高中物理安培定则、左手定则、右手定则专题训练人教版必修2
人教版高中物理选择性必修第二册课后习题第1章安培力与洛伦兹力 习题课一 安培力作用下导体的平衡和加速
习题课一安培力作用下导体的平衡和加速课后·训练提升基础巩固一、选择题(第1~4题为单选题,第5~6题为多选题)1.如图所示,用细弹簧把一根硬直导线ab挂在蹄形磁体磁极的正上方,磁体的左端为N极、右端为S极,开始时导线处于水平静止状态,当导线中通以由a向b的电流时,导线ab的运动情况是(从上往下看) ( )A.顺时针方向转动,同时上升B.顺时针方向转动,同时下降C.逆时针方向转动,同时上升D.逆时针方向转动,同时下降,左边一小段所受的安培力方向垂直纸面向外,右边一小段所受安培力的方向垂直纸面向里,从上往下看,知导线逆时针转动,当转动90°时,导线所受的安培力方向向下,所以导线的运动情况为逆时针转动,同时下降,选项A、B、C错误,D正确。
2.通有电流的导线A、B处在同一平面(纸面)内,A是固定的,B可绕垂直纸面的固定转轴O转动(O为B的中心),各自的电流方向如图所示。
下列描述正确的是( )A.因B不受磁场力的作用,故B不动B.因B上、下两部分都受到安培力,故B不动C.B绕轴O按顺时针方向转动D.B绕轴O按逆时针方向转动A上方的磁场的方向为垂直纸面向外,且离导线A的距离越远,磁场越弱,根据左手定则可知导线B上的每一小部分受到的安培力方向水平向右,由于O点的下方磁场较强,则安培力较大,因此B绕固定转轴O按逆时针方向转动,选项D正确。
3.倾角为θ的光滑固定斜面体处于竖直向下的匀强磁场中,在斜面上有一根长为l、质量为m的导线,导线与磁场垂直,导线中电流为I,方向如图所示,导线恰能保持静止,重力加速度为g,则磁感应强度B的大小为( )A.B=mgsinθIl B.B=mgcosθIlC.B=mgtanθIl D.B=mgcotθIl受重力、斜面的支持力、安培力,根据共点力平衡有F=mgtanθ,又F=BIl,解得B=mgtanθIl,选项A、B、D错误,C正确。
4.如图所示,一个宽为l=0.2 m的U形绝缘导轨与水平面成37°倾角固定放置。
人教版高中物理选择性必修第二册课后习题 第1章 安培力与洛伦兹力 1.磁场对通电导线的作用力
1.磁场对通电导线的作用力课后训练巩固提升一、基础巩固1.(多选)关于磁场对通有恒定电流的直导线的作用力大小,下列说法正确的是( )A.通电直导线跟磁场方向平行时作用力最大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时肯定有作用力,又垂直于磁场方向。
当通电直导线与磁场方向垂直时,安培力最大,当通电直导线与磁场方向平行时,安培力为零,选项A、C错误,B正确。
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.在如图所示的匀强磁场中,已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向,其中错误的是( )A、B、D正确;C图中电流方向和磁场方向平行,不受安培力,故C错误。
本题考查左手定则的应用,意在培养学生的科学思维。
3.一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正确的是( ),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。
4.电磁弹射是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外运动,电磁炮就是利用电磁弹射工作的。
电磁炮的原理如图所示,则炮弹导体滑块受到的安培力的方向是( )A.竖直向上B.竖直向下C.水平向左D.水平向右,炮弹导体滑块受到的安培力的方向是水平向左,故选C。
5.如图所示,导线框中电流为I,导线框垂直于磁场放置,磁场的磁感应强度为B,ef与gh相距为d,则MN所受安培力大小为( )A.F=BIdB.F=BIdsin θC.F=BIdD.F=BIdco s θsinθ与磁场方向垂直,并且MN 的长度为dsinθ,所以F=IlB=IBdsinθ。
安培定则、左手定则和右手定则
06
在物理学中的应用
电磁学领域应用
判断通电直导线周围的磁场方向
01
应用安培定则，可以通过电流方向和导线环绕方向，判断磁场
方向。
判断通电螺线管内部的磁场方向
02
使用安培定则，结合电流方向和螺线管绕向，可以确定磁场方
向。
判断洛伦兹力和安培力的方向
03
在电磁学中，左手定则用于判断洛伦兹力和安培力的方向，涉
04
右手定则
定义与原理
右手定则定义
右手定则是用于确定感应电流方向的一种法则，其原理基于磁场、导线和电流之间的相对方向。
原理详解
当导线在磁场中做切割磁感线运动时，会在导线中产生感应电流。右手定则规定，伸开右手，使大拇 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，大拇指指向导线运动方向，Βιβλιοθήκη 则四指所指的方向就是感应电流的方向。
