21-22版：素养提升五 安培力的综合应用（创新设计）
章末核心素养提升
章末核心素养提升安培力与洛伦兹力⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧安培力⎩⎨⎧大小：F ＝IlB sin θ，θ为B 与I 的夹角，l 为有效长度方向：由左手定则判断洛伦兹力⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧大小：F ＝q v B sin θ，θ为v 与B 的夹角方向：由左手定则判断特点：洛伦兹力不做功特例：沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做匀速圆周运动q v B ＝m v 2r ，r ＝m v qB ，T ＝2πm qB应用：质谱仪、回旋加速器、速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计等带电粒子在复合场中的运动⎩⎨⎧组合场叠加场一、安培力与力学知识的综合应用解决安培力作用下的力学综合问题，首先应做好受力分析，需注意不要漏掉安培力，其次要根据题设条件明确运动状态，再根据平衡条件、牛顿运动定律、功能关系、动量与冲量等知识列方程求解。
1．受力分析(1)将立体图转化为平面图：在三维空间无法准确画出受力示意图，通过画俯视图、剖面图或侧视图，将立体图转化为平面图。
(2)确定安培力：用左手定则判断安培力的方向，用F ＝IlB sin θ确定安培力的大小，其中l sin θ为导体垂直于磁场方向的有效长度。
2．安培力的作用安培力和重力、弹力、摩擦力一样，会使通电导体在磁场中平衡、转动、加速等，也会涉及到动量、冲量等问题，解答问题时可能会用到动能定理、动量定理等。
【例1】(2021·黑龙江齐齐哈尔市高二期末)如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40 m，金属导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°，在导轨平面内分布着磁感应强度B＝0.5 T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。
金属导轨的一端接有电动势E＝6 V、内阻r＝1 Ω的直流电源。
现把一个质量0.04 kg 的导体棒ab放在金属导轨上。
导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒静止于金属导轨上。
导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R＝2 Ω，金属导轨电阻不计，已知sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，g＝10 m/s2。
2022-2021学年高二物理粤教版选修3-1 安培力的综合应用 课件（25张）
甲
力的合力水平向左，故线圈向左
运动.只有选项A正确.
解法二 等效法. 将环形电流等效成小磁针，如图乙所示，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.
乙 答案 A
二、安培力作用下的导线的平衡 1.解题一般步骤为： (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)根据平衡1.通电导线周围的磁感线的方向可以根据 安培 定则(也叫_右__手__ _螺__旋__定则)判断，使用时注意： (1)判断直线电流周围的磁场时， 大拇指所指 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的环绕方向. (2)判断环形电流的磁场时，弯曲的四指 与环形电流的方向一 致， 大拇指 所指的方向为轴线上磁感线的方向.
第三章——
第5讲 习题课 安培力的综合应用
目标定位 1.知道安培力的概念，会用左手定则判定安培力的方向. 2.理解并熟练应用安培力的计算公式F＝BILsin θ. 3.会用左手定则分析解决通电导体在磁场中的受力及平 衡类问题.
1 预习导学 2 课堂讲义 3 对点练习
梳理·识记·点拨 理解·深化·探究 巩固·应用·反馈
课堂讲义
理解·深化·探究
一、安培力作用下物体运动方向的判断方法 通电导体在磁场中的运动实质是在磁场对电流的安培力作用 下导体的运动. (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 所受安培力的方向，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.
