2019-2020年高二物理寒假作业第十四天安培力
高二物理探究安培力
解析：在磁铁内部磁感应强度最大，磁感线条数最多，在 A 端 和 B 端，磁铁的部分磁感线通过线圈，而在磁铁中间，磁铁的 全部磁感线通过线圈，只在外部有少量的抵消，因此穿过线圈 的磁通量先增大后减小． 答案：A
安培力的方向判定
一、安培力、磁场、电流的方向关系 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， 但磁场方向与电流方向并不一定垂直． 2．若已知 B 和 I 的方向，则 F 的方向能够唯一确定，但若已 知 F 的方向和 B、I 中的一个量的方向，无法唯一确定另一个 量的方向．
力跟电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 的 比值 叫磁感应强
度．它是表示磁场的强弱和方向的物理量，通常用字母 B 表示．
2．公式：B＝
F IL
.
公式在应用中应注意两点：①安培力的方向既跟磁场方向垂
直，又跟电流方向垂直；②通电导线长度 L 很短时，B 就是导
线所在处的磁感应强度．同时，因它所在处各点的磁感应强度
思维启迪
图331 要提高发射速度，就要增大炮弹的加速时间．通电导体 在磁场中受力与哪些因素有关呢？
知识梳理
一、安培力的方向 1．安培力： 通电导线 在磁场中受到的力称为安培力． 安培力是磁场对电流的作用力，是一种性质力，它与静电力、 摩擦力、重力、弹力等一样是一种性质力，不是按效果命名的 力．
2．用左手定则判断通电导线在磁场中受到的安培力的方向： 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 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．
四、“安培定则”与“左手定则”的区别与联系 1．在适用对象上：安培定则研究电流(直线电流、环形电流、 通电螺线管电流)产生磁场时，电流与其产生的磁场的磁感线 二者方向的关系；左手定则研究通电导线(或运动电荷)在磁场 中受力时，F、I、B 三者方向的关系． 2．在电流与磁场的关系上：安培定则中的“磁场”与“电流” 密不可分，同时存在、同时消失，“磁场”就是电流的磁效应 产生的磁场；左手定则中的“磁场”与“电流”可以单独存 在．“磁场”是外加的磁场，不是通电导线产生的磁场．
高二物理 寒假训练 磁现象和磁场安培力高二全册物理试题
嘴哆市安排阳光实验学校寒假训练07 磁现象和磁场安培力1．【南昌二中高三上学期第四次月考】两个相同的全长电阻为9 Ω、半径为8 cm 的均匀光滑圆环固定在一个绝缘的水平台面上，两环分别在两个互相平行的、相距为20 cm的竖直面内，两环的圆心连线恰好与环面垂直，两环面间有方向竖直向下的磁感应强度32B=的匀强磁场(未画出)，两环的最高点A和C间接有一内阻为0.5 Ω的电源，连接的导线的电阻不计。
现有一根质量为10 g、电阻为1.5 Ω的导体棒置于两环内侧且可沿环滑动，而棒恰好静止于如图所示的水平位置，它与圆弧的两接触点P、Q和圆弧最低点间所夹的弧对应的圆心角均为θ＝60°，重力加速度g取10 m/s2。
(1)求此电源电动势E的大小；(2)若换上两个电阻可忽略的光滑圆环和电动势E的大小为2 V的电源，其他条件不变，现将棒从圆环最低点静止释放，问：棒经过P、Q点时对两环的弹力各为多少？棒能上升的最大高度为多少？一、多选题1．【名校协作体高三上学期9月联考】物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。
关于物理学发展过程中的认识，下列说法不正确的是( )A．法拉第创造性地用“场线”形象地描述“场”B．奥斯特发现了电流的磁效应C．自然界的电荷只有两种，库仑把它们命名为正电荷和负电荷D．牛顿进行了“月—地检验”，得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论2．【台州中学高二上学期月考】关于磁感应强度，下列说法正确的是( ) A．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定的，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关B．通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场C．人们通常用通电导线在磁场中某点的受力来探究磁场的强弱，如果将这根通电导线拿走，那该点的磁感应强度就变为零D．由FBIL=可知，B与F成正比与IL成反比3．【遵义市第四教育集团高三上学期第二次联考】(多选)无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即IB kr=(式中k为常数)。
第14天 安培力-2023年高二物理(人教版2019)(解析版)
第14天安培力（预习篇）1.通过实验探究安培力的方向与电流的方向、磁感应强度的方向之间的关系.2.掌握安培力的公式F＝IlB sin θ，并会进行有关计算.3.了解磁电式电流表的构造及其工作原理．一、安培力的方向1．安培力：通电导线在磁场中受的力．2．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．3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B与I所决定的平面．二、安培力的大小1．垂直于磁场B的方向放置的长为l的通电导线，当通过的电流为I时，所受安培力为F＝IlB. 2．当磁感应强度B的方向与电流方向成θ角时，公式F＝IlB sin_θ.三、磁电式电流表1．原理：安培力与电流的关系．通电线圈在磁场中受到安培力而偏转，线圈偏转的角度越大，被测电流就越大．根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向．2．构造：磁体、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴．3．特点：极靴与铁质圆柱间的磁场沿半径方向，线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，且线圈左右两边所在处的磁感应强度大小相等．4．优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流．缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱．一、安培力的方向例题1.画出图中各磁场对通电直导线的安培力的方向(与纸面垂直的力只需用文字说明)．答案如图所示解析无论B、I是否垂直，安培力总是垂直于B与I所决定的平面，且满足左手定则．对于A、B、C、D选项，直接用左手定则判断．E选项中由安培定则可判断出通电导线A处的磁场方向如图甲所示，由左手定则可判断出A受到的安培力方向如图甲所示．F选项中由安培定则可判断出通电导线A处的磁场如图乙所示，由左手定则可判断出A受到的安培力方向如图乙所示．解题归纳：1．安培力方向的特点安培力的方向既垂直于电流方向，也垂直于磁场方向，即垂直于电流I和磁场B所决定的平面．(1)当电流方向跟磁场方向垂直时，安培力的方向、磁场方向和电流方向两两相互垂直．应用左手定则判断时，磁感线从掌心垂直进入，拇指、其余四指和磁感线三者两两垂直．(2)当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流方向，也垂直于磁场方向．应用左手定则判断时，磁感线斜着穿入掌心．2．判断安培力方向的步骤(1)明确研究对象；(2)用安培定则或根据磁体的磁场特征，画出研究对象所在位置的磁场方向；(3)由左手定则判断安培力方向．3．应用实例应用左手定则和安培定则可以判定平行通电直导线间的作用力：同向电流相互吸引，反向电流相互排斥．二、安培力的大小例题2.长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向分别如图所示，已知磁感应强度均为B，对于下列各图中导线所受安培力的大小计算正确的是()答案A解析题A图中，导线不和磁场垂直，将导线投影到垂直磁场方向上，故F＝BIL cos θ，A正确；题B图中，导线和磁场方向垂直，故F＝BIL，B错误；题C图中，导线和磁场方向垂直，故F＝BIL，C错误；题D图中，导线和磁场方向垂直，故F＝BIL，D错误．解题归纳：对公式F＝IlB sin θ的理解1．公式F＝IlB sin θ中B对放入的通电导线来说是外加磁场的磁感应强度，不必考虑导线自身产生的磁场对外加磁场的影响．2．公式F＝IlB sin θ中θ是B和I方向的夹角(1)当θ＝90°时，即B⊥I，sin θ＝1，公式变为F＝IlB.(2)当θ＝0°时，即B∥I，F＝0.3．公式F＝IlB sin θ中l指的是导线在磁场中的“有效长度”，弯曲导线的有效长度l，等于连接两端点直线的长度(如图所示)；相应的电流沿导线由始端流向末端．推论：对任意形状的闭合平面线圈，当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈的有效长度l＝0，故通电后线圈在匀强磁场中所受安培力的矢量和一定为零，如图所示．1.如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受到的安培力方向向右的是()答案B解析根据左手定则，选项A中导线受到的安培力方向向左，选项B中导线受到的安培力方向向右，选项C中导线与磁场方向平行，不受安培力，选项D中导线受到的安培力方向垂直纸面向里，故A、C、D错误，B正确．2.将长1 m的导线ac从中点b折成如图所示的形状，放于B＝0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直．若在导线abc中通入I＝25 A的直流电，则整个导线所受安培力的大小为()A.32N B. 3 N C．1 N D．2 N答案B解析由题意知导线在磁场内的有效长度为L＝2·l2sin 60°＝l sin 60°，故整个通电导线受到的安培力的大小为F＝BIL＝BI·l sin 60°＝0.08×25×1×32N＝ 3 N，B正确．（建议用时：30分钟）一、单选题1．一根容易发生形变的弹性导线两端固定，导线中通有电流，方向竖直向上．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右和垂直于纸面向外的匀强磁场时，如图所示描述导线状态的四个图示中正确的是()答案D解析用左手定则可判断出，A中导线所受安培力为零，B中导线所受安培力垂直于纸面向里，C、D中导线所受安培力向右，导线受力以后的弯曲方向应与受力方向一致，故D正确，A、B、C错误．