(cuò)誤。]
8.A　[導(dǎo)線abcd在磁場(chǎng)中的等效長(zhǎng)度為ad兩點(diǎn)連線的長(zhǎng)度，即L有效＝L＋2Lcos 45°＝(＋1)L，則F安＝BIL有效＝(＋1)BIL；等效電流方向?yàn)閍→d，根據(jù)左手定則，安培力方向沿紙面向上，A正確。]
9.B　[由安培定則可知，通電螺線管內(nèi)部的磁感線水平向右，等效為條形磁體，其右側(cè)為N極，導(dǎo)線D處的磁場(chǎng)方向向左，由左手定則可知導(dǎo)線所受的安培力方向向上，故B正確。]
10.B　[設(shè)導(dǎo)線的總長(zhǎng)度為2L，通過導(dǎo)線的電流為I，題圖甲中導(dǎo)線受到的安培力大小為B1IL＋B1ILcos 60°＝B1IL，題圖乙中導(dǎo)線受到的安培力大小為B2I·2Lcos 30°＝B2IL，根據(jù)題意有B1IL＝B2IL，有＝，B正確。]
11.C　[根據(jù)“同向電流相互吸引，異向電流相互排斥”的作用規(guī)律可知，左、右兩導(dǎo)線與長(zhǎng)管中心的長(zhǎng)直導(dǎo)線相互吸引，上、下兩導(dǎo)線與長(zhǎng)管中心的長(zhǎng)直導(dǎo)線相互排斥，C正確。]
12.(1)nBIL　水平向右　(2)nBILv
解析　(1)由安培力的計(jì)算公式F＝BIL及左手定則可知，線圈前、后兩邊受到的安培力大小相等，方向相反，兩力的合力為零；左邊不受安培力；右邊受到的安培力的方向水平向右，因?yàn)榫€圈所在的平面與磁場(chǎng)的方向垂直，所以線圈所受安培力的大小F＝nBIL。
(2)線圈在安培力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)功率的表達(dá)式可得P＝Fv＝nBILv。第一節(jié)　安培力
學(xué)習(xí)目標(biāo)　1.知道安培力的概念。 2.理解左手定則的內(nèi)容，并能用其判斷安培力的方向。3.掌握安培力的公式，并能用其進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。
知識(shí)點(diǎn)一　安培力及安培力的方向
如圖甲所示，將導(dǎo)體棒置于蹄形磁體間，使電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒向右擺動(dòng)，可見導(dǎo)體棒受到了向右的力的作用。
(1)該力的施力物體是什么？
(2)將磁場(chǎng)方向、電流方向、安培力方向畫出，如圖乙所示。請(qǐng)說出該力方向與磁場(chǎng)方向、電流方向的關(guān)系。
(3)在圖甲中只是上下交換磁極的位置以改變磁場(chǎng)方向，或只改變電流的方向，將看到什么現(xiàn)象。
(4)若同時(shí)改變磁場(chǎng)方向和電流方向，導(dǎo)體棒的受力方向變嗎？
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1.安培力：磁場(chǎng)對(duì)________________的作用力。
2.安培力的方向
(1)決定因素：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向與________________方向、導(dǎo)線中電流方向有關(guān)。
(2)判斷方法：左手定則——伸開左手，使大拇指與四指垂直，且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)。讓磁感線垂直穿入________，并使四指指向________的方向，這時(shí)________________方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。
【思考】 如圖(a)所示，兩導(dǎo)線通有同向電流
(1)請(qǐng)通過安培定則判斷電流I1在導(dǎo)線2處激發(fā)的磁場(chǎng)方向；
(2)通過左手定則判斷右側(cè)導(dǎo)線2所受安培力的方向；
(3)同樣的方法判斷左側(cè)導(dǎo)線1所受安培力的方向；
(4)如圖(b)，改變右側(cè)導(dǎo)線中的電流方向，再利用安培定則和左手定則判斷電流間的相互作用力的方向；
(5)請(qǐng)總結(jié)，什么情況下兩導(dǎo)線互相吸引，什么情況下互相排斥。
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例1 畫出圖中各磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的安培力的方向(與紙面垂直的力只需用文字說明)。
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訓(xùn)練1 圖中各圖已經(jīng)分別標(biāo)明電流I、磁場(chǎng)B和安培力F這三個(gè)物理量中的兩個(gè)量的方向，試在圖中標(biāo)出第三個(gè)量的方向。
例2 如圖所示，兩根平行放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線a和b中通有大小相同、方向相反的電流，a受到的安培力大小為F1。當(dāng)加入與兩導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，b受到的安培力大小變?yōu)镕2，則此時(shí)a受到的安培力大小變?yōu)?　　)
A.F1 B.F2
C.F1－F2 D.F1＋F2
