2020年高考物理二轮复习 最直击人心的宝典 安培力(含解析)
《安培力》 知识清单
《安培力》知识清单一、安培力的定义安培力是指通电导线在磁场中受到的作用力。
简单来说，当导线中有电流通过，并且处于磁场中时，就会受到安培力的作用。
二、安培力的大小安培力的大小与多个因素有关，主要包括：1、电流的大小（I）：电流越大，安培力通常越大。
2、导线在磁场中的有效长度（L）：这里的有效长度是指垂直于磁场方向的导线长度。
3、磁感应强度（B）：磁场越强，安培力越大。
其计算公式为：F ＝BILsinθ，其中θ是电流方向与磁场方向的夹角。
当电流方向与磁场方向垂直时（θ ＝ 90°），安培力最大，F ＝ BIL；当电流方向与磁场方向平行时（θ ＝ 0°或 180°），安培力为零。
三、安培力的方向安培力的方向可以用左手定则来判断。
左手定则：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内。
让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时大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。
需要注意的是，安培力的方向总是垂直于电流方向和磁场方向所确定的平面。
四、安培力的应用1、电动机电动机是利用安培力的原理工作的。
通电线圈在磁场中受到安培力的作用而发生转动，从而将电能转化为机械能。
2、磁电式仪表例如电流表、电压表等，其工作原理也涉及到安培力。
通过电流在磁场中受到的安培力，使指针发生偏转，从而指示出相应的物理量。
3、电磁炮这是一种利用电磁力发射炮弹的装置。
通过强大的电流产生的安培力，推动炮弹高速发射出去。
五、安培力与洛伦兹力的关系安培力实际上是导线中大量自由电子受到的洛伦兹力的宏观表现。
洛伦兹力是指运动电荷在磁场中受到的力。
当导线中有电流通过时，其中的自由电子定向移动，每个电子都受到洛伦兹力。
由于大量电子受到的洛伦兹力的总和，就表现为导线所受到的安培力。
六、安培力的实验探究在实验室中，可以通过以下实验来探究安培力的相关特性：1、实验装置通常包括电源、导线、磁场产生装置（如磁铁）、测力计等。
高二物理安培力知识点
高二物理安培力知识点安培力（Ampere Force），又称真空中的洛伦兹力（Lorentz Force），是指一个电荷在磁场中所受到的力。
在高二物理学习中，我们需要了解并掌握安培力的计算方法、性质以及与电流、磁场等相关的知识点。
本文将为大家介绍高二物理中与安培力相关的知识点。
一、安培力的计算公式安培力的计算公式为F = qvBsinθ，其中F表示安培力的大小，q表示电荷的大小，v表示电荷的速度，B表示磁感应强度，θ表示电荷速度与磁场方向之间的夹角。
二、安培力的性质1. 安培力与电荷的关系安培力与电荷的大小成正比，即当电荷q增加时，安培力F也相应增加。
2. 安培力与电流的关系电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量，安培力与电流的大小成正比。
设导线长度为l，电荷在导线中的速度为v，电荷密度为ρ，则电流I = ρvl。
因此，安培力F与电流I也成正比。
3. 安培力与磁场的关系安培力与磁场的大小成正比，即当磁感应强度B增加时，安培力F也相应增加。
4. 安培力与速度的关系安培力与电荷的速度v的大小成正比，即当电荷速度v增加时，安培力F也相应增加。
5. 安培力的方向安培力的方向遵循右手定则：将右手从电荷正方向握住导线，在磁场方向上升的情况下，手指弯曲的方向即为安培力的方向。
6. 安培力的性质总结安培力与电荷、电流、磁场强度、速度之间有着一定的数学关系，根据具体情况可以通过计算公式来求解安培力的大小和方向。
三、安培力与磁场的应用1. 高斯枪高斯枪是利用安培力的原理来实现粒子的加速和磁聚焦。
通过在导弹中引入磁场，使得导弹内部飞行的粒子受到安培力的作用，从而达到加速的效果。
2. 电磁铁电磁铁是将电能转化为磁能的一种装置。
当电流通过电磁铁的线圈时，线圈周围会产生强磁场，而磁感应强度B与电流I成正比。
通过控制电流的大小，可以调节磁场的强度，从而实现对物体的吸附和释放。
3. 涡流制动涡流制动是一种利用安培力原理制动运动金属物体的方法。
2019届高考最直击人心的物理宝典：安培力(含详解)
2018高考最直击人心的物理宝典：安培力一、单项选择题1.把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯里的水银面接触，并使它组成如图所示的电路，当电键S 接通后，将看到的现象是( )A ．弹簧向上收缩B ．弹簧被拉长C ．弹簧上下跳动D ．弹簧仍静止不动2．如图所示，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN ，电流I 方向从M 到N ，绳子的拉力均为F.为使F ＝0，可能达到要求的方法是( )A ．加水平向右的磁场B ．加水平向左的磁场C ．加垂直纸面向里的磁场[:D ．加垂直纸面向外的磁场[:3.如图所示，一长L 的直导线通以大小为I 的电流，放在垂直于导线的磁感应强度为B 的匀强磁场中，则导线所受安培力的大小为( )A ．BILsin θB ．BILcos θ C.BILsin θD ．BIL[:4．在如图所示电路中，电池均相同，当电键S 分别置于a 、b 两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小分别为f a 、f b ，判断这两段导线( )A ．f a ＞f b ，相互吸引B ．f a ＞f b ，相互排斥C ．f a ＜f b ，相互吸引D ．f a ＜f b ，相互排斥[:数理化]5．(2018·广东模拟)在赤道上，地磁场可以看作是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场，磁感应强度是5×10－5T ．如果赤道上有一条沿东西方向的直导线，长40 m ，载有20 A 的电流，地磁场对这根导线的作用力大小是 ( )A ．4×10－8N B ．2.5×10－5N C ．9×10－4N D ．4×10－2N6. (2018·江苏徐州模拟)如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N 极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面．当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是( )A ．线圈向左运动B ．线圈向右运动C ．从上往下看顺时针转动[:D ．从上往下看逆时针转动 二、双项选择题7．在下列四个图中，标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是()8．如图直导线通入垂直纸面向里的电流，在下列匀强磁场中，能静止在光滑斜面上的是( )9.(2018·东莞市一模)在x Oy平面中有一通电直导线与Ox、Oy轴相交，导线中电流方向如图所示．该区域有匀强磁场，通电直导线所受磁场力的方向与Oz轴的正方向相同．该磁场的磁感应强度方向可能是( )A．沿x轴负方向 B．沿y轴负方向C．沿z轴正方向 D．沿z轴负方向10．一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是( )A．磁铁对桌面的压力减小[:B．磁铁对桌面的压力增大C．磁铁受到向右的摩擦力D．磁铁受到向左的摩擦力三、非选择题11．如图(a)所示，倾角为α、相距为L的光滑导轨与一稳恒电源连接，导轨处于垂直于导轨形成的斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，有一质量为m的金属棒与导轨良好接触后恰好处于静止状态．图(b)为金属棒与斜面的切面图，重力加速度取g.(1)试在图(b)中作出金属棒受力示意图；(2)计算流过金属棒的电流．[:[:12．如图所示，质量为m的金属棒，放在距光滑金属导轨右端为l的地方，导轨间距为d，距离地面高度为h，处于大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，并接有电动势为E、内电阻为r的电池．当开关K闭合时，金属棒先滑向右端再抛出，已知抛出的水平距离为s，不考虑金属棒切割磁感线产生的感应电流，试计算该金属棒的电阻．[来源:参考答案1．解析：弹簧相邻两匝线圈电流同向，互相吸引，弹簧下端脱离水银，电路断开．然后弹簧在重力作用下向下运动，跟水银接触，又构成闭合回路，周而复始．答案：C2．解析：根据题意可知：欲使F＝0，则需使磁场力竖直向上，大小等于导线重力，由左手定则可知，磁场方向需垂直纸面向里，故选C.答案：C3．解析：只要电流与磁感应强度垂直，则安培力的大小F＝BIL.只是该力的方向斜向下．答案：D4．解析：电键S分别置于a、b两处时，电源分别为一节干电池、两节干电池，而电路中灯泡电阻不变，则电路中电流I a＜I b，MM′在NN′处的磁感应强度B a＜B b，应用安培力公式F＝B IL可知f a＜f b，又MM′在NN′电流方向相反，则相互排斥．