学术研究
对于物理学、电气工程等专业的学 者和研究人员，深入理解和掌握这 些定则有助于推动相关领域的学术 发展。
适用范围
电流与磁场关系
感应电动势与磁场
安培定则用于判断电流与其产生的磁 场之间的关系。
右手定则用于确定导线在磁场中运动 时产生的感应电动势方向。
洛伦兹力与运动电荷
左手定则用于确定运动电荷在磁场中 所受的洛伦兹力方向。
电动机工作原理分析
左手定则可以用于解释电动机的工作 原理，即通电导体在磁场中受力运动 。
示例与解析
示例
一通电直导线垂直于磁感线方向放置，电流方向向右，磁感线方向从里向外，试判断导线所受安培力的方向。
解析
根据左手定则，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平面内；让磁感线从掌心进入（即 掌心向里），并使四指指向电流的方向（即指向右边），这时拇指所指的方向（即竖直向上）就是通电导线在磁 场中所受安培力的方向。
安培定则-左手定则-右手定则-专题教学提纲
安培定则-左手定则-右手定则-专题“安培定则”“左手定则”“右手定则”专题板块1 安培定则☆电流能产生磁场，电流方向与磁感线方向的关系用安培定则（右手螺旋定则）。
右手手势注意：四指是弯曲，拇指伸直。
当电流沿直线时，拇指→电流方向四指→磁感线方向当电流为环形时，四指→电流方向拇指→螺线管内部磁感线方向☆专项练习：例1如图所示，通电导线的电流方向和它周围产生的磁场磁感线的方向关系正确的是( )例2一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，如图所示，此时小磁针的N极向纸内偏转，这一束粒子可能是 ( )A．向右飞行的正离子束 B、向左飞行的负离子束C、向右飞行的电子束D、向左飞行的电子束N S练1、如图所示，给圆环通电时，与其共面的小磁针S极转向读者，则圆环中的电流方向是（填顺时针或逆时针）。
练2、如图1所示，若一束电子沿y轴正向移动，则在z轴上某点A的磁场方向应是（）A．沿x的正向B．沿x的负向图1 C．沿z的正向D．沿z的负向板块2 左手定则☆左手注意：四指伸直，四指与拇指在同一平面且垂直。
手心→磁感线穿过；四指→电流方向拇指→安培力方向☆手心→磁感线穿过；四指→正电荷运动的方向→负电荷运动的反方向拇指→洛伦磁力方向☆专项练习：例1如图所示，关于磁场方向、运动电荷的速度方向和洛伦兹力方向之间的关系正确的是( )练1、如图所示，а、ｂ、ｃ三种粒子垂直射入匀强磁场，根据粒子在磁场中的偏转情况，判断粒子的带电情况是：а________、ｂ________、ｃ________。
(填“正电”、“负电”或“不带电”)例2下图表示一条放在磁场里的通电直导线，图中分别标明电流、磁感应强度和安培力这三个物理量的方向，关于三者方向的关系，下列选项中正确的是( )练2、图1所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则[ ]A．磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用B．磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用C．磁铁对桌面压力增大，不受桌面的摩擦力作用D．磁铁对桌面压力增大，受到桌面的摩擦力作用a cb板块3右手定则☆导体在磁场中切割磁感线的运动时，感应电流的方向可用右手定则判定。
高三物理安培定则左手定则与右手定则共32页
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高考物理专题复习精品系列
几种常见的磁场
（1）、直线电流的磁场
直线电流磁场的磁感线
是以导线上的各点为圆心的同心圆,且在跟导线 垂直的平面上
安培定则(1):右手握住导线,让伸直的拇指所指的 方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就 是磁感线环绕的方向.(右手螺旋定则)
依据左手定则，正离子在磁场中受到洛伦兹力作用向上偏，负离子在磁
场中受到洛伦兹力作用向下偏，因此电极a、b的正负为a正、b负；当稳定时， 血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，则 可得 A正确。
右 手 定 则 的 演 示
右手定则:伸开右手,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, 拇指指向导体运动的方 向,四指所指的方向就是 感应电流的方向.
（2）、环形电流的磁场
环形电流磁场的磁感线
是一些绕环行导线的闭合曲线，在通电线圈的中 心轴上，磁感线与通电线圈所在平面垂直。
环形电流的磁场可等效为小磁针或条形磁铁
安培定则(2):让右手弯曲的四指与环形 电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就 是环形导线轴线上磁感线的方向.