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知識(shí)點(diǎn)二　安培力的大小
實(shí)驗(yàn)表明，通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，通電直導(dǎo)線所受安培力的大小F＝0，通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，所受安培力的大小F＝BIL。請(qǐng)據(jù)此推導(dǎo)當(dāng)通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向成θ角時(shí)， 所受安培力多大？
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1.當(dāng)通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，通電直導(dǎo)線所受安培力的大小________。
2.當(dāng)通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，通電直導(dǎo)線所受安培力的大小F＝________。
3.當(dāng)通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向成θ角時(shí)，所受安培力的大小為F＝____________。
4.安培力公式說明
(1)公式F＝BILsin θ中B對(duì)放入的通電導(dǎo)線來說是外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，不必考慮導(dǎo)線自身產(chǎn)生的磁場(chǎng)。
(2)公式F＝BILsin θ中θ是B和I方向的夾角
①當(dāng)θ＝90°時(shí)，即B⊥I，sin θ＝1，公式變?yōu)镕＝BIL。
②當(dāng)θ＝0°時(shí)，即B∥I，F(xiàn)＝0。
(3)公式F＝BILsin θ中L指的是導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的“有效長(zhǎng)度”，彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L，等于連接兩端點(diǎn)直線的長(zhǎng)度，如圖所示，相應(yīng)的電流沿L由始端流向末端。
【思考】
1.兩根通電導(dǎo)線在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，若導(dǎo)線長(zhǎng)度相同，電流大小相等，則所受安培力是否一定大小相等，方向相同？
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2.將通電導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中某處，若通電導(dǎo)線不受安培力，說明該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零。
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例3 (多選)(粵教版P7T4改編)某同學(xué)用圖中所給器材進(jìn)行與安培力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，兩根固定的金屬導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)，處于蹄形磁鐵兩極中間的磁場(chǎng)可近似看成是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B且垂直導(dǎo)軌平面，金屬棒長(zhǎng)度為l(LA.僅適當(dāng)增加兩導(dǎo)軌間的距離
B.僅換一根更長(zhǎng)的金屬棒
C.僅適當(dāng)增大金屬棒中的電流
D.僅改變金屬棒中的電流方向
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磁場(chǎng)對(duì)通電金屬棒的安培力，對(duì)應(yīng)受力部分的長(zhǎng)度為處在磁場(chǎng)內(nèi)的有效長(zhǎng)度L，而非金屬棒的長(zhǎng)度l。同理，若磁場(chǎng)較窄，寬度為L(zhǎng)，處于磁場(chǎng)中受力部分的導(dǎo)線有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則安培力F安＝BI·L?！　?br/>例4 (2024·廣東江門高二期中)如圖所示，由均勻的電阻絲組成的等邊三角形導(dǎo)體框，垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置，將M、N兩點(diǎn)接入電源兩端，通電時(shí)，導(dǎo)體框受到的安培力為3.6 N，導(dǎo)體框中MN邊受到的安培力大小為(　　)
　　　　　　　　　　　　　
A.1.2 N B.1.8 N
C.2.4 N D.3.6 N
