安培力及其应用

《安培力》学案

班别____________姓名____________学号_______________

一、判断安培力方向的方法

左手定则

例：

练习：

书84页

1、2题

***高考考点：通电导体在安培力作用下的运动方向

例1：一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝

缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，当两线圈通以如图所示电

流时，从左向右看，则线圈L1将（）

A、不动

B、顺时针转动

C、逆时针转动

D、向纸面内平动

方法一：结论法——两平行导线，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；不平行导线有转到平行且电流同向的趋势。

方法二：等效法——环形电流等效成磁体，或磁体等效成环形电流。

方法三：电流元法——把整段导线分多段电流元，先用左手定则判断每段电流元受力方向，再判断整段导线的合力方向。

[变式1]如图，把轻质导线圈用细线挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿

过线圈的圆心且垂直于线圈的平面，当线圈内通过如图所示的方向的电

流时，线圈将怎样运动？

[变式2]如图，两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上，当导线环中通有同向电流时，两导线环的运动情况是（）

A、互相吸引，电流大的环其加速度也大

B、互相排斥，电流小的环其加速度较大

C、互相吸引，两环加速度大小相同

D、互相排斥，两环加速度大小相同

[变式3]如图所示，长直导线与矩形闭合导线框处于同一竖直平面内，长直导

线固定不动，矩形闭合导线框可以自由运动。开始时长直导线与矩形闭合导线

框的竖直边平行，线框静止不动。若直导线和导线框中同时通有图中所示方向

的电流，那么矩形闭合导线框的运动情况是（）

A. 靠近通电长直导线

B. 远离通电长直导线

C. 保持静止不动

D. 顺时针（俯视）方向转动

[变式4] 如图甲所示，把一通电直导线就在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动，当导线通过电流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

例题2：如图，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里的电流，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、磁铁对桌面压力增加，不受桌面的摩擦力作用

D、磁铁对桌面压力增加，受到桌面的摩擦力作用

[变式1] 如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其右上方固定一长直导线，导线与磁铁垂直，在导线中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、磁铁对桌面压力增大，受到向左的摩擦力作用

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，受到向右的摩擦力作用

阶段小测：左手定则、安培力作用下通电导体运动方向的判定

二、磁感应强度

1、回顾、类比：F/q的比值是一个定值，它表示___________，它反映的是该点电场的强弱。

2、F/IL的比值确定：它表示磁场的性质，用B表示磁感应强度。

B=是_______式，B的单位是_______________。

3、磁感应强度B与电场强度E的比较

磁感应强度B 电场强度E

物理意义

定义式

方向

场的叠加

单位

***高考考点一：B的性质

例1：下列说法中正确的是（）

A、磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定，把一小段通电导线放在该处，通电导线

受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值即B=F/IL为该处磁感应

强度

B、通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零

C、磁感应强度B=F/IL只是定义式，它的大小取决于磁场本身，与F、I、L以及通电导

线在磁场中的方向无关

D、通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向

例2：下列说法中正确的是（）

A、磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量

B、若有一小段通电超导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零

C、若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处

磁感应强度的大小一定是F/IL

D、由定义式B=F/IL可知，电流I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小

***高考考点二：B的叠加

例3：如图，两根平行的通电直导线通过等腰直角三角形的两个顶点，两根导线中通过大小相等、方向垂直纸面向里的电流，每根导线在直角顶点产生的磁场的磁感应强度大小均为B，则直角顶点处实际的磁感应强度的大小和方向为（）

A、2B,沿y轴正方向

B、2B,沿y轴负方向

C、2B,与x轴正方向同向

D、2B,与x轴正方向反向

变式：（2008年宁夏卷）14. 在等边三角形的三个顶点a、b、c 处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。过c点的导线所受安培力的方向

（）

x y

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

三、安培力计算F=BIL

I_____B时，F最大；I_____B，F=0（填垂直或平行）

***高考考点一：简单计算

练习1：在磁场当中某一点放入一根通电导线，导线与磁场垂直，导线长1cm，电流为5A，所受安培力为5×10-2N,(1)该点的磁感应强度为多大？若电流增大10A，所受的安培力为多大？（2）若让导线与磁场平行，这点的磁感应强度为多大？导线所受的安培力为多大？

***高考考点二：（应用）直流电动机、磁电式电表

练习1：磁电式电流表蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，目的是（）

A、使磁场成圆柱形，以便线圈转动

B、使线圈平面在水平位置与磁感线平行

C、使线圈平面始终与磁感线平等

D、为了使磁场分布规则

练习2：下列对磁电式电流表的有关说法，正确的是（）

A、电流表的工作原理是安培力对通电导线的加速作用

B、电流表的工作原理是安培力对通电导线的转动作用

C、电流表指针的偏转角与通过线框的电流成正比

D、电流表指针的偏转角与通过线框的电流成反比

练习3：要想提高磁电式电流表的灵敏度，可采用的办法有（）

A、增加线圈匝数

B、增加永久磁铁的磁感应强度

C、换用弹性较强的扭转弹簧，增大反抗力矩

D、增大线圈面积

练习4：磁电式仪表主要是利用了（）

A、磁铁对电流的作用

B、磁铁对磁铁的作用

C、电流对电流的作用

D、以上三种情况都存在

练习5：磁电式电流表中蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀的辐射分布，如图所示，当线圈中通入恒定电流时，线圈将发生转动，电流表的指针也随着偏

转，最后停在某一偏角位置上，则在偏转过程中随着偏转角

度的增大（）

A、线圈受到的安培力矩将逐渐增大

B、线圈受到的安培力医将逐渐减小