立体图 纵截面图 横截面图
（09年宁夏卷）19.如图所示，一导体圆环位于纸面内，O为圆 心。环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场，两
磁场磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直。导体 杆OM可绕O转动，M端通过滑动触点与圆环良好接触。在圆心 和圆环间连有电阻R。杆OM以匀角速度逆时针转动，t=0时恰好 在图示位置。规定从a到b流经电阻R的电流方向为正，圆环和导 体杆的电阻忽略不计，则杆从t=0开始转动一周的过程中，电流 随变化的图象是（ ）
2023新教材高中物理第一章安培力与洛伦兹力1磁吃通电导线的作用力作业新人教版选择性必修第二册
第一章 安培力与洛伦兹力 1.磁场对通电导线的作用力1.安培力的方向(1)安培力：□01通电导线在磁场中受的力。
(2)左手定则：伸开□02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□03从掌心垂直进入，并使四指指向□04电流的方向，这时□05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)安培力的方向与磁场方向、电流方向的关系：F ⊥B ，F ⊥I ，即F 垂直于□06B 和I 所确定的平面。
(4)平行通电直导线间的相互作用：同向电流相互□07吸引，反向电流相互□08排斥。
2．安培力的大小(1)□01垂直于磁场B 的方向放置的长为l 的一段导线，当通过的电流为I 时，它所受的安培力F ＝□02IlB 。
(2)当磁感应强度B 的方向与通电导线的方向平行时，导线受力为□030。
(3)当磁感应强度B 的方向与电流方向成 θ角时，导线所受的安培力F ＝□04IlB sin θ。
(4)求弯曲导线在匀强磁场中所受安培力时，l 为□05有效长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿此直线由□06始端流向末端。
3．磁电式电流表(1)构造：磁体、□01线圈、螺旋弹簧、指针、软铁、极靴。
如图1所示。
(2)物理学原理：通电线圈因受□02安培力而转动。
(3)工作原理如图2所示是线圈在磁场中受力的示意图。
当电流通过线圈时，导线受到安培力的作用。
由左手定则知，线圈左右两边所受的安培力的方向相反，于是安装在轴上的线圈就要转动。
线圈转动时螺旋弹簧变形，以反抗线圈的转动。
电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大，线圈偏转的角度也越大，达到新的平衡。
所以，从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小。
线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变。
所以，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。
(4)磁场特点：两磁极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱，使磁极与圆柱间的磁场都沿□03半04平行，线圈左右两边径方向，如图3所示。
高中物理安培定则、左手定则、右手定则专题训练人教版必修2
安培定则、左手定则、右手定则专题高考真题
一、画出下列各图中电流的磁场方向或根据磁场方向标出电流的方向（ 12×2′=24′）
二、在下列各图中标出通电导体在磁场中所受安培力的方向或导体中电流方向或磁场方向（6×2′=12′）
三、在下列各图中判断带电粒子受洛仑兹力的方向或粒子运动方向或粒子带何种电荷或判断磁场方向（6×2′=12′）
四、在下列各图中标出导体切割磁感线产生感应电流方向或导体割磁感线的方向或磁场方向（6×2′=12′）
五、判断（7×2′=14′）：图（31）是已知直线电流下方磁场方向判断导体中电流方向；图（32）是已知通电导体受力方向判断电流方向；图（33）是已知导体切割磁感线方向判断感应电流方向；图（34）是已知粒子受力方向判断运动方向。
图（35）是已知通电导体受力情况要判断磁场方向；图（36）是已知导体切割磁感线产生感应电流方向要判断磁场方
向；图（37）是已知带电粒子运动和受力方向要判断磁场方向。
六、（8′）如图（38）所示，a、b 是直线电流，cd 是闭合电路的部分导体，v为导体切割磁感线方向，标出 cd 中产生的感应电流方向和 cd 受安培力的方向。
七、（8′）在图（39）中标出导体切割磁感线产生的感应电流方向和导体受到的安培力的方向。
八、（10′）如图（40）所示，∏型金属导体框架与水平面有一定夹角，裸导线置于框架平面上，在重力作用下下滑，请在甲、乙、丙三个图中标出导体所受安培力的方向。