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導(dǎo)線MON的有效長(zhǎng)度與導(dǎo)線MN長(zhǎng)度相等，但導(dǎo)線MON與導(dǎo)線MN所受安培力并不相等，因?yàn)橥ㄟ^兩導(dǎo)線的電流不同。由于兩導(dǎo)線并聯(lián)，電流與電阻成反比?！　?br/>訓(xùn)練2 如圖所示，導(dǎo)線ab長(zhǎng)20 cm，用兩根平行的、相同的彈簧將ab水平掛起，彈簧間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹?0 cm，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5 T，導(dǎo)線ab所受重力大小為0.1 N。為了使彈簧不發(fā)生形變，導(dǎo)線內(nèi)電流的方向和大小應(yīng)如何？
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隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
1.(安培力的方向)(2024·廣東梅州高二期末)下列情景中，關(guān)于通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向標(biāo)注正確的是(　　)
A.甲圖中通電導(dǎo)線靜止，磁場(chǎng)垂直紙面向里
B.乙圖中磁場(chǎng)與豎直方向的夾角為θ，電流方向垂直紙面向里
C.丙圖中磁場(chǎng)豎直向上，導(dǎo)軌水平放置
D.丁圖中導(dǎo)體棒靜止，磁場(chǎng)豎直向上
2.(安培力的大小)(2023·江蘇卷，2)如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，L形導(dǎo)線通以恒定電流I，放置在磁場(chǎng)中。已知ab邊長(zhǎng)為2l，與磁場(chǎng)
方向垂直，bc邊長(zhǎng)為l，與磁場(chǎng)方向平行。該導(dǎo)線受到的安培力為(　　)
A.0 B.BIl
C.2BIl D.BIl
3.(安培力的大小)(2024·廣東東莞高二期中)正方形線框LMNP由四段相同的導(dǎo)體棒a、b、c、d連接而成，固定于垂直線框平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(圖中未畫出)，線框頂點(diǎn)L、P與直流電源兩端相接。已知導(dǎo)體棒d受到的安培力大小為F，下列說法正確的是(　　)
A.導(dǎo)體棒a、b、c中的電流與導(dǎo)體棒d中的電流相等
B.導(dǎo)體棒a受到的安培力大小為F
C.導(dǎo)體棒a、b、c受到的安培力大小為3F
D.線框LMNP受到的安培力大小為F
第一節(jié)　安培力
知識(shí)點(diǎn)一
導(dǎo)學(xué)　提示　(1)磁場(chǎng)。
(2)F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B與I所決定的平面。
(3)導(dǎo)體棒向左擺動(dòng)。
(4)不變。
知識(shí)梳理
1.通電導(dǎo)線　2.(1)磁場(chǎng)　(2)手心　電流　大拇指所指
[思考] 提示　(1)(2)(3)如圖甲、乙、丙所示
(4)如圖所示
(5)同向電流間相互吸引，異向電流間相互排斥。
例1 答案　如圖所示
訓(xùn)練1 見解析
解析　根據(jù)左手定則，第三個(gè)量的方向如圖；其中圖(d)電流不受安培力
例2 B　[長(zhǎng)直導(dǎo)線a和b中通有大小相同、方向相反的電流，兩導(dǎo)線根據(jù)電流的磁效應(yīng)作用在對(duì)方直導(dǎo)線位置的磁場(chǎng)都是垂直于紙面向里，且大小相等。故當(dāng)加入與兩導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，兩導(dǎo)線所處位置的合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，電流大小又相同，根據(jù)安培力的表達(dá)式得長(zhǎng)直導(dǎo)線所受的安培力相同，也為F2，故B正確。]
知識(shí)點(diǎn)二
導(dǎo)學(xué)　提示　將磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為與直導(dǎo)線垂直的分量B1和與直導(dǎo)線平行的分量B2，如圖所示，則B1＝Bsin θ，B2＝Bcos θ，其中B2不對(duì)通電直導(dǎo)線產(chǎn)生作用力，只有B1才會(huì)對(duì)通電直導(dǎo)線產(chǎn)生作用力。因此，通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向成θ角時(shí)，所受安培力的大小為F＝BILsin θ。
知識(shí)梳理
1.F＝0　2.BIL　3.BILsin θ
[思考]
1.提示　不一定。安培力的大小和方向由電流方向和磁場(chǎng)方向的夾角決定。
2.提示　不一定。若通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，通電導(dǎo)線所受安培力為零，但該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零。
例3 AC　[根據(jù)動(dòng)能定理W安＝F安s＝BILs＝mv2，安培力對(duì)導(dǎo)體棒做的功越多，導(dǎo)體棒獲得的速度越大，可通過增加磁感應(yīng)強(qiáng)度，導(dǎo)線中的電流，導(dǎo)軌間距，和導(dǎo)軌的長(zhǎng)度來實(shí)現(xiàn)，僅改變金屬棒的長(zhǎng)度，不能增加其速度，僅改變電流方向，金屬棒會(huì)向左運(yùn)動(dòng)，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤。]