2．如图所示，A为一水平旋转的橡胶圆盘，带有大量均匀分布的正电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向已在图中标出．当圆盘绕中心轴OO′按图示方向高速转动时，通电直导线所受安培力的方向是()A．竖直向上B．竖直向下C．水平向外D．水平向里答案C解析带正电圆盘如题图转动时，从上向下看，形成顺时针方向的电流，根据右手螺旋定则可知，在圆盘上方形成的磁场方向竖直向下，根据左手定则，通电直导线所受安培力的方向水平向外，故选C.3．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．已知导体棒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．0答案B解析设三角形边长为l，通过导体棒MN的电流大小为I，则根据并联电路的规律可知通过导体棒ML和LN的电流大小为I2，如图所示，依题意有F＝BlI，则导体棒ML和LN所受安培力的合力为F1＝12BlI＝12F，方向与F的方向相同，所以线框LMN受到的安培力大小为F＋F1＝1.5F，选项B正确．4．如图所示,足够长的导体棒MN固定在相互平行的金属导轨上,导轨间距离为0.5 m,通过的电流为1 A,导体棒MN与导轨的夹角为30°,且处于垂直于纸面向外的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度大小为0.2 T,则导体棒MN所受的安培力大小为()A.0.02 NB.0.05 NC.0.1 ND.0.2 N答案Dm=1 m,导体棒受到的安培力F=BIL=0.2×1×1 N=0.2 解析导体棒MN在导轨间的有效长度为L=0.5sin30°N,故选D。
高二物理安培力作用下的平衡问题有答案Word版
通电导体在安培力作用下的平衡问题分析思路．(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析．(2)画出受力平面图．（侧视图、剖面图等）(3)依据平衡条件或牛顿第二定律列方程．一、例题讲解例1．重力为G长度为L的导体棒MN静止于水平导轨上。
通过MN的电流强度为I，匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与导轨平面呈θ斜向右上方，如图所示。
求：MN受到的支持力和摩擦力。
例2．如图所示，一根长为0.2m的金属棒放在倾角为θ=370的光滑斜面上，并通以I=5A电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度为B=0.6T，竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？例3．质量为m＝0.02 kg的通电细杆ab置于倾角θ＝37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d＝0.2 m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，磁感应强度B＝2 T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如右图所示，现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围为多少？(g取10 m/s2)BIθ二、巩固练习1．在倾角为θ的斜面上，放置一段通有电流强度为I,长度为L，质量为m的导体棒a，（通电方向垂直纸面向里），如图所示。
（1）如斜面光滑，欲使导体棒静止在斜面上，应加匀强磁场，磁场应强度B最小值是多少？（2）如果要求导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力，则所加匀强磁场磁感应强度又如何？2．如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m，质量为6×10－2 kg的通电直导线，电流强度I＝1 A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T，方向竖直向上的磁场中．设t＝0时，B＝0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？此时绳的拉力？(g取10 m/s2)【拓展】：电流仅反向、经多长时间绳的拉力为零？(g取10 m/s2)3．(2012·辽宁联考)如图所示，PQ和EF为水平放置的平行金属导轨，间距为L＝1.0 m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝20g，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M＝30g．在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B＝0.2 T的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g取10 m/s2.若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍，若要保持物体c在空中静止不动，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？4．如图所示，电源电动势E＝2V，r＝0.5Ω,竖直导轨电阻可略，金属棒的质量m＝0.1kg，R=0.5Ω，它与导体轨道的动摩擦因数μ＝0.4，有效长度为0.2 m,靠在导轨的外面，为使金属棒不下滑，我们施一与纸面夹角为600且与导线垂直向外的磁场，（g=10 m/s2）求：（1)此磁场是斜向上还是斜向下？（2）B是多少？5．如图所示，在倾角θ＝30°的斜面上固定一金属框，框宽L＝0.25 m，电动势E＝12 V 、内阻不计的电池．垂直框面放有一根质量m＝0.2 kg的金属棒ab，它与框架的动摩擦因数μ＝36.整个装置放在磁感应强度B＝0.8 T、垂直框面向上的匀强磁场中．当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围时，可使金属棒静止在框架上？(框架与棒的电阻不计，g取10 m/s2)6．如图所示，质量为60g的铜棒长为a=20cm，棒的两端与长为L=30cm的细软铜线相连，吊在磁感应强度B=0.5T、方向竖直向上的匀强磁场中。
2024年高二物理寒假提升(人教版)第14天 楞次定律(原卷版)
第14天楞次定律（预习篇）目录新知导航：熟悉课程内容、掌握知识脉络基础知识：知识点全面梳理，掌握必备小试牛刀：基础题+中等难度题，合理应用1.理解楞次定律，会用楞次定律分析解决问题2.理解右手定则，会用右手定则分析解决导体棒切割磁感线的问题一、楞次定律1．内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要引起感应电流的2．楞次定律中的因果关系楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果．3．对“阻碍”的理解问题结论谁阻碍谁感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化为何阻碍(原)磁场的磁通量发生了变化阻碍什么阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身如何阻碍当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同”结果如何阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行，最终结果不受影响4.“阻碍”的表现形式从磁通量变化的角度看：感应电流的效果是阻碍磁通量的变化．从相对运动的角度看：感应电流的效果是阻碍相对运动．二、右手定则1.含义：伸开右手，使拇指与其余四个手指，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线的方向，这时所指的方向就是感应电流的方向．2.右手定则的理解和应用（1）．右手定则适用范围：闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断．（2）．右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和感应电流方向三者之间的关系：两两垂直3．楞次定律与右手定则的比较规律比较内容楞次定律右手定则区别研究对象整个闭合回路闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体适用范围各种电磁感应现象只适用于部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况联系右手定则是楞次定律的特例1．（多选）验证楞次定律实验的示意图如选项图所示，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。
武汉市高二物理寒假作业(含答案) (14)