《1. 安培力》(同步训练)高中物理选择性必修第二册_教科版_2024-2025学年
《1. 安培力》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、两个完全相同的通电直导线分别放置在水平和垂直方向上，如果它们通过相等的电流，则它们受到安培力的大小关系为：A、水平方向的通电直导线受到的安培力大B、垂直方向的通电直导线受到的安培力大C、两者受到的安培力大小相等D、无法确定2、当一通电线圈置于均匀磁场中并且电流从左向右流过线圈时，线圈所受的安培力的方向为：A、垂直于纸面向外B、垂直于纸面向里C、沿纸面指向线圈内侧D、沿纸面指向线圈外侧3、在磁场中，一通电导线垂直放置，导线长为L，电流强度为I，磁感应强度为B。
问导线受到的安培力是多少？选项：A. F = BILB. F = I/BLC. F = biologyL/BD. F = BL^2/I4、一种新研制的磁悬浮列车，其磁悬浮原理主要是通过电流在磁场中的安培力来实现。
若列车的轨道旁有一个磁感应强度为0.5T的均匀磁场，列车通过轨道每隔100m 有一个垂直于列车运动方向的磁场。
列车以20m/s的速度匀速行驶，电流为100A。
计算：（1）列车在磁感应强度为0.5T的磁场中，以20m/s的速度匀速行驶时，若电流为100A，则每100m会受到多大的安培力？（2）如果列车每100m运行的安培力造成10N的阻力，列车在这种磁场中每100m 需要消耗多少电能？选项：A. （1）F = 10N（2）电能消耗 = 10JB. （1）F = 1000N（2）电能消耗 = 1000JC. （1）F = 50N（2）电能消耗 = 5JD. （1）F = 100N（2）电能消耗 = 100J5、一通电直导线在磁场中受到的安培力的大小为F，当导线与磁场垂直时，安培力达到最大值。
若将导线的长度加倍，同时将导线的电流减半，则安培力的大小变为多少？A. 0.5FB. FC. 2FD. 4F6、一通电直导线在磁场中受到的安培力为F，若保持导线长度不变，将磁场强度B减半，同时将导线中的电流I减半，则安培力的大小变为多少？A. 0.5FB. FC. 0.25FD. 2F7、一质量为m的小磁针静止在水平面内，磁针受到水平匀强磁场B的作用而平衡，若该磁场的方向再有一个微小旋转θ角，则磁针所受的最大力矩为：A.(B 2mcosθ2)B.(B2msinθ)C.(B 2msinθ2)D.(B 2mcosθ2)二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、在安培力实验中，以下哪些因素会影响安培力的大小？A. 电流的大小B. 导线长度C. 磁场强度D. 导线与磁场的相对位置2、以下关于安培力方向的说法，正确的是：A. 安培力的方向总是与磁场方向平行B. 安培力的方向总是与电流方向垂直C. 安培力的方向遵循右手定则D. 安培力的方向与电流方向和磁场方向都成90度角3、通电直导线放在外磁场中，若导线受到的安培力为0，则下列说法中正确的是（）A. 外磁场一定为0B. 通电直导线一定与磁感线平行C. 外磁场与通电直导线一定垂直D. 以上说法都不正确三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题一闭合线圈置于均匀磁场中，磁场方向与线圈平面垂直。
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安培定则、左手定则、右手定则专题高考真题
一、画出下列各图中电流的磁场方向或根据磁场方向标出电流的方向（ 12×2′=24′）
二、在下列各图中标出通电导体在磁场中所受安培力的方向或导体中电流方向或磁场方向（6×2′=12′）
三、在下列各图中判断带电粒子受洛仑兹力的方向或粒子运动方向或粒子带何种电荷或判断磁场方向（6×2′=12′）
四、在下列各图中标出导体切割磁感线产生感应电流方向或导体割磁感线的方向或磁场方向（6×2′=12′）
五、判断（7×2′=14′）：图（31）是已知直线电流下方磁场方向判断导体中电流方向；图（32）是已知通电导体受力方向判断电流方向；图（33）是已知导体切割磁感线方向判断感应电流方向；图（34）是已知粒子受力方向判断运动方向。
图（35）是已知通电导体受力情况要判断磁场方向；图（36）是已知导体切割磁感线产生感应电流方向要判断磁场方
向；图（37）是已知带电粒子运动和受力方向要判断磁场方向。
六、（8′）如图（38）所示，a、b 是直线电流，cd 是闭合电路的部分导体，v为导体切割磁感线方向，标出 cd 中产生的感应电流方向和 cd 受安培力的方向。
七、（8′）在图（39）中标出导体切割磁感线产生的感应电流方向和导体受到的安培力的方向。
八、（10′）如图（40）所示，∏型金属导体框架与水平面有一定夹角，裸导线置于框架平面上，在重力作用下下滑，请在甲、乙、丙三个图中标出导体所受安培力的方向。