例4 C　[設(shè)MN邊的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，流過MN的電流為2I，根據(jù)并聯(lián)知識(shí)可得流過導(dǎo)體框MON的電流為I，根據(jù)題意可得BIL＋2BIL＝3.6 N，導(dǎo)體框中MN邊受到的安培力大小FMN＝2BIL＝2.4 N，C正確。]
訓(xùn)練2 水平向右　2A
解析　為了使彈簧不發(fā)生形變，則導(dǎo)線所受安培力和重力大小相等、方向相反，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線內(nèi)電流方向水平向右，根據(jù)F安＝BId＝G
解得I＝
代入數(shù)據(jù)得I＝ A＝2 A。
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
1.B　[由左手定則可知，甲圖通電導(dǎo)線受到的安培力F豎直向上，故A錯(cuò)誤；乙圖通電導(dǎo)線受到的安培力F斜向右上方且與磁場(chǎng)B垂直，故B正確；丙圖通電導(dǎo)線受到的安培力F水平向右，故C錯(cuò)誤；丁圖導(dǎo)體棒受到的安培力F水平向右，故D錯(cuò)誤。]
2.C　[bc邊與磁場(chǎng)方向平行，不受安培力，ab邊與磁場(chǎng)方向垂直，受安培力，則F安＝BI·2l＝2BIl，C正確，A、B、D錯(cuò)誤。]
3.D　[導(dǎo)體棒a、b、c的電阻之和是d的電阻的3倍，并聯(lián)電壓相等，所以電流不相等，故A錯(cuò)誤；根據(jù)U＝IR可知，a、b、c的電流是d的，根據(jù)F＝BIL可知，導(dǎo)體棒a、b、c受到的安培力大小為，故B、C錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則可知，a、b、c受到的安培力與d受到的安培力方向相同，線框LMNP受到的安培力大小為F，故D正確。](共48張PPT)
第一節(jié)　安培力
第一章　磁場(chǎng)
1.知道安培力的概念。
2.理解左手定則的內(nèi)容，并能用其判斷安培力的方向。
3.掌握安培力的公式，并能用其進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
目 錄
CONTENTS
知識(shí)點(diǎn)
01
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
02
課后鞏固訓(xùn)練
03
知識(shí)點(diǎn)
1
知識(shí)點(diǎn)二　安培力的大小
知識(shí)點(diǎn)一　安培力及安培力的方向
知識(shí)點(diǎn)一　安培力及安培力的方向
　　　如圖甲所示，將導(dǎo)體棒置于蹄形磁體間，使電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒向右擺動(dòng)，可見導(dǎo)體棒受到了向右的力的作用。
(1)該力的施力物體是什么？
(2)將磁場(chǎng)方向、電流方向、安培力方向畫出，如圖
乙所示。請(qǐng)說出該力方向與磁場(chǎng)方向、電流方向的
關(guān)系。
(3)在圖甲中只是上下交換磁極的位置以改變磁場(chǎng)
方向，或只改變電流的方向，將看到什么現(xiàn)象。
(4)若同時(shí)改變磁場(chǎng)方向和電流方向，導(dǎo)體棒的受力方向變嗎？
提示　(1)磁場(chǎng)。
(2)F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B與I所決定的平面。
(3)導(dǎo)體棒向左擺動(dòng)。
(4)不變。
1.安培力：磁場(chǎng)對(duì)__________的作用力。
2.安培力的方向
(1)決定因素：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向與_____方向、
導(dǎo)線中電流方向有關(guān)。
(2)判斷方法：左手定則——伸開左手，使大拇指與四指垂直，
且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)。讓磁感線垂直穿入______，并使四
指指向______的方向，這時(shí)____________方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。
通電導(dǎo)線
磁場(chǎng)
手心
電流
大拇指所指
【思考】 如圖(a)所示，兩導(dǎo)線通有同向電流
(1)請(qǐng)通過安培定則判斷電流I1在導(dǎo)線2處激發(fā)的磁場(chǎng)方向；
(2)通過左手定則判斷右側(cè)導(dǎo)線2所受安培力的方向；
(3)同樣的方法判斷左側(cè)導(dǎo)線1所受安培力的方向；
(4)如圖(b)，改變右側(cè)導(dǎo)線中的電流方向，再利用安培定
則和左手定則判斷電流間的相互作用力的方向；
(5)請(qǐng)總結(jié)，什么情況下兩導(dǎo)線互相吸引，什么情況下互
相排斥。
提示　(1)(2)(3)如圖甲、乙、丙所示
(4)如圖所示
(5)同向電流間相互吸引，異向電流間相互排斥。
例1 畫出圖中各磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的安培力的方向(與紙面垂直的力只需用文字說明)。
答案　如圖所示