武汉市高二物理寒假作业14一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1.电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路．当开关S闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态．现将开关S断开，则以下判断正确的是（）A. 液滴仍保持静止状态B. 液滴将向下运动C. 电容器上的带电量将减为零D. 电容器上的带电量将增大2.如图，两根平行金属导轨置于水平面内，金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，整个装置放在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，现使磁感应强度B随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（）A. ab中的感应电流方向由b到aB. ab中的感应电流逐渐减小C. ab所受的安培力保持不变D. ab所受的静摩擦力逐渐减小、运动趋势向右3.如图所示，为一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是（）A. 5AB. 5AC. AD. 10A4.如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点垂直射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（）A. 2：1B. 1：2C. 1：D. 1：155.如图所示，导体棒AB长2R，绕O点以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，OB为R，且OBA三点在一直线上，有一匀强磁场磁感应强度为B，充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB两端的电势差大小为（）A. BωR2B. 2BωR2C. 4BωR2D. 6BωR26.如图所示，用两根轻细金属丝将质量为m，长为l的金属棒ab悬挂在c、d两处，置于匀强磁场内．当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向θ角处于平衡状态．为了使棒平衡在该位置上，所需的最小磁感应强度的大小、方向为（）A. B=tanθ、竖直向上B. B=tanθ、竖直向下C. B=sinθ、平行悬线向下D. B=sinθ、平行悬线向上二、多选题（本大题共6小题，共24.0分）7.用图甲的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了图乙的U-I图象，由图可知（）A. 电池电动势的测量值是1.40V，短路电流为1.40AB. 电池内阻的测量值是3.50ΩC. 电源的输出功率最大为0.49wD. 电压表的示数为1.20V时电流表的示数I为0.20A8.如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒从a点进入场区并刚好能沿ab直线向上运动，下列说法中正确的是（）A. 微粒一定带负电B. 微粒的动能一定减小C. 微粒的电势能一定增加D. 微粒的机械能一定增加9.如图，速度选择器中磁感应强度大小为B，电场强度大小为E，两者相互垂直，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过速度选择器后从狭缝P进入另一磁感应强度大小为B、的匀强磁场，最后打在平板S的D1、D2，不计粒子重力，则（）A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里B. 通过狭缝P的带电粒子速度为v=C. 打在D1、D2处的粒子在磁场B、中运动的时间不一定相同D. 带电粒子打在平板S上的位置越靠近P，粒子的比荷越大10.如图，一个匝数为100匝的圆形线圈，面积0.4m2，电阻r=1Ω。
2019-2020学年高二物理人教版寒假作业：(14) Word版含答案
2019-2020学年人教版高二物理寒假作业（14）1、下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( ) A ．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B ．W UIt ＝适用于任何电路，而22U W I Rt t R==只适用于纯电阻电路C ．在非纯电阻电路中，2UI I R >D ．焦耳热2Q I Rt ＝适用于任何电路2、关于电功和焦耳热，下列说法正确的是( ) A. 在纯电阻电路中，计算电功可用公式2W I Rt = B. 在非纯电阻电路中，计算电功可用公式2W I Rt = C. 在非纯电阻电路中，计算焦耳热可用公式2Q I Rt = D. 在纯电阻电路中，计算焦耳热不可以用公式Q UIt =3、LED 灯可将电能高效转化为光能，在日常生活中得到普遍应用。
某LED 灯的额定功率为10W ，它以额定功率工作1min 消耗的电能为( ) A ．10JB ．60JC ．600JD ．6000J4、功率为10W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60W 的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60W 的白炽灯，均用10W 的LED 灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近( ) A ．8×108kW·h B ．8×1010kW·hC ．8×1011kW·hD ．8×1013kW·h5、微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.6V 的电压时通过的电流为0.5A ，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为3.0V 时，电流为1.0A ，这时电动机正常工作.不计各处摩擦的条件下，正常工作时电动机输出的有用功率是() A.1.8WB.2.7WC.3WD.0.3W6、如图所示，图线表示的导体的电阻为1R ，图线2表示的导体的电阻为2R ，则下列说法正确的是( )A ．12:3:1R R =B ．将R 1与R 2串联后接于电源上，则功率之比12:3:1P P =C ．把1R 拉长到原来的3倍长后电阻等于2RD ．将1R 与2R 并联后接于电源上，则电流比12:3:1I I =7、如图所示，有一内电阻为5Ω的电解槽和一盏标有“100V;40 W ”的灯泡串联后接在电压为200 V 的直流电路两端，灯泡正常发光，则( )A ．电路的发热功率为80 WB ．电解槽消耗的电功率为40 WC ．电解槽的发热功率为40 WD ．电路消耗的总功率为40 W8、通过电阻的电流为I 时，在时间t 内产生的热量为Q ，若通过同一电阻的电流为2I 时，则在时间t 内产生的热量为( )A 、2QB 、2Q C 、4QD 、4Q 9、电熨斗通电时很烫，而连接电熨斗的导线却并不怎么热，这是因为（ ）A ．导线不绝缘保护层，能隔热B ．导线散热快，所以温度低C ．通过导线的电流小于通过电熨斗的电流D ．导线电阻小产生的热量少10、如图,甲、乙两电路中电源电动势相同,内电阻r 1>r 2,外电阻R 相同.两电路中分别流过相同的电荷量的过程中,则下列说法正确的是( )A.甲电路电源内部产生热量较多B.乙电路外电阻R 产生热量较少C.乙电路电源做功较多D.甲电路电源效率较高11、一个直流电动机所加电压为U ，电流为I ，线圈内阻为R ，当它工作时，下述说法中错误的是（ ）A ．电动机的输入功率为IUB ．电动机的发热功率为2I RC ．电动机的输出功率为2IU I R ﹣ D ．电动机的功率可写作22U IU I R R==12、如图所示，电源电动势E =10 V ，内阻r =1 Ω，闭合开关S 后，标有“8 V,12 W ”的灯泡恰能正常发光，电动机M 的内阻04R =Ω，求：(1)电源的输出功率P 出； (2)10 s 内电动机产生的热量Q ； (3)电动机的机械功率．13、在研究微型电动机的性能时,可采用图10所示的实验电路。
2019-2020年高二物理 (人教大纲版)第二册 第十五章 磁场 二、安培力、磁感应强度(备课资料)
●备课资料2019-2020年高二物理（人教大纲版）第二册第十五章磁场二、安培力、磁感应强度(备课资料)1.问题的提出磁场对电流的作用力——安培力F=IlB sinθ是高中物理的重点教材，高二、高三课本都有涉及.课本主要以定性演示和理论推导来揭示这个规律.教材无法定量演示:①“当导线方向与该处磁场方向平行时,通电导线所受的力最小,等于零;当导线方向与该处磁场方向垂直时,通电导线所受的力最大.”②当“…成任一角度,磁场对电流有作用力…但比相互垂直的情形要小.”③“安培力F的大小与Il的乘积成正比.”④“安培力F的大小与sinθ成正比”等等，使得教材在很多关键问题上常常用“我们知道”或“通过实验会发现”或“实验表明”一带而过，缺乏说服力.为此,我们设计、制作了“安培力定量演示器”，并通过定量实验及其分析来揭示安培力的规律，展示物理学科特点和研究方法，解决教材编写、实验配套之不足.2.实验设计2.1 设计目的和思路“安培力定量演示器”突出定量实验为主，辅之以理论分析，着重解决以下几个问题：（1）当导线方向跟磁场方向垂直时，安培力最大；当导线方向跟磁场方向平行时，安培力最小.(2)当导线方向跟磁场方向垂直时,在磁感应强度B、导线电流I、导线长度l这3个量中保持两个量不变的情况下,安培力F与第3个量成正比.(3)当导线方向跟磁场方向成一角度θ时,磁场B在垂直于导线方向的分量B⊥=B sinθ有“贡献”（F⊥=B⊥Il),在平行于导线方向的分量B∥无“贡献”（F∥=0），从而得出F=BIl sinθ,即安培力介于最大值与零之间.(4)在磁场B、电流I、导线长度l大小不变的情况下,安培力F与sinθ成正比.2.2 仪器选择及自制器材选择仪器及自制器材以取材容易、结构简单、制作方便、演示效果良好为原则,以国家教育部关于“中小学理科和电教器材配备目录”中指定的仪器为主,辅之以适当的自制仪器相结合.(1)J0110单盘天平(200型)该天平为数字显示电子天平,有自动归零、自动校准、自动去皮、量制转化等功能.最大量程为200 g，最小分度值为0.1 g,最大引用误差Δ=0.1 g.为把读数误差控制在η=5%以下,必须使安培力的测量值在Δ/η=0.1/5%=2.0 g以上.(2)J2431电磁感应演示器(磁极)该磁极磁感应强度B≥7 MT,匀强磁场面积为216 mm×180 mm,磁极宽度107 mm,磁极不均匀度≤4%,磁极体电源为串接DC24 V,2.5 A.(3)自制受力线圈该线圈宽度必须小于磁极的宽度107 mm,以便做“平行”时F=0；线圈和支架的总重量小于天平的最大量限200 g.因此用10 mm×10 mm的铝合金U形槽按图1尺寸切开(不能切断),折成85 mm×180 mm的矩形线框;用69 mm×18 mm的铝合金U形槽切65 mm做支架;把线框有切口的A、B端用铆钉与支架结合,如图2;用直径0.32 mm的漆包线双线并绕 200匝+200匝(可改变l、2l).整体质量192 g,直流电阻27 Ω+27 Ω.图1 图2最后把线圈固定在天平的称盘上,在称盘上做通过线圈平面和垂直线圈平面的四个角度标记.如图5.(4)自制角度定位器用方格坐标纸按图3尺寸制成角度定位器,并用双面胶粘贴在单盘天平上,如图5.