22版：章末核心素养提升（创新设计）
一、有界磁场中临界问题的两种处理技巧(1)动态放缩法①适用条件a.速度方向一定，大小不同粒子源发射速度方向一定，大小不同的带电粒子进入匀强磁场时，这些带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径随速度的变化而变化。
b.轨迹圆圆心共线如图1所示(图中只画出粒子带正电的情景)，速度v越大，运动的轨迹半径也越大。
可以发现这些带电粒子射入磁场后，它们运动轨迹的圆心在垂直初速度方向的直线CO上。
图1②界定方法以入射点O为定点，圆心位于CO直线上，将半径放缩作轨迹，从而探索出临界条件，这种方法称为“放缩圆法”。
【例1】(多选)如图2所示，正方形abcd区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，O点是cd边的中点，一个带正电的粒子(重力忽略不计)若从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场。
现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向(如图中虚线所示)，以各种不同的速率射入正方形内，那么下列说法中正确的是()图2A.该带电粒子不可能刚好从正方形的某个顶点射出磁场B.若该带电粒子从ab 边射出磁场，它在磁场中经历的时间可能是23t 0C.若该带电粒子从bc 边射出磁场，它在磁场中经历的时间可能是t 0D.若该带电粒子从bc 边射出磁场，它在磁场中经历的时间可能是53t 0答案 ABC解析 带电粒子以垂直于cd 边的速度射入正方形内，经过时间t 0刚好从c 点射出磁场，则知带电粒子的运动周期为T ＝2t 0。
作出粒子从O 点沿纸面以与Od 成30°角的方向射入恰好从各边射出的轨迹，如图所示。
发现粒子不可能经过正方形的某顶点，故A 正确；作出粒子恰好从ab 边射出的临界轨迹③④，由几何关系知圆心角不大于150°，在磁场中经历的时间不大于512个周期，即56t 0；圆心角不小于60°，在磁场中经历的时间不小于16个周期，即13t 0，故B 正确；作出粒子恰好从bc 边射出的临界轨迹②③，由几何关系知圆心角不大于240°，在磁场中经历的时间不大于23个周期，即43t 0；圆心角不小于150°，在磁场中经历的时间不小于512个周期，即56t 0，故C 正确，D 错误。
21-22版：素养提升 楞次定律的拓展应用（创新设计）
突破1巧用“结论”判断感应电流的方向1．增缩减扩当闭合电路中有感应电流产生时，电路的各部分导线就会受到安培力作用，会使电路的面积有变化(或有变化趋势)。
(1)若原磁通量增加，则通过减小有效面积起到阻碍的作用。
(2)若原磁通量减小，则通过增大有效面积起到阻碍的作用。
口诀记为“增缩减扩”。
注意：本方法适用于磁感线单方向穿过闭合回路的情况。
【例1】(2020·临沂一中高二检测)(多选)如图1所示，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形，则磁场()图1A．逐渐增强，方向向外B．逐渐增强，方向向里C．逐渐减弱，方向向外D．逐渐减弱，方向向里解析对于线圈来说，圆形面积最大，即由于磁场变化，导致线圈面积变大，根据楞次定律的推论增缩减扩，可判断磁场在减弱，可能是方向向外的磁场逐渐减弱，也可能是方向向里的磁场逐渐减弱，选项C、D正确。
答案CD2．来拒去留由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流受到磁场的安培力，这种安培力会“阻碍”相对运动，口诀记为“来拒去留”。
【例2】如图2所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线由静止从一水平金属圆环中穿过。
现将环从位置Ⅰ由静止释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ。
设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为F T1和F T2，重力加速度大小为g，则()图2A．F T1＞mg，F T2＞mgB．F T1＜mg，F T2＜mgC．F T1＞mg，F T2＜mgD．F T1＜mg，F T2＞mg解析金属圆环从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中，由楞次定律知，金属圆环在磁铁上端时受力向上，在磁铁下端时受力也向上，则金属圆环对磁铁的作用力始终向下，对磁铁受力分析可知F T1＞mg，F T2＞mg，A正确。
答案A3．增远减靠(1)若原磁通量增加，则通过远离磁场源起到阻碍的作用。
(2)若原磁通量减小，则通过靠近磁场源起到阻碍的作用。
口诀记为“增远减靠”。
20-21版：学科素养提升（创新设计）
学科素养提升科学思维1等效电流的求解电荷的运动可以等效为电流，计算中可以选取一定时间(一般选一个周期)，此时间内通过截面的电荷量与此时间的比值即为等效电流。
1.所谓等效是指不同的物理过程(或现象)在某种意义上有相同效果。
等效法就是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程的方法。
2.根据电流的定义，只要电荷发生定向移动就可以看作产生了电流，而等效电流的计算要紧抓电荷定向移动方向上的一个截面，看时间t内通过这个截面的电荷量的数值q，然后再用I＝qt计算。
[例1]一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为()A.q vB.qv C.q v S D.q vS解析时间t内通过垂直于棒运动方向某一横截面的电荷量Q＝q v t，依电流的定义式可得I＝Qt＝q v，故A正确。