訓(xùn)練1 圖中各圖已經(jīng)分別標(biāo)明電流I、磁場(chǎng)B和安培力F這三個(gè)物理量中的兩個(gè)量的方向，試在圖中標(biāo)出第三個(gè)量的方向。
答案　見解析
解析　根據(jù)左手定則，第三個(gè)量的方向如圖；其中圖(d)電流不受安培力
B
例2 如圖所示，兩根平行放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線a和b中通有大小相同、方向相反的電流，a受到的安培力大小為F1。當(dāng)加入與兩導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，b受到的安培力大小變?yōu)镕2，則此時(shí)a受到的安培力大小變?yōu)?　　)
A.F1 B.F2
C.F1－F2 D.F1＋F2
解析　長(zhǎng)直導(dǎo)線a和b中通有大小相同、方向相反的電流，兩導(dǎo)線根據(jù)電流的磁效應(yīng)作用在對(duì)方直導(dǎo)線位置的磁場(chǎng)都是垂直于紙面向里，且大小相等。故當(dāng)加入與兩導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，兩導(dǎo)線所處位置的合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，電流大小又相同，根據(jù)安培力的表達(dá)式得長(zhǎng)直導(dǎo)線所受的安培力相同，也為F2，故B正確。
知識(shí)點(diǎn)二　安培力的大小
　　　實(shí)驗(yàn)表明，通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，通電直導(dǎo)線所受安培力的大小F＝0，通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，所受安培力的大小F＝BIL。請(qǐng)據(jù)此推導(dǎo)當(dāng)通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向成θ角時(shí)， 所受安培力多大？
提示　將磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為與直導(dǎo)線垂直的分量B1和與直導(dǎo)線平行的分量B2，如圖所示，則B1＝Bsin θ，B2＝Bcos θ，其中B2不對(duì)通電直導(dǎo)線產(chǎn)生作用力，只有B1才會(huì)對(duì)通電直導(dǎo)線產(chǎn)生作用力。因此，通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向成θ角時(shí)，所受安培力的大小為F＝BILsin θ。
1.當(dāng)通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，通電直導(dǎo)線所受安培力的大小________。
2.當(dāng)通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，通電直導(dǎo)線所受安培力的大小F＝________。
3.當(dāng)通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向成θ角時(shí)，所受安培力的大小為F＝___________。
4.安培力公式說明
(1)公式F＝BILsin θ中B對(duì)放入的通電導(dǎo)線來說是外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，不必考慮導(dǎo)線自身產(chǎn)生的磁場(chǎng)。
(2)公式F＝BILsin θ中θ是B和I方向的夾角
①當(dāng)θ＝90°時(shí)，即B⊥I，sin θ＝1，公式變?yōu)镕＝BIL。
②當(dāng)θ＝0°時(shí)，即B∥I，F(xiàn)＝0。
F＝0
BIL
BILsin θ
(3)公式F＝BILsin θ中L指的是導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的“有效長(zhǎng)度”，彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L，等于連接兩端點(diǎn)直線的長(zhǎng)度，如圖所示，相應(yīng)的電流沿L由始端流向末端。
【思考】
1.兩根通電導(dǎo)線在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，若導(dǎo)線長(zhǎng)度相同，電流大小相等，則所受安培力是否一定大小相等，方向相同？
提示　不一定。安培力的大小和方向由電流方向和磁場(chǎng)方向的夾角決定。
2.將通電導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中某處，若通電導(dǎo)線不受安培力，說明該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零。
提示　不一定。若通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，通電導(dǎo)線所受安培力為零，但該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零。
AC