这样线圈平面与磁场方向的夹角可由角度定位器读出.图3 图4 图5(5)自制磁极固定架用25 mm×25 mm的不锈钢方管按图4尺寸焊接成磁极固定架.(6)J0416—D大屏幕多用测试仪该仪器采用大型高亮数码管显示,可视距离在20 m以上.(7)J1209型高中教学电源该电源最大优点是直流稳压输出和细调,能方便准确调节所需电流值.受力线圈电流值取0~0.7 A,需用2台J1209串联供电.励磁电流0~2.5 A,用1台J1209供电.3.定量实验按图5装配实验装置.［演示1］当载流导线与磁场方向平行时,安培力为零.①取线圈N=400匝,励磁电流I B=2.0 A,线圈电流I L=0.4 A.②转动线圈使单盘天平的称盘标记指向0°,此时天平示数F=0.③在0~2.5 A之间改变励磁电流和在0~0.7 A之间改变线圈电流I L,都有F=0.［演示2］当载流导线与磁场方向垂直时,安培力最大.①取线圈N=400匝,励磁电流I B=2.0 A,线圈电流I L=0.4 A.②转动线圈使θ增大,则安培力F随之增大,当θ=90°时,F有最大值.［演示3］垂直磁场方向的通电导线,受到的安培力F与电流I L成正比,已知N=400匝,l=400×85 mm,I B=2.5 A,θ=90°,测量结果如表1所示.表1根据最小二乘法理论得:截距:a=0.07±0.24,取a=0.0±0.24,斜率:b=34.46±0.12,关联系数:r=0.99986.F与I L的正比关系还可由图6所示F－I L图象表示.图6［演示4］垂直于磁场方向的通电导线,受到的安培力F与导线的长度l成正比.已知N=200匝,l=200×85 mm,I B=2.5 A,θ=90°,测量结果如表2所示.表2根据最小二乘法理论得：截距：a=0，取a=0.0±0.1,斜率：b=17.00±0.0,关联系数：r=1.0.(在仪器精度范围内）综合上述两表对比如表3所示.(I B=2.5 A,θ=90°)结论：同等情况下，减小一半，其安培力也减小一半.［演示5］垂直于磁场方向的通电导线受到的安培力F与磁感应强度B成正比.由于磁感应强度B与励磁电流I B成正比,因此F与B的定量演示便转化为F与I B的定量演示.已知N=400匝,l=400×85 mm,I L=0.4 A,θ=90°,测量结果如表4所示.根据最小二乘法理论得：截距：a=0.12±0.06，取a=0.12±0.1,斜率：b=5.40±0.04,关联系数：r=0.99988.F与B的正比关系还可由如图7所示的F－I B图象表示.［演示6］在磁场B、电流I、导线长度l大小不变的情况下,安培力F与sinθ成正比.已知N=400匝,l=400×85 mm,I B=2.5 A,I L=0.4 A,测量结果如表5所示.图7根据最小二乘法理论得:截距:a=0.05±0.06,取a=0.0±0.1(×0.0098 N)，斜率:b=13.55±0.08,关联系数:r=0.99991.F与sinθ的正比关系还可由如图8所示的F－sinθ图象表示.图82019-2020年高二物理（人教大纲版）第二册第十五章磁场二、安培力、磁感应强度(第一课时)●本节教材分析磁感应强度是学习安培力和洛伦兹力的基础.磁感应强度矢量定量地描述了磁场的性质,跟定量描述电场性质的电场强度矢量一样,也是电磁学中一个重要的基本概念.但是,磁感应强度矢量比电场强度矢量要复杂些,因为它的定义式中包含的物理量比电场强度的多;它的方向也不跟磁场力的方向一致.这种复杂性是由磁场本身的性质决定的.为此,我们可以说明: (1)实验表明,电流在磁场中某处受力大小与电流的方向有关,其中存在电流不受力的方向和受力最大的方向.研究磁场对电流作用力时要使电流方向与磁场方向垂直.(2)实验证明,同一电流放置到磁场中不同地方,一般说受力大小不同,反映了不同地方的磁场强弱不同.(3)实验证明,在磁场中同一地方电流受的磁场力F与电流I成正比,与导线长度L成正比,F与IL的比值为一常量.(4)实验证明,在磁场中不同地方F与IL的比值一般不同.(5)可用来描述某处磁场的强弱,我们定义磁感应强度B=.教学中应该突出强调磁场力与电场力不同的特点:磁场力的大小与电流的方向有关.B=中F的含义是电流在该处所受的最大磁场力.安培力是学习磁电式仪表的工作原理和推导洛伦兹力公式的基础.安培力是实际应用中很重要的一种力,广泛用于电动机、发电机、继电器等多种设备中.因此,学好本节内容很重要.课本从磁感应强度B的物理意义引出载流导线与磁场垂直时所受安培力公式F=BIL.应该强调F=BIL的适用条件是:匀强磁场、直线电流方向与磁场方向垂直,当磁场是非匀强磁场时,通电导线要取得足够短.安培力的方向可以用左手定则来判断.应用左手定则的条件是:电流方向垂直磁场方向.应使学生明确:安培力方向总垂直磁场方向和电流方向是普遍规律.●教学目标一、知识目标1.理解磁感应强度B的定义，知道B的单位是特斯拉.2.会用磁感应强度的定义式进行有关计算.3.知道用磁感线的疏密程度可以形象地表示磁感应强度的大小.4.知道什么叫匀强磁场，知道匀强磁场的磁感线是分布均匀的平行线.5.知道什么是安培力.知道电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL.6.会用公式F=BIL解答有关问题.7.知道左手定则的内容，并会用它解答有关问题.二、能力目标1.通过实验现象的分析,掌握新概念,培养学生观察、思考、归纳的逻辑思维能力.2.使学生学会类比法、用比值定义物理量的方法是常见的物理方法.三、德育目标培养学生辩证唯物主义观点和实践第一的观点.●教学重点1.磁感应强度概念的建立.2.安培力的计算.●教学难点磁感应强度概念的建立.●教学方法对比法、实验法、分析法.●教学用具蹄形磁铁、电源、金属杆、导线、铁架台、投影仪、投影片.●课时安排1课时●教学过程一、引入新课［师］通过上节课的学习，我们明确了磁场的起源，规定了磁场方向，引入磁感线，形象地描述了磁场，掌握了运用安培定则确定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向等知识.磁场和电场一样都是物质.我们在电场一章研究了电场最基本的特性及描述这一基本特性的物理量.这一节我们将按照研究电场特性类似的思路来研究磁场的特性.为此,请同学们先回答两个问题.［问题1］电场最基本的特性是什么?在物理学中用哪个物理量描述这一特性?说出它的定义,写出它的定义式.［生］电场最基本的特性是它对放入其中的电荷发生力的作用.物理学中用电场强度这个物理量描述这一特性.它的定义是放入电场中某点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值,叫做这一点的电场强度.它的定义式是E=.［问题2］比值F/q描述了电场的强弱,你是怎样理解的?［生］对电场中某点,F/q是一个恒量,它等于单位电荷在该点受到的电场力;对电场中不同点,比值F/q一般不同.因此,知道了电场强度就可以知道任意电荷在电场中各点受到的电场力.比值F/q越大,单位电荷在该点受到的电场力越大,这一点的电场强度越大,电场就越强.［师］磁场的基本特性是对放入其中的电流有力的作用,这个力叫安培力.研究磁场和研究电场相类似,如果我们能知道放在磁场任何一处的任何电流的受力情况,这个磁场就研究清楚了,研究方法先从实验入手.二、新课教学1.安培力的大小磁感应强度［演示］在磁场中通电导体受到安培力的作用.如图所示，三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的，将一根直导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时导线将摆动一个角度，通过这个角度我们可以比较安培力的大小.［步骤1］先接通“2、3”，保持导线通电部分的长度不变,改变电流的大小.［生］通电导线长度一定时,电流越大,导线所受安培力就越大.［步骤2］保持电流不变,改变导线通电部分的长度.分别接通“2、3”和“1、4”.［生］电流一定时,通电导线越长,安培力越大.［师］精确的实验表明,当通电导线跟磁场的方向垂直时,通电导线在磁场中受到的安培力的大小,既与导线的长度L成正比,又与导线中的电流I成正比,即与I和L的乘积IL成正比,用公式表示为F=BIL或者B=［师］进一步实验表明,在给定的磁场某处当通电导线跟磁场方向垂直时,都有比值=恒量.那么,这个恒量也就可以用来描述磁场的强弱了.在研究电场时,电场各点的比值F/q均为恒量,表明比值F/q是由电场决定的.那么,在磁场各处比值F/IL均为恒量,这个比值是由谁决定的呢?［生］比值F/IL是由磁场决定的.［师］比值F/q的物理意义是单位电荷在电场中某点受到的电场力.那么,的物理意义是什么呢?［生］某处垂直于磁场方向、长1 m的导线通过1 A电流时受到的力.［师］对电场中不同点,比值F/q一般不同,比值的大小可以表示电场的强弱,对于磁场的不同地方,比值F/IL一般也不同,应该怎样理解呢?［生］比值F/IL可以表示磁场的强弱.比值大,表明磁场强;比值小,表明磁场弱.［师］(1)介绍磁感应强度的定义.在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL 的比值叫做磁感应强度.(2)磁感应强度的定义式:B=(3)磁感应强度的单位:在国际单位制中,F的单位是N,I的单位是A,L的单位是m,B的单位是T.1 T=1［师］请说出1 T的物理意义.［生］在磁场中某处垂直于磁场方向、长1 m的导线中通以1 A的电流,如果磁场对它施以1 N的力,通电导线所在处的磁感应强度是1 T.［师］(1)介绍几种磁场的磁感应强度.地面附近地磁场的磁感应强度大约是0.3×10－4 T~0.7×10－4 T;永磁铁的磁极附近的磁感应强度大约是10－3 T~1 T;在电机和变压器的铁芯中,磁感应强度可达0.8 T~1.4 T.(2)介绍磁感应强度的方向.磁感应强度是矢量.磁感应强度方向是这样规定的:磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向,即通过该点的磁感线的切线方向.(3)电场强度的方向跟正电荷在该点的受力方向相同；磁感应强度的方向是通电导线在磁场中受力的方向吗?［生］不是.两者是垂直的.［师］介绍磁感线形象地描述磁场中各点磁感应强度的方向和大小.在研究电场时,引入电场线形象地描述电场中各点场强的大小和方向.同样,我们可以从磁感线了解磁感应强度的大小和方向.在同一电场中,如何用电场线表示电场的强弱?［生］可以用电场线的疏密程度表示电场的强弱.电场线密,场强强;电场线疏,场强弱.［师］在同一磁场中,如何用磁感线表示磁感应强度的大小?［生］在同一磁场的磁感线分布图上,磁感线越密的地方,表示那里的磁感应强度大.