答案：D5．解析：地磁场方向是南北方向，电流方向是东西方向，它们相互垂直，利用公式F＝BIL可计算此安培力的大小为4×10－2 N.答案：D6．解析：法一电流元法．首先将圆形线圈分成很多小段，每一段可看作一直线电流元，取其中上、下两小段分析，其截面图和所受安培力情况如下图所示．根据对称性可知，线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向左运动．只有选项A正确．法二等效法．将环形电流等效成小磁针，如下图所示，根据异名磁极相吸引知，线圈将向左运动，选A.也可将左侧条形磁铁等效成环形电流，根据结论“同向电流相吸引，异向电流相排斥”，也可判断出线圈向左运动，选A.答案：A7．解析：B 项中因电流方向与磁场方向平行，导线根本没有受力，B 项错误；D 项的安培力方向应垂直纸面向外，则说明D 项错误；A 、C 项正确．答案：AC8．解析：只有偏向右侧的安培力才可能与其他力平衡，根据左手定则知A 、C 正确． 答案：AC9．解析：根据安培力垂直于磁感应强度和电流构成的平面的原理可知，由于通电直导线所受的安培力的方向与Oz 轴的方向相同，因此磁感线都在Oxy 的平面内，只要不与导线平行则可．答案：AB10．解析：如下图所示．对导体棒，通电后，由左手定则，导体棒受到斜向左下方的安培力，由牛顿第三定律可得，磁铁受到导体棒的作用力应斜向右上方，所以在通电的一瞬时，磁铁对桌面的压力减小，磁铁受到向左的摩擦力，因此选项A 、D 正确．答案：AD11．解析：(1)金属棒所受的力的示意图，如图所示：(2)根据安培力的公式，有： F 安＝BIL.①根据力的平衡条件，有： F 安＝mg·sin α. ② ①②两式联立得：I ＝mg·sin αBL.答案：(1)见解析 (2)mgsin αBL12．解析：设金属棒做平抛运动的初速度为v ，根据平抛运动的规律．[: 在竖直方向上，有：h ＝ 12gt 2.①在水平方向上，有：s ＝vt.② ①②联立解得：v ＝sg2h.③ 由于不考虑金属棒切割磁感线产生的感应电流，金属棒所受的安培力为恒力，方向水平向右，金属棒在光滑金属导轨上做匀加速直线运动，根据动能定理．有：BId·l ＝12mv 2－0.④③④联立解得：电路的电流为 I ＝ mgs 24Bhdl.⑤[:设金属棒的电阻为R ，根据闭合电路的欧姆定律，有：I ＝ER ＋r.⑥⑤⑥联立解得：金属棒的电阻R ＝4BEhdlmgs2－r.答案：4BEhdl mgs2－r。
高中物理安培力专题讲解
磁场对通电导体的作用力要点一、对安培力的理解要点诠释：1．安培力是磁场对电流的作用力，是一种性质力，其作用点可等效在导体的几何中心．2．安培力的方向在解决有关磁场对电流的作用的问题时，能否正确判断安培力的方向是解决问题的关键，在判定安培力的方向时要注意以下三点：（1）安培力的方向总是既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直，也就是说安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面．因此，在判断时首先确定磁场和电流所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向．（2）当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直电流和磁场所决定的平面，所以仍可用左手定则来判断安培力的方向，只是磁感线不再垂直穿过手心．（3）注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系．安培力的方向与磁场安F 安的方向，由于B 只要穿过手心即可，则I （或B ）的方向不唯一．3．安培力的大小（1）计算公式：F BILsin =θ（2）对公式的理解：公式F BILsin =θ可理解为F (Bsin )IL =θ，此时Bsin θ为B 沿垂直I 方向上的分量，也可理解为F BI(Lsin )=θ，此时Lsin θ为L 沿垂直B 的方向上的投影长度，也叫“有效长度”，公式中的θ是B 和I 方向问的夹角．注意：①若导线是弯曲的，此时公式F BILsin =θ中的L 并不是导线的总长度，而应是弯曲导线的“有效长度”．它等于连接导线两端点直线的长度（如图所示），相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端．②安培力公式一般用于匀强磁场．在非匀强磁场中很短的导体也可使用，此时B 的大小和方向与导体所在处的B 的大小和方向相同．若在非匀强磁场中，导体较长，可将导体分成若干小段，求出各段受到的磁场力，然后求合力．要点三、电流表的工作原理、灵敏度及特点要点诠释：1．电流表的工作原理：（1）均匀辐向磁场蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的（如图所示），不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行．线圈所处的磁感应强度的大小都相同．类型一、安培力方向的判断例1（多选）、如图所示，一金属直杆MN 两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN 与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN 垂直纸面向外运动，可以（ ）A ．将a 、c 端接在电源正极，b 、d 端接在电源负极B ．将b 、d 端接在电源正极，a 、c 端接在电源负极C ．将a 、d 端接在电源正极，b 、c 端接在电源负极D ．将a 、c 端接在同一交流电源的一端，b 、d 端接在交流电源的另一端【答案】 ABD【解析】 本题主要考查两个方面知识：电流的磁场和左手定则．要求直杆MN 垂直纸面向外运动，把直杆所在处的磁场方向和直杆中电流画出来，得A 、B 正确．若使a 、c 两端（或b 、d 两端）的电势相对于另一端b 、d （或a 、c ）的电势的高低做同步变化，线圈磁场与电流方向的关系跟上述两种情况一样，故D 也正确．【变式】（多选）在匀强磁场B 的区域中有一光滑斜面体，在斜面体上放置一根长为L ，质量为m 的导线，当通以如图所示方向的电流后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B 满足（ ）A ．sin ,=mgB IL α方向垂直斜面向上 B ．sin =mg B ILα，方向垂直斜面向下 C ．tan =mg B ILα，方向垂直向下 D ．=mg B IL，方向水平向左 【答案】BCD类型二、安培力大小的计算例2、如图所示，导线abc 为垂直折线，其中电流为I ，ab=bc=L ，导线所在的平面与匀强磁场垂直，匀强磁场的磁感应强度为B ，求导线abc 所受安培力的大小和方向．【答案】 2ILB 方向沿abc ∠的角平分线向上【解析】 方法一：ab 段所受的安培力大小ab F ILB =，方向向右，bc 段所受的安培力大小bc F ILB =，方向向上，所以该导线所受安培力为这两个力的合力，如图所示，2F ILB =，方向沿abc ∠的角平分线向上．方法二：把导线abc 等效成直导线ac ，则等效长度2ac L =，故安培力22F BI L ILB =⋅=，方向垂直于ac ，即沿abc ∠的角平分线向上．【变式】（多选）在物理学中，通过引入检验电流来了解磁场力的特性，对检验电流要求是（ ）A ．将检验电流放入磁场，测量其所受的磁场力F 、导线长度L 、通电电流强度I ，应用公式B =F /IL ，即可测得磁感强度BB ．检验电流电流强度不宜太大C ．利用检验电流，运用公式B=F/IL,只能应用于匀强磁场D ．只要满足长度L 很短、电流强度I 很小， 将其垂直放入磁场的条件，公式B =F /IL 对任何磁场都适用【答案】BD类型三、 判断安培力作用下物体的运动方向例3、（2015 平度市期末）如图甲所示，蹄形磁体用悬线悬于O 点，在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况是（ ）．A ．静止不动B ．向纸外平动C ．N 极向纸外，S 级向纸内转动D ．N 极向纸内，S 级向纸外转动【答案】 C【解析】假设磁体不动，导线运动，则有：由图可知，通电导线左边的磁场斜向下，而右边的磁场斜向上，那么，根据如图所示的导线所在处的特殊位置判断其转动情况．将导线从N 、S 极的中间分成两段，，由左手定则可得左边一小段受安培力的方向垂直纸面向里，右边一小段受安培力的方向垂直纸面向外，从上向下看，导线沿顺时针方向转动．再根据导线转过90°时的特殊位置判断其上下运动情况．导线此时受安培力方向竖直向上，导线将向上运动． 所以导线的运动情况为： 顺时针转动的同时还要向上运动．