答案A方法总结等效电流的形成可以是电荷转动通过某一截面，也可以是平动经过某一截面。
根据定义，只要电荷发生定向移动就可以看作产生了电流。
而等效电流的计算要明确电荷定向移动方向上的一个截面，看时间t内通过这个截面的电荷量，由I＝q t计算电流。
特别注意当求负电荷运动产生的电流时，电流方向与负电荷运动方向相反。
[针对训练1](多选)半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流判断正确的是()A.若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍B.若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则等效电流也将变为原来的2倍C.若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变大D.若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，等效电流将变小解析截取圆环的任一横截面S，如右图所示，在橡胶圆环运动一周的时间T内，通过这个横截面的电荷量为Q，则有I＝q t＝QT，又T＝2πω，所以I＝Qω2π，由上式可知，选项A、B正确。
21-22版：章末核心素养整合（创新设计）
目录
高考真题感悟
8.(2017·课标全国Ⅰ，11)支撑海港码头基础的防腐 技术，常用外加电流的阴极保护法进行防腐， 工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助
阳极。下列有关表述不正确的是( C )
A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
目录
知识网络构建
创新设计
则模拟海水理论上可除盐58.5 g，C项正确；电池工作时负极产生CO2，正 极产生H2，结合正、负极的电极反应知，一段时间后，正极和负极产生气 体的物质的量之比为2∶1，D项正确。
目录
高考真题感悟
创新设计
二、可充电电池
3.(2020·天津学业水平等级考试，11)熔融钠硫电池性能优良，是具有应用前景的
目录
高考真题感悟
创新设计
2.(2020·山东学业水平等级考试，10)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源 装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl 溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含CH3COO－的
溶液为例)。下列说法错误的是B( )
A.负极反应为CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2↑＋7H＋ B.隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 C.当电路中转移1 mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5 g D.电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1
目录
高考真题感悟
创新设计
三、电解原理的应用 5.(2020·课标全国Ⅱ，12)电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节
能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag＋注入到无色WO3薄膜
21-22版：章末综合提升（创新设计）
14
知识网络构建
专题归纳整合
四、电阻的测量
@《创新设计》
1.伏安法 原理是欧姆定律。用电流表与电压表分别测出通过电阻的电流和电阻两端的电
压，根据 R＝UI 即可求得。 2.替代法
将待测电压表或电流表看成是一个电阻，与另一个电流表
串联，同时使用一个单刀双掷开关，将开关接到一个电阻箱。
使待测电表与电阻箱先后与另一电流表串联。调节电阻箱使
@《创新设计》
图6
18
知识网络构建
专题归纳整合
@《创新设计》
解析 (1)将电流表 A2 与电阻箱串联，改装成一个量程为 3.0 V 的电压表，则需串 联的电阻值：R＝UIg－rg＝300×310－6 Ω－2 000 Ω＝8 000 Ω。 (2)由 Rx< RARV知电流表应采用外接法，因 R1 远小于 待测电阻 Rx，故滑动变阻器采用分压式。测量电路如图所示。 (3)电流表 A1 的示数是 8.0 mA，电流表 A2 的示数是 150 μA，测得待测电阻 Rx 的阻值是 Rx＝UI ＝8.0×15100×－31－0－165×0×10140－6 Ω＝191 Ω。 答案 (1)8 000 (2)如解析图 (3)8.0 150 191
A.a代表的电阻丝较粗
B.b代表的电阻丝较粗
C.a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
D.图线表示电阻丝的阻值与电压成正比
解析
图线的斜率表示电阻的倒数，故
Ra>Rb，C
错误；由
R＝ρSl 知
图2 a 的横截面积
较小，A 错误，B 正确；由图象知导体的电阻与电压无关，D 错误。
答案 B
5
知识网络构建
专题归纳整合
两次电流表示数不变，则电阻箱的读数应等于电表的内阻。
21-22版：章末综合提升（创新设计）
@《创新设计》
解析 设电场区域的宽度为d，带电离子在 电场中做类平抛运动。
离子在电场中的加速度为 a＝qmE 沿电场方向的分速度为 vy＝at＝qmEvd0
9