［师］(1)介绍匀强磁场.如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫做匀强磁场.(2)介绍匀强磁场的产生方法.距离很近的两个异名磁极之间的磁场;通电螺线管内部的磁场.(3)匀强磁场的磁感线特点.匀强磁场的磁感线是间距相等的平行线.［师］介绍安培力的大小.在匀强磁场中,在通电直导线与磁场方向垂直的情况下,电流所受的安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积.写成公式为F=BIL请同学们思考:该公式的适用条件是什么?［生］通电导线与磁场方向垂直,磁场为匀强磁场.［师］该公式对非匀强磁场也适用,在这种情况下通电导线要取得足够短.2.安培力的方向［师］安培力的方向与什么因素有关呢?［演示］在刚才的实验中,改变电流的方向,观察发生了什么现象?［生］导线向相反的方向运动,表明安培力的方向跟电流的方向有关.［师］调换磁铁两极的位置来改变磁场方向,观察发生了什么现象?［生］导线向相反的方向运动,表明安培力的方向跟磁场的方向有关.［师］实验表明,安培力的方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直,即安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面.安培力的方向可以用左手定则来判断.［投影］左手定则.伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向.那么,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.三、小结通过本节课的学习，主要学习了以下几个问题：1.磁感应强度的概念、定义式、单位、方向.2.匀强磁场的定义、产生方法及磁感线特点.3.安培力的定义、定义式、方向.四、作业(1)练习四、(4) (5) (6) (7)(2)阅读本节教材五、板书设计六、本节优化训练设计1.一根长为0.2 m的电流为2 A的通电导线，放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，受到的安培力大小可能是A.0.4 NB.0.2 NC.0.1 ND.02.两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中AB固定，CD可自由活动，当通以如图所示的电流后，CD导线将A.顺时针方向转动，同时靠近ABB.逆时针方向转动，同时离开ABC.顺时针方向转动，同时离开ABD.逆时针方向转动，同时靠近AB3.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨宽度为d，杆ab与导轨间的动摩擦因数为k,有电流时，ab恰好在导轨上静止，如左下图所示.它的四个侧视图中标出四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是_______.4.下列说法正确的是A.电荷处在电场强度为零的地方，受到的电场力一定为零B.一小段通电导线放在磁感应强度为零的地方，受到的磁场力一定为零C.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度为零D.电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场为零5.要使置于匀强磁场中通电导线所受的安培力增大，可采用以下方法A.增强磁场的磁感应强度B.在垂直于磁感线的平面内旋转导线C.增大电流强度D.在平行磁力线的平面内旋转导线参考答案：1.解析：安培力的大小与I和B的夹角有关，当θ=90°时，F=BIL=0.2 N;θ=0°时，F=0，故F大小的范围是0≤F≤2 N，故正确选项应为B、C、D.答案：BCD2.解析：在CD上取两点P、Q关于AB对称，分析P、Q两点所受安培力方向，即可作出判定.答案：D3.解析：在A图中杆除受重力mg与支持力N外，安培力F方向水平向右，若F cosθ=mg sin θ,则摩擦力f可以为0.在B图中，杆重力mg竖直向下，安培力F方向竖直向上，若F=mg,则N=0，f也必定为零.在C图中，安培力F与重力G同向，则f=(F+G)sinθ≠0在D图中，安培力F水平向左f=G sinθ+F cosθ≠0答案：AB4.解析：由F=qE,若E=0，则F=0，所以A正确.由F=BIL，B=0可得F=0，所以B正确.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则可能是磁感应强度为零或导线中电流方向和磁感应强度方向平行，所以C错.电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度一定为零，D正确.答案：ABD5.解析：据安培力大小计算式及下面图示分析得解其他条件不变，只在垂直于磁力线的平面内旋转导线，安培力大小不变，如图甲分析.其他条件不变，只在平行磁力线的平面内旋转导线，安培力大小发生变化，如图乙分析.答案：ACD。
高二物理 寒假作业 第14天 电磁感应中的电路和图象问题 新人教版-新人教版高二全册物理试题
第14天 电磁感应中的电路和图象问题考纲要求：Ⅱ难易程度：★★★★☆如下列图，在一磁感应强度B =0.5 T 的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放着两根相距为h =0.1 m 的平行金属导轨MN 和PQ ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N 、Q 之间连接一阻值R =0.3 Ω的电阻，导轨上跨放着一根长为L =0.2 m ，每米阻值r =2.0 Ω 的金属棒ab ，金属棒与导轨正交放置，交点为c 、d ，当金属棒在水平拉力作用于以速度v =4.0 m/s 向左做匀速运动时，如此如下说法正确的答案是A ．金属棒a 、b 两端点间的电势差为0.2 VB ．水平拉金属棒的力的大小为0.02 NC ．金属棒a 、b 两端点间的电势差为0.32 VD ．回路中的发热功率为0.06 W 【参考答案】BC【试题解析】金属棒cd 段产生的感应电动势为E cd =Bhv =0.5×0.1×4 V=0.2 V；cdQN 中产生的感应电流为0.2A=0.4A 0.30.2cd E I R hr ==++；金属棒ab 两端的电势差等于U ac 、U cd 、U db 三者之和，由于U cd =E cd –Ir cd ，所以U ab =E ab –Ir cd =BLv –Ir cd =0.32 V ，故A 错误，C 正确；使金属棒匀速运动的外力与安培力是一对平衡力，方向向左，大小为F =F 安=BIh =0.5×0.4×0.1 N=0.02 N，选项B 正确；回路中的热功率P 热=I 2(R +hr )=0.08 W ，D 错误。
【名师点睛】此题是电磁感应与电路知识的综合，要区分清楚哪局部电路是电源，哪局部是外局部，以与ab 两端点间的电势差与感应电动势的关系。
【知识补给】电磁感应中图象类选择题的两个常见解法1．排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势〔增大还是减小〕、变化快慢〔均匀变化还是非均匀变化〕，特别是物理量的正负，排除错误的选项。
山东省春节高二物理寒假作业天天练 练习(第14天) 新人教版
寒假作业（14）磁场（二）一.选择题1．关于磁感线，下列说法中正确的是：（ ）A ．磁感线是实际存在于磁场中的线B ．磁感线上任意一点的切线方向，都跟该点的磁场方向一致C ．磁感线是一条条不闭合的曲线D ．磁感线有可能出现相交的情况2．有关洛仑兹力和安培力的描述，正确的是：（ ）A ．通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用B ．安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现C ．带电粒子在匀强磁场中运动受到洛仑兹力做正功D ．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行3．如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L ，质量为m 的直导体棒．在导体棒中的电流I 垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B 的大小和方向正确是：（ ）A ．B ＝mgsinα/IL ，方向垂直斜面向上B ．B ＝mgsinα/IL ，方向垂直斜面向下C ．B ＝mgcosα/IL ，方向垂直斜面向下D ．B ＝mgcosα/IL ，方向垂直斜面向上4．赤道上某处有一竖直的避雷针，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力的方向为：（ ）A ．正南B ．正东C ．正西D ．正北5．在M 、N 两条长直导线所在平面内，一带电粒子的运动轨迹如图3中虚线如示，已知两导线中只有一条通有恒定电流，另一条中无电流，则关于电流，电流方向，粒子带电情况及运动的方向，可能是：（ ）A.M 中通有自上而下的恒定电流，带负电的粒子从a 点向b 点运动B.M 中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从b 点向a 点运动C.N 中通有自上而下的恒定电流，带正电的粒子从b 点向a 点运动D.N 中通有自上而下的恒定电流，带负电的粒子从a 点向b 点运动6．超导是当今高科技的热点，当一块磁体靠近超导体时，超导体会产生强大的电流 ，对磁体有排斥作用。
这种排斥作用可使磁体悬浮空中，磁悬浮列车采用了这种技术。
【课件】安培力的计算+课件高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
3
＝lsin 60°，故整个通电导线受到的安培力的大小为 F＝BIL＝BI·lsin 60°＝0.08×25×1× N
2
＝ 3 N，B 正确．
例7
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．已知导体棒
MN受到的安培力大小为F，则整个线框LMN受到的安培
例6
将长1 m的导线ac从中点b折成如图3所示的形状，放于B＝0.08 T的匀
强磁场中，abc平面与磁场垂直．若在导线abc中通入I＝25 A的电流，
则整个导线所受安培力的大小为(
3
A.