如今导线不动，磁体运动，根据相对运动，则有磁体逆时针转动（从上向下看），即N 极向纸外转动，S 极向纸内转动，故C 正确，ABD 错误，故选C【变式】如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其中央上方固定一根导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（ ）A ．磁铁对桌面的压力减小，不受桌面的摩擦力B ．磁铁对桌面的压力减小，受到桌面的摩擦力C ．磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力D ．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面的摩擦力【答案】A【解析】 如图所示，画出一条通过电流I 处的磁感线，电流I 处的磁场方向水平向左，由左手定则知电流I 受安培力方向竖直向上．根据牛顿第三定律知，电流对磁铁的作用力方向竖直向下，所以磁铁对桌面压力增大．由于磁铁没有相对于桌面的运动趋势，故桌面对磁铁无摩擦力作用．类型四、 磁电式电流表例4、 如图所示甲是磁电式电流表的结构图，图乙是磁极间的磁场分布图，以下选项中正确的是（ ）①指针稳定后，线圈受到螺旋弹簧的力矩方向与线圈受到的磁力矩方向是相反的②通电线圈中的电流越大，电流表指针偏转角度也越大③在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场④在线圈转动的范围内，线圈所受磁力矩与电流有关，而与所处位置无关A ．①②B ．③④C ．①②④D ．①②③④【答案】 C【解析】 当阻碍线圈转动的力矩增大到与安培力产生的使线圈转动的力矩平衡时，线圈停止转动，即两力矩大小相等、方向相反，故①正确．磁电式电流表的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的，不管线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，均匀辐向分布的磁场特点是大小相等、方向不同，故③错误，④正确．电流越大，电流表指针偏转的角度也越大，故②正确．综合上述，选项C 正确．类型五、安培力与电路知识、物体平衡的综合应用例5、（2015 东城区三模）如图所示，足够长的光滑金属导轨与水平面的夹角为θ，两导轨间距为L ，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势为E ，内阻为r 。
高考物理知识点二轮复习练：安培力(word版含答案)
安倍力一、选择题（共15题）1．如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形团合回路，虚线M N右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直，从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论不正确的是（）A．感应电流方向不变B．CD段直线始终不受安培力C．感应电动势最大值E=Bav D．感应电动势平均值1=4E Bav2．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 朝上，S极朝下，然后把制成的线圈如图所示放在电池上，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．线圈做顺时针转动C．线圈做逆时针转动D．转动方向无法判断3．电磁炮是一种新式兵器，炮弹的出射速度可达当前海军舰炮的3倍以上，其原理是利用磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速。
图为电磁炮的示意图，两根间距为L的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在水平面内，质量为m的金属炮弹垂直于MN、PQ放在轨道上，距轨道右端的距离为d，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，闭合开关后，恒流源输出的电流恒为I，炮弹由静止开始加速距离d 后脱离导轨高速射出，不计导轨及导体棒ab的电阻，不计空气阻力，则此过程中恒流源输出的最大功率为A B C D4．如图所示，垂直穿过纸面的三根导线a，b和c分别位于等边三角形的三个顶点，通有大小为I、I和2I的恒定电流，方向如图。
导线c所受安培力的方向（）A．与ab边平行，竖直向上B．与ab边平行，竖直向下C．与ab边垂直，指向左边D．与ab边垂直，指向右边5．一根长为0.2m、通有2A电流的通电导线放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，则其受到的安培力的大小可能是（）A．0.5N B．0.4N C．0.3N D．0.1N6．下列说法正确的是（）A．由UEd=可知，电场强度E与电场力F成正比，与试探电荷q成反比B．若匀强电场中A、B两点间沿着电场线方向的距离为d，且两点间电势差为U，则该电场的场强一定为UEd=C．将长度为L、电流强度为I的通电直导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中，则导线所受的安培力一定为F=BILD．将面积为S的矩形线框，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，通过线框的磁通量一定为Φ=BS7．关于静电力、安培力与洛伦兹力，下列说法正确的是（）A．电荷放入静电场中一定受静电力，正电荷所受静电力的方向与该处电场强度方向相同B．通电导线放入磁场中一定受安培力，安培力的方向与该处磁场方向垂直C．电荷放入磁场中一定受洛伦兹力，洛伦兹力的方向与该处磁场方向垂直D．电场力可以做正功、负功或者不做功，安培力和洛伦兹力永不做功8．利用如图所示装置探究匀强磁场中影响通电导线受力的因素，导线垂直匀强磁场方向放置。
高考物理复习冲刺压轴题专项突破—安培力(含解析)
高考物理复习冲刺压轴题专项突破—安培力（含解析）一、选择题（1-9题只有一个选项正确，10-12题有多个选项符合条件）1．如图（a ）所示，在倾角37θ=的斜面上放置着一个金属圆环，圆环的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场（未画出）中，磁感应强度的大小按如图（b ）所示的规律变化。
释放圆环后，在08t t =和09t t =时刻，圆环均能恰好静止在斜面上。
假设圆环与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 370.6=，则圆环和斜面间的动摩擦因数为（ ）A ．34B ．1516C ．1920D ．2728【答案】D 【解析】根据楞次定律可知，008t 时间内感应电流的方向沿顺时针方向，由左手定则可知圆环上部受安培力沿斜面向下，设圆环半径为r ，电阻为R ，在08t t =时有220101ππ216B B E r r t t t Φ==⋅⋅=，11E I R= 此时圆环恰好静止由平衡得01sin 2cos mg B I r mg θμθ+⋅=同理在09t t =时圆环上部分受到的安培力沿斜面向上2020π2B E r t t ∆Φ==∆，22E I R= 圆环此时恰好静止，由平衡得02sin cos 2mg mg B I r θμθ+=⋅联立以上各式得2728μ=故ABC 错误，D 正确。
故选D 。
2．某实验装置如图所示，用细绳竖直悬挂一个多匝矩形线圈，细绳与传感器相连，传感器可以读出细绳上的拉力大小。
将线框的下边ab 置于蹄形磁铁的、S 极之间，使ab 边垂直于磁场方向且ab 边全部处于N 、S 极之间的区域中。
接通电路的开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表读数为时，传感器的读数为1F ；保持ab 中的电流大小不变，方向相反，传感器的读数变为2F （21F F <）。
已知金属线框的匝数为n ，ab 边长为L ，重力加速度为g ，则可得到（ ）A ．金属线框的质量122F F m g+= B ．N 、S 极之间的磁感应强度12F F B nIL -=C ．传感器的读数为1F 时，ab 中的电流方向为b →aD ．减小电流I 重复实验，则1F 、2F 均减小【答案】A【解析】AB ．通电线圈受到重力安培力和细绳的拉力作用，当电流表读数为I 时，绳子的拉力为1F ，则1F mg nBIL =+保持ab 中的电流大小不变，方向相反，绳子的拉力为2F ，则2F nBIL mg +=联立解得金属框的质量为 122F F m g +=122F F B nIL-= 选项A 正确，B 错误；C ．传感器的读数为1F 时，安培力竖直向下，根据左手定则可知，ab 中的电流方向为a →b ，故C 错误；D ．减小电流I 重复实验，则1F 减小，2F 增大，故D 错误。
2020年高考物理 考前预测核心考点专项突破 安培力
新课标2020年高考考前预测核心考点专项突破安培力【核心考点解读】磁场对电流的作用叫做安培力，安培力大小F=BIL sinα，式中α是电流与磁场方向的夹角，L为导线的有效长度。