例3 (多選)(粵教版P7T4改編)某同學(xué)用圖中所給器材進(jìn)行與安培力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，兩根固定的金屬導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)，處于蹄形磁鐵兩極中間的磁場(chǎng)可近似看成是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B且垂直導(dǎo)軌平面，金屬棒長(zhǎng)度為l(LA.僅適當(dāng)增加兩導(dǎo)軌間的距離
B.僅換一根更長(zhǎng)的金屬棒
C.僅適當(dāng)增大金屬棒中的電流
D.僅改變金屬棒中的電流方向
例4 (2024·廣東江門高二期中)如圖所示，由均勻的電阻絲組成的等邊三角形導(dǎo)體框，垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置，將M、N兩點(diǎn)接入電源兩端，通電時(shí)，導(dǎo)體框受到的安培力為3.6 N，導(dǎo)體框中MN邊受到的安培力大小為(　　)
A.1.2 N B.1.8 N
C.2.4 N D.3.6 N
解析　設(shè)MN邊的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，流過MN的電流為2I，根據(jù)并聯(lián)知識(shí)可得流過導(dǎo)體框MON的電流為I，根據(jù)題意可得BIL＋2BIL＝3.6 N，導(dǎo)體框中MN邊受到的安培力大小FMN＝2BIL＝2.4 N，C正確。
C
導(dǎo)線MON的有效長(zhǎng)度與導(dǎo)線MN長(zhǎng)度相等，但導(dǎo)線MON與導(dǎo)線MN所受安培力并不相等，因?yàn)橥ㄟ^兩導(dǎo)線的電流不同。由于兩導(dǎo)線并聯(lián)，電流與電阻成反比?！　?br/>訓(xùn)練2 如圖所示，導(dǎo)線ab長(zhǎng)20 cm，用兩根平行的、相同的彈簧將
ab水平掛起，彈簧間有沿水平方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，
磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹?0 cm，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5 T，導(dǎo)線ab所受重
力大小為0.1 N。為了使彈簧不發(fā)生形變，導(dǎo)線內(nèi)電流的方向和大
小應(yīng)如何？
答案　水平向右　2A
解析　為了使彈簧不發(fā)生形變，則導(dǎo)線所受安培力和重力大小相等、方向相反，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線內(nèi)電流方向水平向右，根據(jù)F安＝BId＝G
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
2
B
1.(安培力的方向)(2024·廣東梅州高二期末)下列情景中，關(guān)于通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向標(biāo)注正確的是(　　)
A.甲圖中通電導(dǎo)線靜止，磁場(chǎng)垂直紙面向里
B.乙圖中磁場(chǎng)與豎直方向的夾角為θ，電流方向垂直
紙面向里
C.丙圖中磁場(chǎng)豎直向上，導(dǎo)軌水平放置
D.丁圖中導(dǎo)體棒靜止，磁場(chǎng)豎直向上
解析　由左手定則可知，甲圖通電導(dǎo)線受到的安培力
F豎直向上，故A錯(cuò)誤；乙圖通電導(dǎo)線受到的安培力F斜向右上方且與磁場(chǎng)B垂直，故B正確；丙圖通電導(dǎo)線受到的安培力F水平向右，故C錯(cuò)誤；丁圖導(dǎo)體棒受到的安培力F水平向右，故D錯(cuò)誤。
C
2.(安培力的大小)(2023·江蘇卷，2)如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，L形導(dǎo)線通以恒定電流I，放置在磁場(chǎng)中。已知ab邊長(zhǎng)為2l，與磁場(chǎng)方向垂直，bc邊長(zhǎng)為l，與磁場(chǎng)方向平行。該導(dǎo)線受到的安培力為(　　)
解析　bc邊與磁場(chǎng)方向平行，不受安培力，ab邊與磁場(chǎng)
方向垂直，受安培力，則F安＝BI·2l＝2BIl，C正確，A、
B、D錯(cuò)誤。
D
3.(安培力的大小)(2024·廣東東莞高二期中)正方形線框LMNP由四段相同的導(dǎo)體棒a、b、c、d連接而成，固定于垂直線框平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(圖中未畫出)，線框頂點(diǎn)L、P與直流電源兩端相接。已知導(dǎo)體棒d受到的安培力大小為F，下列說法正確的是(　　)
課后鞏固訓(xùn)練
3
B
基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練
題組一　安培力及安培力的方向
1.如圖所示，各圖中標(biāo)出了勻強(qiáng)磁場(chǎng)中通電直導(dǎo)線所受安培力的方向，正確的是(　　)
解析　根據(jù)左手定則，圖A中的安培力應(yīng)該垂直磁場(chǎng)方向，垂直于電流的方向指向左上方，A錯(cuò)誤；圖B中磁場(chǎng)的方向向下，電流的方向垂直紙面向里，所以安培力的方向向左，B正確；圖C中磁場(chǎng)的方向向右，電流方向向上，所以安培力的方向垂直紙面向里，C錯(cuò)誤；圖D中電流的方向與磁場(chǎng)的方向平行，不受安培力，D錯(cuò)誤。