N
2
B. 3 N
C．1 N
B
)
D．2 N
l
解析 由题意知导线 ac 在磁场内的有效长度等于线段 ac 的长度，由几何知识 L＝2· sin 60°
例3
B与I的位置关系判断
长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方
向与磁场方向分别如图所示，已知磁感应强度均为B，对于下
列各图中导线所受安培力的大小计算正确的是( A )
分解L
与
磁
场
平
行
的
分
量
1
2
分解B
1
2
与磁场垂直的分量
投影L
m/s2.已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：
(1)通过导体棒的电流大小；
(2)匀强磁场磁感应强度的大小；
(3)匀强磁场的方向可以在竖直平面内任意
改变，欲使导体棒始终保持静止，求其磁
高二物理探究安培力
夹角为 450 ，金属棒 MN 的质量为 0.1kg ，处在竖直向上磁感
应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1Ω， 为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计)
• 解：由闭合电路欧姆定律：
I E 6 r R 1 R
由受力分析可知： BIL=mg
代入数据可求得：
D.磁感应强度很大，而磁通量可能为零。
【答案】AD
/ 死灵阁
没什么动静，虽然他很是怅然若失，虽然他很是别甘心，但是除咯离开，别无它法。只是已经转身咯，他又突然想起壹件事情，于是又转回咯身子，又缓缓地开口说咯壹句：“今 天您看到の，和您想象の别壹样。”他晓得她睡着咯，根本听别到他の那番话，但是他还是要说出来，他别想让她误会他与婉然之间有啥啊事情。其实他是爷，他没什么向她解释 の任何必要，可是现在の他，仍是固执地向她解释咯壹句。虽然她听别到，但是他解释过咯，他就会心安。对于他の感谢，水清早在意料之中，所以对他の感谢只是漫别经心地听 咯壹耳朵而已。但是他の那各解释，却是令水清极为惊讶！他为啥啊要向她解释？真若是需要解释，他应该向皇上解释，向二十三小格解释！而他竟然跟她解释，岂别是太可笑 咯？她又别会去告发他们！啊？难道他是担心她会告发他才来跟她解释？他防备她居然到咯那种程度？枉她今天晚上好心好意地出手相助，真是那啥啊咬吕洞宾，别识好人心！壹 想到那里，水清没好气儿地低低地“哼”咯壹声。说完感谢の话，又解释清楚咯前因后果，王爷终于放下心来，安心而坦然地离开咯水清の院子。回到自己の房里，秦顺儿和吉尔 两人服侍他躺咯下来。可是即使他已经躺下，却是根本就睡别着，壹天来の大起大落、惊心动魄，就像走马灯似地在他の眼前别停地晃过。得知皇上临幸狮子园の欣喜，对水清能 否勇挑重担の担忧，完美恭迎圣驾の赞赏，再遇婉然の痛心，松露亭の千钧壹发，刚刚完成の感谢与解释，壹幕壹幕，别停地在他の脑海中回闪，更令他心乱如麻。除此之外，箭 伤の巨痛也是他无法入眠の另壹各重要原因。被箭伤折磨得壹夜几乎没什么入睡の王爷直到天都微微亮の时候才勉强有咯些睡意。秦顺儿晓得依王爷の伤势，今天肯定是无法去御 前伴驾，于是颇有眼力劲儿地赶快去咯行宫，给王爷告咯假。第壹卷 第580章 换药秦顺儿走后没过多久，王爷就醒咯，确切地说，他是被伤口痛醒の，因为经过壹夜の时间，创 伤药の止痛效果已经壹点点地消失贻尽。吉尔也是精心尽力地服侍咯整整壹夜，也是几乎壹夜没什么合眼，此时见到他睁开眼睛，赶快上前轻声地问道：“爷，您の伤，还痛 吗？”“还好，别碍事の。”虽然嘴里说着别碍事，但是伤口の疼痛仍是牵得他の嘴角有些变形。吉尔看在眼中，疼在心里，恨别能替他去受伤，去疼痛。可是现在已经是那各样 子咯，光心疼也没什么用，只有赶快想办法：“爷，奴婢再给您上壹次药吧，昨儿の药膏已经没什么劲儿咯，新上咯药，好歹能缓解壹下火辣辣の痛呢。”“行吧。”他也确实是 觉得疼痛难忍，就听从咯吉尔の建议。卧房光线黑暗，他又是躺在床上，吉尔涂药很别方便，于是他让吉尔先去拿药，他自己则起咯身，随后来到咯堂屋，径直在椅子上坐下来等 吉尔。吉尔取咯药膏，见他竟自己壹各人起咯床，万分愧疚：“爷，您怎么自己就起来咯呢？怎么没什么等奴婢去帮您呢？弄痛咯伤口怎么办？”听着吉尔壹连串の关切询问，他 只是微微笑咯壹下，开口道：“那么点儿小伤算啥啊，爷壹各大男人，怎么连起各床都起别来咯？您也太小看爷咯！”“爷，那伤口可深咯，奴婢担心您の胳膊吃力，会把伤口再 扯开，那就更糟糕咯。”“放心吧，那别是没什么事嘛，先上药吧。”那各时间正是水清每日请安の时间。当她和月影来到王爷の院子，居然没什么见到秦顺儿，难道是自己来晚 咯，爷已经走咯？正在她犹豫着是别是要回去の时候，只听到房里传来咯王爷の说话声。于是水清上前壹步，由于秦顺儿没在，月影充当咯秦顺儿の角色：“启禀爷，侧福晋给您 请安来咯。”“进来吧。”听到他の回复声，水清轻轻地推开咯房门。但是她才推开房门，随即爆发出来惊天动地の长长の“啊”の壹声尖叫！然后就是她壹边捂着脸，壹边转身 跑出咯王爷の院子。月影别明所以，犹豫咯壹下，只好拔脚去追水清。王爷被水清那壹声震耳欲聋の尖叫声惊得当场呆地原地，半天没什么缓过神儿来。可是，他又没
高二物理安培力
二、应用安培力应注意的问题
1、分析受到的安培力时,要善于 把立体图,改画成易于分析受力的平 面图形
2、注意磁场和电流的方向是否 垂直
B
a
F
B
.
.
b
F=BIL
B
a
B
×
b
F=BIL F
.
B
B
B
B
B
B
F
×
×
F
三、判断通电导线在安培力作用下 的运动方向问题
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
力, 外加磁场的磁感应强度B的最小值为 _________, 方向________. mg=BIN （1）绳子拉力_______ 变大 (变大,变小,不变) S N
F S
桌面对磁铁的摩擦力 _______( 有,无) 有
（2）桌面对磁铁的支持 力_______ 变小
（3）桌面对磁铁的摩擦 无 力________( 有,无).
水平向右 方向_______.
2、如图所示:在磁感强度为2T的匀强磁场中,一
与水平面成37度角的导电轨道,轨道上放一可 移 动的金属杆ab，电源电动势为£ =10伏,内阻r=1 欧,ab长L=0.5m,质量m为0.2kg,杆与轨道间的摩擦 因数 u=0.1,求接在轨道中的可变电阻R在什么范 围内, 可使ab杆在轨道上保持静止?(杆与轨道的 电阻不计) B
； /exhibition/index.html 加盟展
nih50qfi
两个月。这两个法子，虽然也是王府处罚女眷常用的方式，但是雅思琦非常清楚，相对于天仙妹妹而言，简直就像是根本没有受到处罚 壹样。罚月银，她们年家富得流油，这么点儿月银，简直连九牛壹毛都算不上，更何况她这个年家二丫鬟根本也不指着这么点儿月银过 日子。这是因为雅思琦曾经到府中的采办处调查过天仙妹妹的采办申请记忆，才会这么清楚地知道她这两条处罚措施所面临的尴尬处境。 当她见到年妹妹那些的采办记忆的时候，简直就是目瞪口呆！什么胭脂水粉、金银首饰、绫罗绸缎，这些诸人们最喜欢、最热衷的物件 压根儿就没有出现过，有的全是诸如笔墨纸砚、书籍读本之类的。唯壹还有点儿诸人样子的采办记忆就是针头线脑。她又想了想，然后 年妹妹确实不怎么喜欢戴首饰，也不怎么喜欢做新衣裳，不像淑清，从来都嫌府里请的绣娘、裁缝不合她的心意，每次都要单独拿到府 外的绣庄和裁缝铺。对此，爷都睁壹只眼睛闭壹只眼睛，她雅思琦还能说什么？第壹卷 第118章 后悔这王府里哪个院子的主子不是把 银子都花费在了首饰、衣裳、水粉等方面？也只有这个年妹妹，对于笔墨、书籍这些爷们喜欢的东西，她倒真是舍得花大价钱！这么看 来，天仙妹妹好像并不是如爷说的那样，哗众取宠、才疏学浅什么的，应该还是有些真材实学呢。禁足，唉，对这年妹妹就更不可能有 任何处罚效果了！她要不是因为请安，根本就不会出了她的怡然居！不仅是她，就算是红莲、小柱子、苏培盛，她问过很多人，谁也没 瞧见侧福晋在什么地方出现过。特别是爷的书院，那个几乎被各院主子踏破的地方，居然像是年妹妹的禁地似的。每壹次来霞光苑，她 都会为了避开朗吟阁，宁可绕了小半个王府。所以福晋苦苦思索两天才想出的这两条措施，对于冰凝而言，根本就称不上是处罚。领到 这两条处罚，冰凝惊诧地望向吟雪，以为吟雪传错了话！她真的不敢相信，这也叫处罚？王府的家法就这么简单？她以为是要罚去跪佛 祖或是什么其它的措施呢。那样的处罚对她而言，是非常屈辱、颜面扫地的事情。而罚月银和禁足对她而言，既不丢人，也不现眼，她 当然是心花怒放！ 确实如福晋所预料的那样，她只是在笔墨书籍上有些开销，其它的东西，府里配制什么她就用什么，从来也不会花 心思在金玉翡翠、绫罗绸缎上面。银子对她而言，不过是身外之物罢了。禁足，连带着给福晋姐姐请安都免了。因为她只来了壹个月， 还没有领到三个月的例钱，于是吩咐吟雪，赶快从她自娘家带来的私房钱中凑足了交上去。王府大管家苏培盛接到吟雪交来的三个月例 钱，不明所以：“这银子是？”“是年侧福晋让我送来的。”“年侧福晋？为什么给府上交银子？”“我也不知道为什么，就是吩咐我
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。
安培力 高二物理(人教版2019)(解析版)
必考点01 安培力题型一安培力的方向例题1 如图所示，在南北方向安放的长直导线的正上方用细线悬挂一根条形磁铁，当导线中通入图示的电流I后，下列说法正确的是（）A．磁铁N极向里转，悬线所受的拉力小于磁铁所受的重力B．磁铁N极向外转，悬线所受的拉力小于磁铁所受的重力C．磁铁N极向里转，悬线所受的拉力大于磁铁所受的重力D．磁铁N极向外转，悬线所受的拉力大于磁铁所受的重力【答案】C【解析】BD．由条形磁铁的磁场分布，并由左手定则，可知导线左半部分受到安培力方向垂直纸面向外，右半部分安培力方向垂直纸面向里，由牛顿第三定律得磁铁左半部分受到安培力方向垂直纸面向里，右半部分安培力方向垂直纸面向外，因此条形磁铁N极向里转。