图2
知识网络构建
专题归纳整合
因为偏转角为 θ，故有 tan θ＝vv0y＝qmEvd20， 解得 d＝mvq02tEan θ，
离子在磁场中做匀速圆周运动，圆半径 R＝mqBv0，
11
知识网络构建
专题归纳整合
【例 3】 在真空中，半径 r＝3×10－2 m 的圆形区域内有匀强磁 场，方向如图 3 所示，磁感应强度 B＝0.2 T，一束相同的带电 粒子以相同的初速度 v＝1.2×106 m/s 同时从磁场边上直径 ab 的一端 a 沿不同方向射入磁场，已知粒子的比荷mq ＝108 C/kg， 不计粒子重力及粒子间的相互作用。求：
(不计重力)
力)
电场力F＝Eq，大小、方 洛伦兹力F＝qvB，大小不变，方
向不变
向随v的改变而改变
运动轨 迹图
7
知识网络构建
专题归纳整合
@《创新设计》
求解方法 偏移量 y 和偏转角 φ 要通过类 偏移量 y 和偏转角 φ 要结合圆的几
处理
平抛运动的规律求解
何关系和对圆周运动的分析求解
类平抛运动：
求解方法
@《创新设计》
图4
17
知识网络构建
专题归纳整合
解析 (1)由径向电场力提供向心力有 qE0＝mrv0 20 解得 E0＝mqrv002 由洛伦兹力提供向心力有 qv0B＝mrv0 20 解得 B＝mqrv00 (2)从M点到P点，由动能定理有 qUNP＝12×0.5mv2－12×0.5mv20 解得 v＝ 5v0
- 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)。
素养提升五安培力的综合应用突破1安培力作用下导体运动方向的判断1.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。
2.判断安培力作用下导体的运动方向的常用方法(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磁场作用的受力和运动时，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。
【例1】一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图1所示，如果直导线可以自由地运动且通以方向为由a到b的电流，则导线ab受磁场力方向后的运动情况为()图1A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B.从上向下看顺时针转动并远离螺线管C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管解析先由安培定则判断通电螺线管的N、S极，找出导线左右两端磁感应强度的方向，并用左手定则判断这两端受到的安培力的方向，如图(a)所示。
可以判断导线受磁场力后从上向下看按逆时针方向转动，当导线转过90°时，再分析此时导线位置的磁场方向，再次用左手定则判断导线受磁场力的方向，如图(b)所示，导线还要靠近螺线管，所以D正确，A、B、C错误。
答案D【针对训练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相接触，并使它组成如图2所示的电路图。
当开关S接通后，将看到的现象是()图2A.弹簧向上收缩B.弹簧被拉长C.弹簧上下跳动D.弹簧仍静止不动解析因为通电后，弹簧中每一圈的电流都是同向的，互相吸引，弹簧就缩短，电路就断开了，一断开没电流了，弹簧就又掉下来接通电路……如此通断通断，就上下跳动。
答案C突破2安培力作用下的平衡与加速问题解决安培力作用下的力学综合问题，做好全面受力分析是前提，其中重要的是不要漏掉安培力，其次要根据题设条件明确运动状态，再根据牛顿第二定律和运动学公式列方程求解。
【例2】如图3所示，光滑的平行导轨倾角为θ，处在磁感应强度为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，求导体棒在释放瞬间的加速度的大小。
图3解析受力分析如图所示，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＝ma①F＝BIL②I＝ER＋r③由①②③式可得a＝g sin θ－BEL cos θm（R＋r）。
答案g sin θ－BEL cos θm（R＋r）分析通电导体在安培力作用下的平衡和运动问题的关键是将立体图转化为平面图。
首先选定观察角度画好平面图，其次是标出电流方向和磁场方向，然后利用左手定则判断安培力的方向。
【针对训练2】(多选)(2020·湖南师大附中高二上期末)位于同一水平面上的两根平行导轨，放置在斜向左上方、与水平面成60°角、范围足够大的匀强磁场中，现给出这一装置的侧视图(如图4所示)。
一根通有恒定电流的金属棒正在导轨上向右做匀速运动，在匀强磁场沿顺时针方向缓慢转过30°的过程中，金属棒始终保持匀速运动，则磁感应强度B的大小变化可能是()图4A.始终变大B.始终变小C.先变大后变小D.先变小后变大解析以金属棒为研究对象，金属棒受重力、安培力、支持力和摩擦力，如图所示。
安培力F＝BIL图中两角度的关系为θ＝90°－αF f＝μF N由平衡条件得G＝F N＋BIL sin θ，F f＝BIL cos θ联立解得B＝μGIL（cos θ＋μsin θ）在B转过30°的过程中，安培力也沿顺时针方向转动，所以θ从30°减小到0°，由数学知识可知，磁感应强度可能始终变大，也可能先变小后变大，故A、D正确。
答案AD突破3安培力的实际应用问题【例3】据报道，最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮，其原理如图5所示。
炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。