B
2.(2024·廣東珠海高二期中)如圖所示，兩條相同的平行直導(dǎo)線A、B中通入方向相同、大小不等的電流IA、IB，導(dǎo)線A、B所受的安培力分別記為FA、FB，則(　　)
A.B在A處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里
B.FA的方向向右
C.若電流IA>IB，則FA>FB
D.若電流IA、IB同時(shí)反向，則FA、FB也同時(shí)反向
解析　由安培定則可知，B在A處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，由左手定則可知A受到的安培力方向向右，故B正確，A錯(cuò)誤；B給A的力FA與A給B的力FB是一對(duì)作用力和反作用力，有FA＝FB，故C錯(cuò)誤；若電流IA、IB同時(shí)反向，A和B還是相互吸引，F(xiàn)A、FB方向不變，故D錯(cuò)誤。
BC
3.(多選)如圖(a)所示，揚(yáng)聲器中有一線圈處于磁場(chǎng)中，當(dāng)音頻電流信號(hào)通過線圈時(shí)，線圈帶動(dòng)紙盆振動(dòng)，發(fā)出聲音。俯視圖(b)表示處于輻射狀磁場(chǎng)中的線圈(線圈平面即紙面)，磁場(chǎng)方向如圖中箭頭所示。在圖(b)中(　　)
A.當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里
B.當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外
C.當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里
D.當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外
解析　將環(huán)形導(dǎo)線分割成無限個(gè)小段，每一小段看成直導(dǎo)線，則根據(jù)左手定則，當(dāng)電流沿順時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外，故A錯(cuò)誤，B正確；同理，當(dāng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里，故C正確，D錯(cuò)誤。
C
題組二　安培力的大小
4.已知潮州市區(qū)地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B約為4.0×10－5T，其水平分量約為3.0×10－5T。若市區(qū)一高層建筑安裝了高50 m的豎直金屬桿作為避雷針，在某次雷雨天氣中，當(dāng)帶有正電的烏云經(jīng)過避雷針的上方時(shí)，經(jīng)避雷針開始放電，電流方向自上而下，大小為1.0×105 A，此時(shí)金屬桿受到地磁場(chǎng)對(duì)它的安培力的方向和大小分別為(　　)
A.方向向西，大小約為150 N B.方向向西，大小約為200 N
C.方向向東，大小約為150 N D.方向向東，大小約為200 N
解析　當(dāng)帶有正電的烏云經(jīng)避雷針放電時(shí)，放電電流方向沿避雷針自上而下，若面向北方站立，則空間水平磁場(chǎng)均為“×”，則右側(cè)為東方，左側(cè)為西方，如圖所示。由左手定則判定可知金屬桿所受安培力的方向向東，大小為F＝BIL＝3.0×10－5×1.0×105×50 N＝150 N，故C正確。
A
5.長(zhǎng)度為L(zhǎng)、通有電流I的直導(dǎo)線放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流方向與磁場(chǎng)方向分別如圖所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，下列各圖中，導(dǎo)線所受安培力大小的計(jì)算正確的是(　　)
解析　A圖中，導(dǎo)線不和磁場(chǎng)垂直，將導(dǎo)線投影到垂直于磁場(chǎng)的方向上，故F＝BILcos θ，A正確；B圖中，導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向垂直，故F＝BIL，B錯(cuò)誤；C圖中，導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向垂直，故F＝BIL，C錯(cuò)誤；D圖中，導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向垂直，故F＝BIL，D錯(cuò)誤。
C
6.如圖所示的各圖中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，導(dǎo)線兩端點(diǎn)a、b間的距離相等，導(dǎo)線中電流相等，則下列有關(guān)導(dǎo)線所受安培力大小的判斷正確的是(　　)
A.丁圖中最大 B.乙圖中最大 C.一樣大 D.無法判斷
解析　安培力公式F＝BIL⊥，其中L⊥為導(dǎo)線在垂直于磁場(chǎng)方向的有效長(zhǎng)度，題甲、乙、丙、丁四個(gè)圖中導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)放置，有效長(zhǎng)度相等，所以各導(dǎo)線所受的安培力大小相等，C正確。
ABC