闭合通电线圈在匀强磁场中所受的安培力的矢量和为零。
两平行直导线通有同向电流时相互吸引，通有反向电流时相互排斥。
两平行通电直导线之间的作用力大小正比于电流大小。
对于放在磁场中的通电导线，分析受力时要考虑它受到的安培力。
若通电导线在安培力和其他力作用下处于平衡状态，则利用平衡条件列方程解之；预测题1．如图2所示为电磁轨道炮的工作原理图。
待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在两平行轨道之间无摩擦滑动。
电流从一条轨道流入，通过弹体流回另一条轨道。
轨道电流在弹体处形成垂直于轨道平面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与电流强度I成正比。
弹体在安培力的作用下滑行L后离开轨道A．弹体向左高速射出B．I为原来2倍，弹体射出的速度也为原来2倍C．弹体的质量为原来2倍，射出的速度也为原来2倍D．L为原来4倍，弹体射出的速度为原来2倍解析：由安培定则可判断出电流产生的磁场处于弹体左侧且垂直纸面向里，由左手定则可判断出弹体所受安培力向右，所以弹体向右高速射出，选项A错误；由动能定理BId·L=mv2/2，B∝I，所以I为原来2倍，弹体射出的速度也为原来2倍，选项B正确；弹体的质量为原来2倍，射出的速度也为原来2，选项C错误；L为原来4倍，弹体射出的速度为原来2倍，选项D正确。
【答案】：BD【名师点评】通电导体垂直磁场方向放入匀强磁场，所受安培力F=BIL，在安培力作用下，导体垂直磁场方向移动x，安培力做功W=Fx。
预测题2．如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，O是A、B连线的中点。
以O为坐标原点，A、B连线为x轴，O、C连线为y轴，建立坐标系。
过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流。
高中物理专题知识及典型习题安培力
第2课时安培力知识内容：一、安培力：1、定义：______________________________________。
2、安培力的大小：（1）若磁场与电流方向平行时，安培力最小，等于零：F=0，（2）磁场B与电流垂直时，安培力最大，F=BIL；（3）说明：a ：公式适用于匀强磁场，B为恒量；b：F、B、L三者相互垂直；c ：L为通电导线的有效长度。
思考：如下图所示情况，通电导线所受安培力大小如何？3、方向：安培力的方向用_左手定则判定；4、安培力做功：（1）电能→其它形式的能；（2）电动机工作原理；二、通电导线受安培力的运动情况分析：1、判断的一般步骤：①画出导线所在处的磁场方向；②确定电流方向；③根据左手定则确定受安培力的方向；④根据受力情况判断运动情况2、分析方法：（1）微元法：电流→电流元→各部分受力→整段受力→运动。
【例1】如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现( )A．线圈向磁铁平移B．线圈远离磁铁平移C．从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁D．从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁【例2】通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上，通有如图所示的电流时，通电直导线A受到水平向________的安培力作用．当A、B中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A所受到的安培力方向水平向______．（2）逐段跟踪分析法：逐段分析受力→运动情况→接下来运动；【例3】如图所示，在蹄形磁铁的上方，放置一个可以自由运动的通电线圈abcd，最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内．则通电线圈的运动情况是( )A．ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向下运动B．ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向上运动C．ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向下运动D．ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向上运动【例4】如图所示，两根互相绝缘、垂直放置的直导线ab和cd，分别通有方向如图的电流，若通电导线ab固定不不动，导线cd能自由运动，则它的运动情况是( ).（3）结论分析法：A 同向电流相吸，异向电流相斥；B 环形电流等效小磁针；【例5】【例6】用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让两者等高 平行放置，如图所示．当两导线环中通入方向相同的电流I 1、I 2时，则有( )A ．两导线环相互吸引B ．两导线环相互排斥C ．两导线环无相互作用力D ．两导线环先吸引后排斥【例7】通电矩形线框abcd 与无限长通电直导线MN 在同一平面内，电流方向如图所示，ab 边与MN 平行，关于MN 的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是A ．线框有两条边所受的安培力方向相同B ．线框有两条边所受的安培力大小相同C ．线框所受的安培力的合力方向向左D ．线框所受的安培力的合力方向向右【例8】如图所示，一条劲度系数较小的金属弹簧处于自由状态，当弹簧通以电流时，弹簧将（ ）Ａ.纵向收缩，径向膨胀； Ｂ.纵向伸长，径向收缩； Ｃ.纵向收缩，径向收缩； Ｄ.纵向伸长，径向膨胀。
2020年高考物理双基突破(二)专题20安培力精讲
专题20 安培力一、安培力的大小1．安培力计算公式：当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝BIL sinθ。
这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：（1）磁场和电流垂直时：F＝BIL。
（2）磁场和电流平行时：F＝0。
磁场对磁铁一定有力的作用，而对电流不一定有力的作用。
当电流方向和磁感线方向平行时，通电导体不受安培力作用。
2．公式的适用范围：一般只适用于匀强磁场．对于非匀强磁场，仅适用于电流元。
3．弯曲通电导线的有效长度L：等于两端点所连直线的长度，相应的电流方向由始端指向末端，因为任意形状的闭合线圈，其有效长度L＝0，所以通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和一定为零。
4．公式F＝BIL的适用条件：（1）B与L垂直；（2）匀强磁场或通电导线所在区域的磁感应强度的大小和方向相同；（3）安培力表达式中，若载流导体是弯曲导线，且与磁感应强度方向垂直，则L是指导线由始端指向末端的直线长度。
【题1】如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。
线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°。
流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。
导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力A．方向沿纸面向上，大小为（2＋1）ILBB．方向沿纸面向上，大小为（2－1）ILBC．方向沿纸面向下，大小为（2＋1）ILBD．方向沿纸面向下，大小为（2－1）ILB【答案】A【解析】ad 间通电导线的有效长度为图中的虚线L ′＝（2＋1）L ，电流的方向等效为由a 沿直线流向d ，所以安培力的大小F ＝BIL ′＝（2＋1）ILB .根据左手定则可以判断，安培力方向沿纸面向上，选项A 正确。
【题2】如图，两根平行放置的长直导线a 和b 载有大小相同、方向相反的电流，a 受到的磁场力大小为F 1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a 受到的磁场力大小变为F 2，则此时b 受到的磁场力大小变为A ．F 2B ．F 1－F 2C ．F 1＋F 2D ．2F 1－F 2【答案】A【题3】如图所示，AC 是一个用长为L 的导线弯成的、以O 为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC 垂直的磁感应强度为B 的匀强磁场中。
高二物理：安培力(答案)
高二物理：安培力（参考答案）一、选择题1． 【答案】A 。