开始时炮弹在导轨的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出。
设两导轨之间的距离L＝0.10 m，导轨长x＝5.0 m，炮弹质量m＝0.30 kg。
导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。
可以认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B＝2.0 T，方向垂直于纸面向里。
若炮弹出口速度为v＝2.0×103 m/s，求通过导轨的电流I。
忽略摩擦力与重力的影响。
图5解析在导轨上通有电流I时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为F＝BIL①设炮弹的加速度为a，则有F＝ma②炮弹在两导轨间做匀加速运动，因而有v2＝2ax③联立①②③代入数据得I＝6×105 A答案6×105 A【针对训练3】物理老师在课上做了一个“旋转的液体”实验，实验装置如图6所示，装有导电液的玻璃器皿放在上端为S极的蹄形磁铁的磁场中，器皿中心的圆柱形电极与电源负极相连，内壁边缘的圆环形电极与电源正极相连。
接通电源后液体旋转起来，关于这个实验以下说法正确的是()图6A.液体中电流由边缘流向中心，从上往下俯视，液体逆时针旋转B.液体中电流由边缘流向中心，从上往下俯视，液体顺时针旋转C.液体中电流由中心流向边缘，从上往下俯视，液体逆时针旋转D.液体中电流由中心流向边缘，从上往下俯视，液体顺时针旋转解析由图可知电流由边缘流向中心，器皿所在处的磁场竖直向上，从上往下俯视，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，故选项A正确。
答案A1.(安培力作用下导体的运动)如图7所示，把轻质导电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于线圈平面，当线圈内通入如图方向的电流后，则线圈()图7A.向左运动B.向右运动C.静止不动D.无法确定解析把通电线圈等效成小磁针。
由安培定则可知，线圈等效成小磁针后，左端是S极，右端是N极，异名磁极相吸引，线圈向左运动，A正确。
答案A2.(安培力作用下的运动)(多选)如图8甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。
垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。
从t＝0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为I m，图甲I所示方向为电流正方向。
则金属棒()图8A.一直向右移动B.速度随时间周期性变化C.受到的安培力随时间周期性变化D.受到的安培力在一个周期内做正功解析由左手定则可知，金属棒一开始向右做匀加速运动，当电流反向以后，金属棒开始做匀减速运动，经过一个周期速度变为0，然后重复上述运动，所以选项A、B正确；安培力F＝BIL，由图象可知前半个周期安培力方向水平向右，后半个周期安培力方向水平向左，不断重复，选项C正确；一个周期内，金属棒初、末速度相同，由动能定理可知安培力在一个周期内不做功，选项D错误。
答案ABC3.(安培力的实际应用)如图9所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度。
天平的右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面。
当线圈中通有电流I(方向如图所示)时，在天平两边加上质量分别为m1、m2的砝码时，天平平衡；当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m 的砝码后，天平又重新平衡。
由此可知()图9A.磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为（m1－m2）gNILB.磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为mg 2NILC.磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为（m1－m2）gNILD.磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为mg 2NIL解析由题目所给条件，先判断出磁场的方向再根据天平的工作原理列出对应关系式。
因为电流反向时，右边再加砝码才能重新平衡，所以电流反向后安培力竖直向上，由左手定则判断磁场向里。
电流反向前，有m1g＝m2g＋m3g＋NBIL，其中m3为线圈质量。
电流反向后，有m1g＝m2g＋m3g＋mg－NBIL。
两式联立可得B＝mg2NIL。
故选项B正确。
答案B4.(安培力和牛顿第二定律的结合)澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10 km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2 km/s)。
如图10所示，若轨道宽为2 m，长为100 m，通过的电流为10 A，试求轨道间所加匀强磁场的磁感应强度。
(轨道摩擦不计)图10解析根据v2－v20＝2ax得炮弹的加速度大小为a＝v22x＝（10×103）22×100m/s2＝5×105 m/s2。
根据牛顿第二定律F＝ma得炮弹所受的安培力F＝ma＝2.2×10－3×5×105 N＝1.1×103 N。
根据安培力公式F＝ILB得，B＝FIL＝1.1×10310×2T＝55 T。
答案55 T。