7.(多選)如圖所示，長(zhǎng)度L＝10 cm的一段直導(dǎo)線ab，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝3×10－2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向水平向左，ab與磁場(chǎng)方向垂直。導(dǎo)線中的電流I＝10 A，方向從b流向a，導(dǎo)線繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，則(　 　)
A.圖示位置安培力大小為3×10－2 N
B.由圖示位置在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)過60°時(shí)，安培力大小為
1.5×10－2 N
C.由圖示位置在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)過90°時(shí)，安培力的大小為0
D.由圖示位置向紙面外轉(zhuǎn)過90°時(shí)，安培力的大小為0
解析　在題圖所示位置，F(xiàn)＝BIL＝3×10－2 N，A正確；由題圖所示位置在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)過60°時(shí)，F(xiàn)＝BILsin 30°＝1.5×10－2 N，B正確；由題圖所示位置在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)過90°時(shí)，B∥L，F(xiàn)＝0，C正確；由題圖所示位置向紙面外轉(zhuǎn)過90°時(shí)，B⊥I，F(xiàn)＝BIL＝3×10－2 N，D錯(cuò)誤。
A
8.如圖所示，一段導(dǎo)線abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)垂直。線段ab、bc和cd的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，且∠abc＝∠bcd＝135°。流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線abcd所受磁場(chǎng)的作用力的合力為(　　)
B
9.(2024·北京四中高二期末)如圖所示，D是置于通電螺線管正上方的一段通電直導(dǎo)線，電流方向垂直于紙面向里。在開關(guān)S接通后，關(guān)于導(dǎo)線D處磁場(chǎng)方向與導(dǎo)線所受安培力方向判斷正確的是(　　)
A.磁場(chǎng)方向向右，安培力方向向下
B.磁場(chǎng)方向向左，安培力方向向上
C.磁場(chǎng)方向向上，安培力方向向右
D.磁場(chǎng)方向向下，安培力方向向左
解析　由安培定則可知，通電螺線管內(nèi)部的磁感線水平向右，等效為條形磁體，其右側(cè)為N極，導(dǎo)線D處的磁場(chǎng)方向向左，由左手定則可知導(dǎo)線所受的安培力方向向上，故B正確。
綜合提升練
B
C
11.截面為正方形的絕緣彈性長(zhǎng)管中心有一固定長(zhǎng)直導(dǎo)線，長(zhǎng)管
外表面固定著對(duì)稱分布的四根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線。若中心直導(dǎo)線通
入電流I1，四根平行直導(dǎo)線均通入電流I2，I1 I2，電流方向如
圖所示。下列截面圖中可能正確表示通電后長(zhǎng)管發(fā)生形變的是
(　　)
解析　根據(jù)“同向電流相互吸引，異向電流相互排斥”的作用規(guī)律可知，左、右兩導(dǎo)線與長(zhǎng)管中心的長(zhǎng)直導(dǎo)線相互吸引，上、下兩導(dǎo)線與長(zhǎng)管中心的長(zhǎng)直導(dǎo)線相互排斥，C正確。
12.音圈電機(jī)是一種應(yīng)用于硬盤、光驅(qū)等系統(tǒng)的特殊電動(dòng)機(jī)。如圖是某音圈電機(jī)的原理示意圖，它由一對(duì)正對(duì)的磁極和一個(gè)正方形剛性線圈構(gòu)成，線圈邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，匝數(shù)為n，磁極正對(duì)區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于線圈平面豎直向下，大小為B，區(qū)域外的磁場(chǎng)忽略不計(jì)。線圈左邊始終在磁場(chǎng)外，右邊始終在磁場(chǎng)內(nèi)，前后兩邊在磁場(chǎng)內(nèi)的長(zhǎng)度始終相等。某時(shí)刻線圈中的電流從P流向Q，大小為I。
(1)求此時(shí)線圈所受安培力的大小和方向；
(2)若此時(shí)線圈水平向右運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，求安培力的
功率。
答案　(1)nBIL　水平向右　(2)nBILv
培優(yōu)加強(qiáng)練
解析　(1)由安培力的計(jì)算公式F＝BIL及左手定則可知，線圈前、后兩邊受到的安培力大小相等，方向相反，兩力的合力為零；左邊不受安培力；右邊受到的安培力的方向水平向右，因?yàn)榫€圈所在的平面與磁場(chǎng)的方向垂直，所以線圈所受安培力的大小F＝nBIL。
(2)線圈在安培力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)功率的表達(dá)式可得P＝Fv＝nBILv。

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