【解析】先将半圆形粗铜线圈的左右两个端点连接起来，即是半圆形线圈在磁场中的等效长度，电流方向从左到右，再通过左右定则，即可判断出铜线圈所受安培力的方向为前方，选A. 2． 【答案】 A【解析】 ABC 项，圆盘绕过圆心的水平轴沿如图所示方向匀速转动，产生环形电流，在导体棒ab 处会产生磁场，根据右手螺旋定则可知，磁场垂直于ab 向外，根据左手定则可知，受到的安培力竖直向下，根据共点力平衡可知，细线所受到的弹力变大，故A 项正确，B 项错误，C 项错误；D 项，若改变圆盘转动方向，环形电流的方向相反，磁场方向相反，安培力变为向上，故细线上的张力变小，故D 项错误． 3． 【答案】D【解析】先根据安培定则判断通电螺线管在A 处的磁场方向为水平向左，再根据左手定则可判断A 受力的方向为竖直向上． 4． 【答案】B【解析】根据电路可知，液体中的电流方向是由边缘流向中心；由左手定则可知，各个液体“半径”都受到使液体逆时针转动的安培力，故液体将逆时针旋转，选项B 正确． 5． 【答案】C【解析】首先要知道地球自转为自西向东 而地表带负电荷 所以地球磁场为s 到n 也就是从下到上接着 电子流动方向与电流反向所以电流方向也是自西向东 将点设置在你面对地球的右边的话四指向前 手心向下 大拇指往右 所以在地球上是竖直向上 6． 【答案】D【解析】设a 、b 两棒的长度分别为L a 和L b ，c 的直径为d 。
由于导体棒都与匀强磁场垂直，则：a 、b 三棒所受的安培力大小分别为：F a ＝BIL a ；F b ＝BIL b ＝BId ；c 棒所受的安培力与长度为直径的直棒所受的安培力大小相等，则有：F c ＝BId ；因为L a ＞d ，则有：F a ＞F b ＝F c 。
7． 【答案】 A【解析】 磁场发生微小变化时，因各选项中载流线圈在磁场中的面积不同，由法拉第电磁感应定律E ＝nΔΦΔt＝n ΔB ·S Δt 知载流线圈在磁场中的面积越大，产生的感应电动势越大，感应电流越大，载流线圈中的电流变化越大，所受的安培力变化越大，天平越容易失去平衡，由题图可知，选项A 符合题意． 8． 【答案】C【解析】并联部分的总电阻为R 并＝3R 0·2R 03R 0＋2R 0＝65R 0，电路中的总电流I ＝ER 并＋r，所以线框受到的合外力F ＝BI ·2L ＝10BEL11R 0，C 正确．9．【答案】A【解析】最初金属细杆受到三个力作用，且合力为零，如图所示：由平衡可知，安培力，若电流变为0.5I，磁感应强度大小变为3B，则安培力，根据牛顿第二定律，，故金属细杆以沿着斜面加速上滑，故A正确10．【答案】C【解析】假设磁铁不动，导线运动，根据安培定则可知，通电导线左边的磁场斜向下，而右边的磁场斜向上，那么在导线两侧取两小段，根据左手定则可知，左边一小段所受安培力的方向垂直纸面向里，右侧一小段所受安培力的方向垂直纸面向外，从上往下看，导线顺时针转动．如今导线不动，磁铁运动，根据相对运动，则知磁铁逆时针转动(从上向下看)，即N极向纸外转动，S极向纸内转动．当转动90°时，导线所受的安培力方向竖直向上，根据牛顿第三定律可得磁铁受到导线向下的作用力，故绳子对磁铁的拉力增大，C正确．11．【答案】B【解析】方法一(电流元法)把线圈L1沿水平转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成无数段直线电流元，电流元处在L2产生的磁场中，根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向向上，由左手定则可得，上半部分电流元所受安培力均指向纸外，下半部分电流元所受安培力均指向纸内，因此从左向右看线圈L1将顺时针转动．方法二(等效法)把线圈L1等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流I2的中心，小磁针的N极应指向该点环形电流I2的磁场方向，由安培定则知I2产生的磁场方向在其中心处竖直向上，而L1等效成小磁针后，转动前，N极指向纸内，因此小磁针的N极应由指向纸内转为向上，所以从左向右看，线圈L1将顺时针转动．方法三(结论法)环形电流I1、I2之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止．据此可得，从左向右看，线圈L1将顺时针转动．12．【答案】A【解析】题图可等效为如图，所以线圈左、右两边所受安培力合力为零，由结论法及直线电流磁场的分布情况可知同向电流的吸引力大于反向电流的排斥力，即线圈所受安培力的合力向下，A对．13．【答案】BC【解析】当匀强磁场的方向沿y轴正方向时，由左手定则判断可知，安培力方向竖直向上，则BIL＝mg，，故B正确；当匀强磁场的方向沿z轴负方向时，由左手定则判断可知，安培力沿水平方向，逆解得B＝mgIL着电流方向看，受力分析如图甲所示，其中安培力F安＝BIL，则BIL＝mg tanθ，解得B＝mgIL tanθ，故C正确；当匀强磁场方向沿z轴正方向时，受力如图乙所示，不可能平衡，故A错误；当匀强磁场方向沿悬线向上时，受力如图丙所示，不可能平衡，故D 错误。
(11)安培力 —江苏省2020高考物理考前冲A攻略复习讲义
江苏高考物理考前冲A攻略（11）安培力【考情播报】4.安培力做功的特点和实质：(1)安培力做功与路径有关，不像重力、电场力做功与路径无关。
(2)安培力做功可起到能量转化的作用。
a.安培力做正功：将电能转化为通电导线的动能或其他形式的能；b.安培力做负功：将其他形式的能转化为电能后储存起来或转化为其他形式的能。
【真题回顾】1．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。
”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。
结合上述材料，下列说法不正确的是A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用【答案】C【考点】本题考查地磁场【解析】根据题意可知，地理南、北极与地磁场存在一个夹角，为磁偏角，故两者不重合，A正确；地磁南极在地理的北极附近，地磁北极在地理的南极附近，B正确；由于地磁场的磁场方向沿磁感线切线的方向，故只有赤道处地磁场的磁场方向才与地面平行，C错误；在赤道处，磁场方向水平，而射线是带电的粒子，运动方向垂直磁场方向，根据左手定则可得射向赤道的粒子受到洛伦兹力的作用，D正确。
【点拨】地球本身是一个巨大的磁体。
地球周围的磁场叫做地磁场。
地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，所以地磁场的方向是从地磁北极到地磁南极。
动纸盆振动，发出声音。
俯视图(b)表示处于辐射状磁场中的线圈(线圈平面即纸面)，磁场方向如图中箭头所示。
在图(b)中A．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里B．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外C．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里D．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外【答案】BC【考点】本题考查安培力。
高考物理二轮复习考点第九章磁场专题安培力
专题9.2 安培力一．选择题1．（2020广州一模） 如图，“L ”型导线abc 固定并垂直放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中，bc ab ⊥，ab 长为l ，bc 长为l 43，导线通入恒定电流I ，设导线受到的安培力大小为F ，方向与bc 夹角为θ，则A ．BIl F 47=，34tan =θ B ．BIl F 47=，43tan =θ C ．BIl F 45=，34tan =θ D ．BIl F 45=，43tan =θ【参考答案】D 【命题意图】本题考查安培力、左手定则及其相关的知识点。
2. （2020浙江十校联盟）某同学自己制做了一个简易电动机，如图所示。
其中矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并且作为线圈的转轴。
现将线圈架在两个金属支架之间，此时线圈平面位于竖直面内，将永磁铁置于线圈下方。
为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动．．．．起来，该同学应将（ ）A ．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B ．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C ．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉D ．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴上侧的绝缘漆刮掉【参考答案】.A【命题意图】本题考查电动机原理、安培力及其相关的物理知识，意在考查运用相关知识分析解决实际问题的能力。