或根据右手螺旋定则，导线在磁铁处产生的磁场垂直纸面向里，所以磁铁N极受力向里，条形磁铁N极向里转，故BD错误；AC．当转过90°时，导线受力竖直向上，则磁铁受力竖直向下，导致悬线所受的拉力大于磁铁所受的重力，故A错误，C正确。
【解题技巧提炼】1．影响安培力方向的因素：(1)磁场方向。
(2)电流方向。
(3)安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：安培力F 垂直于磁感应强度B 与电流I 决定的平面。
2．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方向。
题型二 安培力的大小例题2 有一间距为L 的光滑金属导轨倾斜放置与水平面成θ角。
在导轨上垂直放置一根金属棒，接通如图所示的电源，电流强度为I 。
若磁感应强度大小为B 、方向垂直斜面向上，金属棒恰好静止，则所放置的金属棒质量应为（ ）A ．B sin θIL m g = B ．B cos θIL m g =C ．B n θIL m gta =D ．B o θIL m gc t = 【答案】A【解析】金属棒恰好静止，则有sin mg BIL θ=解得sin BIL m g θ=故选A 。
2019-2020学年人教版高二物理(选修3-1)期末备考专题06 安培力的应用(解析版)
2019-2020学年人教版高二物理（选修3-1）期末备考：重点、难点、热点突破专题06 安培力的应用 主题一 安培定则的应用和磁场的叠加1．安培定则的应用在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”.因果磁场原因(电流方向)结果(磁场方向)直线电流的磁场大拇指 四指 环形电流的磁场四指 大拇指 2.磁场叠加问题的解题思路(1)确定磁场场源，如通电导线．(2)定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向．如图所示为M 、N 在c 点产生的磁场B M 、B N .(3)应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场B .【例1】(多选)如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L 1、L 2，L 1中的电流方向向左，L 2中的电流方向向上；L 1的正上方有a 、b 两点，它们相对于L 2对称．整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B 0，方向垂直于纸面向外．已知a 、b 两点的磁感应强度大小分别为13B 0和12B 0，方向也垂直于纸面向外．则( )A ．流经L 1的电流在b 点产生的磁感应强度大小为712B 0 B ．流经L 1的电流在a 点产生的磁感应强度大小为112B 0C ．流经L 2的电流在b 点产生的磁感应强度大小为112B 0 D ．流经L 2的电流在a 点产生的磁感应强度大小为712B 0 【答案】 AC【解析】 原磁场、电流的磁场方向如图所示，由题意知在b 点：12B 0＝B 0－B 1＋B 2在a 点：13B 0＝B 0－B 1－B 2 由上述两式解得B 1＝712B 0，B 2＝112B 0，A 、C 项正确． 【例2】如图所示，垂直纸面放置的两根平行长直导线分别通有方向相反的电流I 1和I 2，且I 1＞I 2，纸面内的一点H 到两根导线的距离相等，则该点的磁感应强度方向可能为图中的( )A ．B 1B ．B 2C ．B 3D ．B 4【答案】 C【解析】根据右手螺旋定则得出两电流在H点的磁场方向，如图，因为I1>I2，故I1产生的磁场大于I2产生的磁场，根据平行四边形定则知H点的合场强可能为B3方向．故C 正确，A、B、D错误．主题二安培力作用下导体运动方向的判断方法1．电流元法即把整段电流等效为多段直线电流元，运用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力的方向．2．特殊位置法把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断所受安培力方向，从而确定运动方向．3．等效法环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁．条形磁铁也可以等效成环形电流或通电螺线管．通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析．4．利用结论法(1)两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥；(2)两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势．5．转换研究对象法因为电流之间、电流与磁体之间的相互作用满足牛顿第三定律，定性分析磁体在电流产生的磁场中的受力和运动时，可先分析电流在磁体的磁场中受到的安培力，然后由牛顿第三定律，再确定磁体所受电流的作用力．6.判断导体在磁场中运动情况的常规思路不管是电流还是磁体，对通电导体的作用都是通过磁场来实现的，因此，此类问题可按下面步骤进行分析：(1)确定导体所在位置的磁场分布情况．(2)结合左手定则判断导体所受安培力的方向．(3)由导体的受力情况判定导体的运动方向．【例3】如图所示，把一重力不计的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以在空间自由运动，当导线通以图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看)()A．顺时针方向转动，同时下降B．顺时针方向转动，同时上升C．逆时针方向转动，同时下降D．逆时针方向转动，同时上升【答案】 C【解析】如图所示，将导线AB分成左、中、右三部分．中间一段开始时电流方向与磁场方向一致，不受力；左端一段所在处的磁场方向斜向上，根据左手定则其受力方向向外；右端一段所在处的磁场方向斜向下，受力方向向里．当转过一定角度时，中间一段电流不再与磁场方向平行，由左手定则可知其受力方向向下，所以从上往下看导线将一边逆时针方向转动，一边向下运动，C选项正确．【例4】直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离，直导线固定，线圈可以自由运动．当通过如图2所示的电流时(同时通电)，从左向右看，线圈将()A．顺时针转动，同时靠近直导线AB B．顺时针转动，同时离开直导线ABC．逆时针转动，同时靠近直导线AB D．不动【答案】 C【解析】由安培定则判断出AB导线右侧的磁场向里，因此环形电流内侧受力向下、外侧受力向上，从左向右看应逆时针方向转动，当转到与AB共面时，AB与环左侧吸引，与环右侧排斥，由于左侧离AB较近，则引力大于斥力，所以环靠近导线AB，故选项C正确．主题三安培力作用下的平衡问题通电导体棒在磁场中的平衡问题是一种常见的力电综合模型，该模型一般由倾斜导轨、导体棒、电源和电阻等组成．这类题目的难点是题图具有立体性，各力的方向不易确定．因此解题时一定要先把立体图转化为平面图，通过受力分析建立各力的平衡关系，如图所示．1．解题步骤(1)明确研究对象；(2)先把立体图改画成平面图，并将题中的角度、电流的方向、磁场的方向标注在图上；(3)正确受力分析(包括安培力)，然后根据平衡条件：F合＝0列方程求解．2．分析求解安培力时需要注意的问题(1)首先画出通电导体所在处的磁感线的方向，再根据左手定则判断安培力方向；(2)安培力大小与导体放置的角度有关，但一般情况下只要求导体与磁场垂直的情况，其中L为导体垂直于磁场方向的长度，为有效长度．【例5】如图所示，在与水平方向夹角为60°的光滑金属导轨间有一电源，在相距1 m 的平行导轨上垂直导轨放一质量为0.3 kg 的金属棒ab ，ab 中有由b →a 、I ＝3 A 的电流，磁场方向竖直向上，这时金属棒恰好静止．求：(g ＝10 m/s 2)(1)匀强磁场磁感应强度的大小；(2)ab 棒对导轨的压力．【答案】 (1) 3 T (2)6 N ，方向垂直导轨向下【解析】 (1)ab 棒静止，受力情况如图所示，沿导轨方向受力平衡，则mg sin 60°＝F cos 60°又F ＝BIL解得：B ＝mg tan 60°IL ＝0.3×10×33×1T ＝ 3 T. (2)根据牛顿第三定律得，ab 棒对导轨的压力为：F N ′＝F N ＝mg cos 60°＝0.3×1012N ＝6 N ，方向垂直导轨向下． 【例6】如图所示，金属棒MN 两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，金属棒中通以由M 向N 的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是( )A ．金属棒中的电流变大，θ角变大B ．两悬线等长变短，θ角变小C ．金属棒质量变大，θ角变大D ．磁感应强度变大，θ角变小【答案】 A【解析】 选金属棒MN 为研究对象，其受力情况如图所示．根据平衡条件及三角形知识可得tan θ＝BIL mg，所以当金属棒中的电流I 、磁感应强度B 变大时，θ角变大，选项A 正确，选项D 错误；当金属棒质量m 变大时，θ角变小，选项C 错误；θ角的大小与悬线长短无关，选项B 错误．主题四 安培力作用下的动力学问题安培力做功与动能定理结合，其解题步骤如下：(1)选取研究对象，明确它的运动过程；(2)分析研究对象的受力情况(若是立体图就改画成平面图)和各个力的做功情况，特别是分析安培力的大小和方向，看安培力做正功还是负功，然后求各力做功的代数和；(3)明确初、末状态的动能；(4)列出动能定理的方程以及其他必要的解题方程进行求解．【例7】如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨，左端通过开关S 与内阻不计、电动势为E 的电源相连，右端与半径为L ＝20 cm 的光滑圆弧导轨相接．导轨宽度为20 cm ，电阻不计．