3．（2020河北衡水六调）一通电直导线与x 轴平行放置，匀强磁场的方向与xOy 坐标平面平行，导线受到的安培力为F 。
若将该导线做成43圆环，放置在xOy 坐标平面内，如图所示，并保持通电的电流不变，两端点ab 连线也与x 轴平行，则圆环受到的安培力大小为 ( )A ．FB ．F π32C ．F π322D ．F 323π 【参考答案】C【命题意图】本题考查安培力及其相关的知识点。
【解题思路】根据安培力公式，安培力F 与导线长度L 成正比；若将该导线做成43圆环，由L=34×2πR ，解得圆环的半径R=23L π，43圆环ab 两点之间的距离L ’=2R=223L π。
2020年高考回归复习—电学选择之安培力 含答案
高考回归复习—电学选择之安培力1．通电导线之间存在安培力的作用，若把电流I 1对电流I 2的安培力大小记为1F ，电流2I 对电流I 1的安培力大小记作2F ；电流1I 在导线2处产生的磁感应强度1B ，电流2I 在导线1处产生的磁感应强度2B （ ）A ．若12I I >，则12F F >B ．无论1I 、2I 如何变化，1B 始终与2B 相等C ．两个安培力1F 、2F 性质相同，大小相等，方向相反D ．把两导线置于光滑水平面上由静止释放（不计其它作用力），当导线1的加速度较大，则可断定I 2>I 1 2．如图所示，两根相互平行放置的长直导线a 和b 通有大小相等、方向相反的电流，a 受到磁场力的大小为F 1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a 受到的磁场力大小变为F 2.则此时b 受到的磁场力大小为( )A ．F 2B ．F 1-F 2C ．F 1＋F 2D ．2F 1-F 23．竖直导线ab 与水平面上放置的圆线圈隔有一小段距离，其中直导线固定，线圈可自由运动，当同时通以如图4所示方向的电流时（圆线圈内电流从上向下看是逆时针方向电流），则从左向右看，线圈将（ ）A．不动。
B．顺时针转动，同时靠近导线。
C．顺时针转动，同时离开导线。
D．逆时针转动，同时靠近导线。
4．如图所示，条形磁铁压在水平的粗糙桌面上，它的正中间上方有一根长直导线L，导线中通有垂直于纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流。
若将直导线L沿竖直向上方向缓慢平移，远离条形磁铁，则在这一过程中（）A．桌面受到的压力将增大B．桌面受到的压力将减小C．桌面受到的摩擦力将增大D．桌面受到的摩擦力将减小5．如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN 受到的安培力的大小为（）A．2F B．1.5F C．0.5F D．06．如图，两根平行放置的长直导线a和b通有大小均为I、方向相反的电流，此时导线b受到的磁场力大小为F。
2021年高考物理二轮温习 最直击人心的宝典 安培力（含解析）(1)
2021高考最直击人心的物理宝典：安培力题号12345678910答案一、单项选择题1.把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端恰好跟杯里的水银面接触，并使它组成如下图的电路，当电键S接通后，将看到的现象是( )A．弹簧向上收缩B．弹簧被拉长C．弹簧上下跳动D．弹簧仍静止不动2．如下图，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN，电流I方向从M到N，绳索的拉力均为F.为使F＝0，可能达到要求的方式是( )A．加水平向右的磁场B．加水平向左的磁场C．加垂直纸面向里的磁场D．加垂直纸面向外的磁场3.如下图，一长L的直导线通以大小为I的电流，放在垂直于导线的磁感应强度为B的匀强磁场中，那么导线所受安培力的大小为( )A．BIL sin θB．BIL cos θD．BIL4．在如下图电路中，电池均相同，当电键S别离置于a、b两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小别离为f a、f b，判定这两段导线( )A．f a＞f b，彼此吸引B．f a＞f b，彼此排斥C．f a＜f b，彼此吸引D．f a＜f b，彼此排斥5．(2021·广东模拟)在赤道上，地磁场能够看做是沿南北方向而且与地面平行的匀强磁场，磁感应强度是5×10－5 T．若是赤道上有一条沿东西方向的直导线，长40 m，载有20 A 的电流，地磁场对这根导线的作使劲大小是( )A．4×10－8N B．×10－5 NC．9×10－4 N D．4×10－2 N6. (2013·江苏徐州模拟)如下图，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极周围，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面．当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情形是( )A．线圈向左运动B．线圈向右运动C．从上往下看顺时针转动D．从上往下看逆时针转动二、双项选择题7．在以下四个图中，标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向，和通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的选项是()8．如图直导线通入垂直纸面向里的电流，在以下匀强磁场中，能静止在滑腻斜面上的是( )9.(2020·东莞市一模)在x Oy平面中有一通电直导线与Ox、Oy轴相交，导线中电流方向如下图．该区域有匀强磁场，通电直导线所受磁场力的方向与Oz轴的正方向相同．该磁场的磁感应强度方向可能是( )A．沿x轴负方向B．沿y轴负方向C．沿z轴正方向D．沿z轴负方向10．一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧悬挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一刹时可能产生的情形是( )A．磁铁对桌面的压力减小B．磁铁对桌面的压力增大C．磁铁受到向右的摩擦力D．磁铁受到向左的摩擦力三、非选择题11．如图(a)所示，倾角为α、相距为L的滑腻导轨与一稳恒电源连接，导轨处于垂直于导轨形成的斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，有一质量为m的金属棒与导轨良好接触后恰益处于静止状态．图(b)为金属棒与斜面的切面图，重力加速度取g.(1)试在图(b)中作出金属棒受力示用意；(2)计算流过金属棒的电流．12．如下图，质量为m的金属棒，放在距滑腻金属导轨右端为l的地址，导轨间距为d，距离地面高度为h，处于大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，并接有电动势为E、内电阻为r的电池．当开关K闭合时，金属棒先滑向右端再抛出，已知抛出的水平距离为s，不考虑金属棒切割磁感线产生的感应电流，试计算该金属棒的电阻．参考答案1．解析：弹簧相邻两匝线圈电流同向，相互吸引，弹簧下端离开水银，电路断开．然后弹簧在重力作用下向下运动，跟水银接触，又组成闭合回路，周而复始．答案：C2．解析：依照题意可知：欲使F＝0，那么需使磁场力竖直向上，大小等于导线重力，由左手定那么可知，磁场方向需垂直纸面向里，应选C.答案：C3．解析：只要电流与磁感应强度垂直，那么安培力的大小F＝BIL.只是该力的方向斜向下．答案：D4．解析：电键S别离置于a、b两处时，电源别离为一节干电池、两节干电池，而电路中灯泡电阻不变，那么电路中电流I a＜I b，MM′在NN′处的磁感应强度B a＜B b，应用安培力公式F＝BIL可知f a＜f b，又MM′在NN′电流方向相反，那么彼此排斥．5．解析：地磁场方向是南北方向，电流方向是东西方向，它们彼此垂直，利用公式F＝BIL可计算此安培力的大小为4×10－2 N.答案：D6．解析：法一电流元法．第一将圆形线圈分成很多小段，每一段可看做一直线电流元，取其中上、下两小段分析，其截面图和所受安培力情形如以下图所示．依照对称性可知，线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向左运动．只有选项A正确．法二等效法．将环形电流等效成小磁针，如以下图所示，根据异名磁极相吸引知，线圈将向左运动，选A.也可将左侧条形磁铁等效成环形电流，依照结论“同向电流相吸引，异向电流相排斥”，也可判定出线圈向左运动，选A.答案：A7．解析：B项中因电流方向与磁场方向平行，导线全然没有受力，B项错误；D项的安培力方向应垂直纸面向外，那么说明D项错误；A、C项正确．答案：AC8．解析：只有偏向右边的安培力才可能与其他力平稳，依照左手定那么知A、C正确．答案：AC9．解析：依照安培力垂直于磁感应强度和电流组成的平面的原理可知，由于通电直导线所受的安培力的方向与Oz轴的方向相同，因此磁感线都在Oxy的平面内，只要不与导线平行那么可．答案：AB10．解析：如以下图所示．对导体棒，通电后，由左手定那么，导体棒受到斜向左下方的安培力，由牛顿第三定律可得，磁铁受到导体棒的作使劲应斜向右上方，因此在通电的一瞬时，磁铁对桌面的压力减小，磁铁受到向左的摩擦力，因此选项A、D正确．答案：AD11．解析：(1)金属棒所受的力的示用意，如下图：(2)依照安培力的公式，有：依照力的平稳条件，有： F 安＝mg ·sin α. ② ①②两式联立得：I ＝mg ·sin αBL .答案：(1)观点析 (2)mg sin αBL12．解析：设金属棒做平抛运动的初速度为v ，依照平抛运动的规律． 在竖直方向上，有：h ＝ 12gt 2.①在水平方向上，有：s ＝vt .② ①②联立解得：v ＝sg2h.③ 由于不考虑金属棒切割磁感线产生的感应电流，金属棒所受的安培力为恒力，方向水平向右，金属棒在滑腻金属导轨上做匀加速直线运动，依照动能定理．有：BId ·l ＝12mv 2－0.④③④联立解得：电路的电流为I ＝mgs 24Bhdl.⑤ 设金属棒的电阻为R ，依照闭合电路的欧姆定律，有：I ＝ER ＋r.⑥⑤⑥联立解得：金属棒的电阻R ＝ 4BEhdlmgs2－r . 答案：4BEhdl mgs2－r。
山西专版2020版高考物理二轮复习第一篇选择题热点受力分析及共点力平衡问题精练含解析
答案 A 当固定物体的质量为m时,下方弹簧被压缩的长度为x1= ;当固定物体的质量变为2m时,设物体下降的高度为x,则上方弹簧伸长的长度为x,下方弹簧被压缩的长度为x1+x,两弹簧对物体的弹力的合力等于2mg,由胡克定律和平衡条件得k2x+k1(x1+x)=2mg。联立解得x= ,故A项正确。
3.(多选)如图所示,顶端装有定滑轮的粗糙斜面体(倾角为α)放在水平地面上,A、B两物体通过细绳跨过滑轮连接,整个装置处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)。现用水平力作用于物体A上,缓缓拉开一小角度,斜面体与物体B一直保持静止,此过程中( )
A.绳子对物体A的拉力一定变大
B.斜面体对物体B的摩擦力一定变大
题型二 力的动态平衡分析
2.如图所示,两小球A、B通过O点处光滑的小滑轮用细线相连,小球A置于光滑半圆柱上,小球B用水平线拉着系于竖直板上,两球均处于静止状态,已知O点在半圆柱截面圆心O1的正上方,OA与竖直方向成30°角,其长度与圆柱底面圆的半径相等,OA⊥OB,则A、B两球的质量之比为( )
A. B. C. D.
A.A和B均受三个力作用而平衡
B.B对桌面的压力越来越大
C.A对B的压力越来越小
D.推力F的大小恒定不变
答案 D A受到重力、挡板的弹力和B的支持力三个力作用,B受到重力、A的压力、桌面的支持力和推力F四个力作用,故A项错误。当B向左缓慢移动时,B对A的支持力和挡板对A的弹力方向均不变,根据平衡条件可知,这两个力的大小也保持不变,则A对B的压力也保持不变;对整体受力分析如图所示,由平衡条件可知F=FN1,挡板对A的弹力FN1不变,则推力F不变;桌面对整体的支持力FN=G总,保持不变,则B对桌面的压力不变。综上可知,B、C项错误,D项正确。
高中物理最拿分考点考点安培力新人教选修
考点11 安培力安培力(选修3-1第三章：磁场的第四节通电导线在磁场中受到的力)★★★○○○○1、安培力：通电导线在磁场中受到的力称为安培力。
2、安培力的方向（1）用左手定则判定：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，如图所示．（2）安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I决定的平面．3、安培力的大小：F= BILsinθ(θ为磁感应强度的方向与导线方向的夹角，如图所示)（1）磁场和电流垂直时，F＝BIL.（2）磁场和电流平行时：F＝0.1、安培力的分析与计算：（计算安培力公式F＝BIL）（1）B与L垂直；（2）L是有效长度①公式F＝ILB中L指的是“有效长度”。
当B与I垂直时，F最大，F＝ILB；当B与I平行时，F＝0。
②弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点线段的长度(如图所示)；相应的电流沿L由始端流向末端。
2、与安培力有关的力学综合题的分析思路（1）安培力作用下的物体平衡问题，解题步骤和共点力的平衡问题相似，一般是：①先进行受力分析，画出受力分析图。
②根据共点力平衡的条件列出平衡方程进行求解。
其中重要的是在受力分析过程中不要漏掉了安培力。
（2）安培力作用下的加速问题与动力学问题一样，关键是做好受力分析，然后根据牛顿第二定律求出加速度，最后利用运动学公式求解。
（3）常见的还有安培力与闭合电路欧姆定律相结合的题目，解答时主要应用的知识有：①闭合电路欧姆定律。
②安培力的公式F＝BIL及左手定则。
③物体的平衡条件、牛顿第二定律、运动学公式。
3、安培力最拿分点在于它这种力常与必修一的受力分析、力的平衡、牛顿运动定律、或能关系等相结合，而出一些综合性较强的题目，考查的覆盖面十分广泛，是拿分的好地方。
例：如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距d，导线MN与CD的夹角θ，则MN所受安培力大小【】A. BIdB. BIdsinθC. F=sin BId θD. F=BIdcosθ 【答案】C【点拨】本题是安培力的分析和计算问题．安培力大小的一般计算公式是F=BILsinα，α是导体与磁场的夹角，当B 、I 、L 互相垂直的时候安培力最大为F=BIL.1、(多选)关于磁场对通电直导线的作用力的大小，下列说法中正确的是( )A ．通电直导线跟磁场方向平行时作用力为零B ．通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大C ．作用力的大小跟导线与磁场方向的夹角无关D ．通电直导线跟磁场方向斜交或成锐角时肯定有作用力【答案】ABD【精细解读】安培力既垂直于通电导线，又垂直于磁场．当导线与磁场方向垂直时，安培力最大，当导线与磁场方向平行时，安培力为零，选项A 、B 正确，选项C 错误；通电直导线跟磁场方向斜交时，可将磁场沿平行于导线方向和垂直于导线方向进行分解，垂直于导线方向的磁场为有效磁场，安培力不为零，选项D 正确．2、（多选）（河北省鸡泽县第一中学2020学年高二10月月考）一根长0.20m 、通有2.0A 电流的通电直导线，放在磁感应强度为0.50T 的匀强磁场中，受到的安培力大小可能是（ ）A. 0 NB. 0.20 NC. 0.40 ND. 0.60 N【答案】AB【精细解读】当通电导线与磁场垂直时，导线所受的安培力最大：0.5 2.00.20.2max F BIL N N ==⨯⨯=，当导线与磁场平行时，导线所受磁场力最小为零，所以导线所受磁场力的范围为0～0.2N 。
【最新】安培力高二物理知识点总结-实用word文档 (1页)
【最新】安培力高二物理知识点总结-实用word文档
本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！
== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==
安培力高二物理知识点总结
除了课堂上的学习外，平时的积累与练习也是学生提高成绩的重要途径，本文为大家提供了安培力高二物理知识点，祝大家阅读愉快。
1、磁场对电流的作用力叫安培力
2、安培力大小
安培力的大小等于电流I、导线长度L、磁感应强度B以及I和B间的夹角的正弦sin的乘积，即
F=BIlsin。
注意：公式只适用于匀强磁场。
3、安培力的方向
安培力的方向可利用左手定则判断
左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么拇指方向就是通电导线在磁场中的受力方向。
安培力方向一定垂直于B、I所确定的平面，即F一定和B、I垂直，但B、I不一定垂直。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2014高考最直击人心的物理宝典：安培力
题号12345678910
答案
一、单项选择题
1.把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好跟杯
里的水银面接触，并使它组成如图所示的电路，当电键S接通后，将看
到的现象是( )
A．弹簧向上收缩
B．弹簧被拉长
C．弹簧上下跳动
D．弹簧仍静止不动
2．如图所示，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN，电流I方向从M到N，绳子的拉力均为F.为使F＝0，可能达到要求的方法是( )
A．加水平向右的磁场
B．加水平向左的磁场
C．加垂直纸面向里的磁场
D．加垂直纸面向外的磁场
3.如图所示，一长L的直导线通以大小为I的电流，放在垂直于
导线的磁感应强度为B的匀强磁场中，则导线所受安培力的大小为
( )
A．BIL sin θB．BIL cos θ
C.