导轨所在空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5 T. 一根导体棒ab 垂直导轨放置，质量m ＝60 g 、电阻 R ＝1 Ω，用两根长也为20 cm 的绝缘细线悬挂，导体棒恰好与导轨接触．当闭合开关S 后，导体棒沿圆弧摆动，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态．导体棒ab 速度最大时，细线与竖直方向的夹角 θ＝53°(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g ＝10 m/s 2)，则( )A ．磁场方向一定竖直向上B ．电源的电动势 E ＝8 VC ．导体棒在摆动过程中所受安培力F ＝8 ND ．导体棒摆动过程中的最大动能为 0.08 J【答案】 BD【解析】 当开关S 闭合时，导体棒向右摆动，说明其所受安培力水平向右，由左手定则可知，磁场方向竖直向下，故A 错误；设电路中电流为I ，电源的电动势为E ，导体棒ab 所受安培力为F ，导体棒ab 速度最大时，细线与竖直方向的夹角θ＝53°，则tan θ＝F mg ，由F ＝BIL ＝B E RL ，得F ＝0.8 N ，E ＝8 V ，故B 正确，C 错误；根据动能定理得：FL sin 53°－mgL (1－cos 53°)＝E k －0，解得E k ＝0.08 J ，故D 正确．【例8】如图所示，光滑的平行金属导轨倾角为θ，间距为L ，处在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E 、内阻为r 的直流电源．电路中有一阻值为R 的电阻，其余电阻不计，将质量为m 、长度为L 的导体棒由静止释放，导体棒的两端与导轨接触良好，求导体棒在释放瞬间的加速度的大小．(重力加速度为g )【答案】 g sin θ－BEL cos θm ?R ＋r ?【解析】 对导体棒受力分析如图所示，导体棒受重力mg 、支持力F N 和安培力F ，由牛顿第二定律得：mg sin θ－F cos θ＝ma ①F ＝BIL ②I ＝E R ＋r③ 由①②③式可得a ＝g sin θ－BEL cos θm ?R ＋r ?. 模拟预测训练1．如图所示，两个完全相同的线圈套在一水平光滑绝缘圆柱上，但能自由移动，若两线圈内通以大小不等的同向电流，则它们的运动情况是( )A ．都绕圆柱转动B ．以不等的加速度相向运动C ．以相等的加速度相向运动D ．以相等的加速度相背运动【答案】C【解析】同向环形电流间相互吸引，虽然两电流大小不等，但由牛顿第三定律知，两线圈所受作用力必大小相等，C 正确。
高二物理寒假作业14
北京市华侨城黄冈中学高二物理寒假作业（十四）1．关于安培力的说法中正确的是（ ）A.通电导线在磁场中一定受安培力的作用B.安培力的大小与磁感应强度成正比，与电流成正比，而与其他量无关C.安培力的方向总是垂直于磁场和通电导线所构成的平面D.安培力的方向不一定垂直于通电直导线2、关于通电直导线所受的安培力F 、磁感应强度B 和电流I 三者方向之间的关系，下列说法中正确的是（ ）A 、F 、B 、I 的三者必定均相互垂直B 、F 必定垂直于B 、I ，但B 不一定垂直于IC 、B 必定垂直于F 、I ，但F 不一定垂直于ID 、I 必定垂直于F 、B ，但F 不一定垂直于B3．关于磁感应强度，下列说法中错误的是( )A.由B =ILF 可知，B 与F 成正比，与IL 成反比 B.由B=IL F 可知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场 C.通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强D.通电导线在磁场中所受安培力方向一定与磁感应强度的方向垂直4、下列关于磁感应强度的说法中，正确的是（ ）A ．一小段通电直导线放在磁场中某点不受磁场力作用，则该点磁感应强度一定为零B ．一小段通电直导线放在磁场中某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度可能不零C ．一小段通电直导线放在磁感应强度为零的地方，受到的磁场力可能不为零D ．一小段通电直导线放在磁场中受到的安培力为F ，通电电流为I ，导线长为△L ， 则磁感应强度B 的大小等于F/（I △L ）5.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40ｍ，载有20Ａ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、如图所示，一根通有电流I 的直铜棒MN ，用导线挂在磁感应强度为B 的匀强磁场中，此时两根悬线处于紧张状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零（ ）A 、适当增大电流B 、使电流反向并适当减小C 、保持电流 I 不变，适当增大BD 、使电流I 反向，适当减小7．如图，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L ，质量为m ，通过电流为I 的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B 的大小和方向为( )A B=mgsin α/IL ，方向垂直斜面向下B B=mgsin α/IL ，方向垂直水平面向上C B=mgtan α/IL ，方向竖直向下D B=mgsin α/IL ，方向水平向右8、在匀强磁场中，有一段5㎝的导线和磁场垂直，当导线通过的电流是1A 时，受磁场的作用力是0.1N ，那么磁感应强度B= T ；现将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小为原来的一半，导线仍与磁场方向垂直，导线受到的安培力F= N 。
- 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)。
2019-2020年高二物理寒假作业第十四天安培力
1．画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向 （ ）
2．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，则通电线圈运动的情况是（ ）
A ．ab 边转向纸外，cd 边转向纸里，同时向下运动
B ．ab 边转向纸里，cd 边转向纸外，同时向下运动
C ．ab 边转向纸外，cd 边转向纸里，同时向上运动
D ．ab 边转向纸里，cd 边转向纸外，同时向上运动
3．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A ，A 与螺线管垂直，A 导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S 闭合，A 受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（ ） A ．水平向左 B ．水平向右 C ．竖直向下 D ．竖直向上
4．一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中，如图所示导线上电流由左向右流过．当导
线以左端点为轴在竖直平面内转过90０
的过程中，导线所受的安培力（ ） A ．大小不变，方向也不变
B ．大小由零渐增大，方向随时改变
C ．大小由零渐增大，方向不变
D ．大小由最大渐减小到零，方向不变
5．如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边
长NM 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是
（ ）
6．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线受到的安培力方向 （ ）
A ．竖直向上
B ．竖直向下
C ．由南向北
D ．由西向东
7. 如图所示，两平行金属导轨CD 、EF 间距为L ，与电动势为E 的电源相连，质量为m 、电
阻为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余
A
B
C
D
N S
a
b
c
d
电阻不计。
为使ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别为（）
A．水平向右
B．，垂直于回路平面向上
C．，竖直向下
D．，垂直于回路平面向下
8．如图所示,PQ、MN为水平、平行放置的金属导轨,相距1m,一导体棒
ab跨放在导轨上,棒的质量为m=0.2kg,棒的中点用细绳经滑轮与物
体相连,物体的质量M=0.3kg,棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5,匀强
磁场的磁感应强度B=2T,方向竖直向下,为了使物体以a=1m/s2的加
速度匀加速上升,应在棒中通入多大的电流?(g取10m/s2)
9．如图所示，电源电动势为E=2V，内阻r=0.5Ω，竖直导轨电阻可以忽略不计，金属棒的质量m=0.1kg，电阻R=0.5Ω，有效长度为0.2m，靠在导轨的外面，它与导轨间的最大静摩擦力是其之间正压力的0.5倍。
为使金属棒静止，我们施一与纸面夹角为37°且与金属棒垂直向里的匀强磁场，求：
（1）磁场是斜向上还是斜向下？
（2）B的范围是多少？
10．如图所示，电源电动势为3V，内阻不计，导体棒PQ质量为0.06kg，长为1m、电阻为15Ω，匀强磁场竖直向上，磁感强度B＝4T；开关S断开时，用外力控制使棒静止于某位置，S
闭合后，撤去外力，棒仍能处于静止状态。
求此时棒对每只环的压力的大小。
第十四天安培力
1．略 2．B 3．D 4．C 5．A 6．A 7. D 8．2.25A
9． (1)斜向下；(2) 2.5T～12.5T 10．
0.5N。