BIL
sin θ
D．BIL
4．在如图所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小分别为f a、f b，判断这两段导线( )
A．f a＞f b，相互吸引B．f a＞f b，相互排斥
C．f a＜f b，相互吸引D．f a＜f b，相互排斥
5．(2012·广东模拟)在赤道上，地磁场可以看作是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场，磁感应强度是5×10－5 T．如果赤道上有一条沿东西方向的直导线，长40 m，载有20 A 的电流，地磁场对这根导线的作用力大小是( )
A．4×10－8N B．2.5×10－5 N
C．9×10－4 N D．4×10－2 N
6. (2013·江苏徐州模拟)如图所示，把轻质导线圈用绝缘
细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线
圈平面．当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是
( )
A．线圈向左运动
B．线圈向右运动
C．从上往下看顺时针转动
D．从上往下看逆时针转动
二、双项选择题
7．在下列四个图中，标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导
线所受磁场力F的方向，其中正确的是()
8．如图直导线通入垂直纸面向里的电流，在下列匀强磁场中，能静止在光滑斜面上的是( )
9.(2011·东莞市一模)在x Oy平面中有一通电直导线与Ox、Oy轴相交，导线中电流方向如图所示．该区域有匀强磁场，通电直导线所受磁场力的方向与
Oz轴的正方向相同．该磁场的磁感应强度方向可能是( )
A．沿x轴负方向 B．沿y轴负方向
C．沿z轴正方向 D．沿z轴负方向
10．一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是( )
A．磁铁对桌面的压力减小
B．磁铁对桌面的压力增大
C．磁铁受到向右的摩擦力
D．磁铁受到向左的摩擦力
三、非选择题
11．如图(a)所示，倾角为α、相距为L的光滑导轨与一稳恒电源连接，导轨处于垂直于导轨形成的斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，有一质量为m的金属棒与导轨良好接触后恰好处于静止状态．图(b)为金属棒与斜面的切面图，重力加速度取g.
(1)试在图(b)中作出金属棒受力示意图；
(2)计算流过金属棒的电流．
12．如图所示，质量为m的金属棒，放在距光滑金属导轨右端为l的地方，导轨间距为d，距离地面高度为h，处于大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，并接有电动势为E、内电阻为r的电池．当开关K闭合时，金属棒先滑向右端再抛出，已知抛出的水平距离为s，不考虑金属棒切割磁感线产生的感应电流，试计算该金属棒的电阻．
参考答案
1．解析：弹簧相邻两匝线圈电流同向，互相吸引，弹簧下端脱离水银，电路断开．然后弹簧在重力作用下向下运动，跟水银接触，又构成闭合回路，周而复始．
答案：C
2．解析：根据题意可知：欲使F＝0，则需使磁场力竖直向上，大小等于导线重力，由左手定则可知，磁场方向需垂直纸面向里，故选C.
答案：C
3．解析：只要电流与磁感应强度垂直，则安培力的大小F＝BIL.只是该力的方向斜向下．答案：D
4．解析：电键S分别置于a、b两处时，电源分别为一节干电池、两节干电池，而电路中灯泡电阻不变，则电路中电流I a＜I b，MM′在NN′处的磁感应强度B a＜B b，应用安培力公式F＝BIL可知f a＜f b，又MM′在NN′电流方向相反，则相互排斥．
答案：D
5．解析：地磁场方向是南北方向，电流方向是东西方向，它们相互垂直，利用公式F＝BIL可计算此安培力的大小为4×10－2 N.
答案：D
6．解析：法一电流元法．首先将圆形线圈分成很多小段，每一段可看作一直线电流元，
取其中上、下两小段分析，其截面图和所受安培力情况如下图所示．根据对称性可知，线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向左运动．只有选项A 正确．
法二 等效法．将环形电流等效成小磁针，如下图所示，根据异名磁极相吸引知，线圈将向左运动，选A.也可将左侧条形磁铁等效成环形电流，根据结论“同向电流相吸引，异向电流相排斥”，也可判断出线圈向左运动，选A.
答案：A
7．解析：B 项中因电流方向与磁场方向平行，导线根本没有受力，B 项错误；D 项的安培力方向应垂直纸面向外，则说明D 项错误；A 、C 项正确．
答案：AC
8．解析：只有偏向右侧的安培力才可能与其他力平衡，根据左手定则知A 、C 正确． 答案：AC
9．解析：根据安培力垂直于磁感应强度和电流构成的平面的原理可知，由于通电直导线所受的安培力的方向与Oz 轴的方向相同，因此磁感线都在Oxy 的平面内，只要不与导线平行则可．
答案：AB
10．解析：如下图所示．对导体棒，通电后，由左手定则，导体棒受到斜向左下方的安培力，由牛顿第三定律可得，磁铁受到导体棒的作用力应斜向右上方，所以在通电的一瞬时，磁铁对桌面的压力减小，磁铁受到向左的摩擦力，因此选项A 、D 正确．
答案：AD
11．解析：(1)金属棒所受的力的示意图，如图所示： (2)根据安培力的公式，有： F 安＝BIL .①
根据力的平衡条件，有： F 安＝mg ·sin α. ② ①②两式联立得：I ＝
mg ·sin α
BL .
答案：(1)见解析 (2)
mg sin α
BL
12．解析：设金属棒做平抛运动的初速度为v ，根据平抛运动的规律． 在竖直方向上，有：h ＝ 12gt 2
.①
在水平方向上，有：s ＝vt .② ①②联立解得：v ＝s
g
2h
.③ 由于不考虑金属棒切割磁感线产生的感应电流，金属棒所受的安培力为恒力，方向水平向右，金属棒在光滑金属导轨上做匀加速直线运动，根据动能定理．有：
BId ·l ＝12
mv 2－0.④
③④联立解得：电路的电流为
I ＝ mgs 2
4Bhdl
.⑤
设金属棒的电阻为R ，根据闭合电路的欧姆定律，有：I ＝
E
R ＋r
.⑥
⑤⑥联立解得：金属棒的电阻R ＝ 4BEhdl
mgs
2－r .
答案：4BEhdl mgs
2－r。