第1節(jié)安培力及其應(yīng)用核

心

素

養(yǎng)

目

標(biāo)物理觀念1.知道公式F＝IlB的適用條件，并能計(jì)算安培力的大小。2.會(huì)用左手定則判定安培力的方向。3.知道電流表的基本構(gòu)造及其測量電流大小和方向的基本原理科學(xué)思維體會(huì)安培力公式的物理意義，并能進(jìn)行有關(guān)安培力的計(jì)算科學(xué)態(tài)度

與責(zé)任能用安培力解釋一些物理現(xiàn)象，體會(huì)安培力在生產(chǎn)、生

活、科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用目錄01.基礎(chǔ)知識(shí)·準(zhǔn)落實(shí)02.核心要點(diǎn)·快突破03.教學(xué)效果·勤檢測04.課時(shí)訓(xùn)練·提素能基礎(chǔ)知識(shí)·準(zhǔn)落實(shí)梳理歸納自主學(xué)習(xí)01知識(shí)點(diǎn)一

安培力1.

安培力：磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用力稱為

?。2.

安培力的大小和方向（1）方向判斷

定則：伸開

，拇指與其余四指垂直，且都與手掌處于同一平面內(nèi)，讓

垂直穿過手心，四指指向

的方向，此時(shí)拇指所指的方向即為

?

的方向，如圖所示。安培力左手左手磁感線電流安培力（2）安培力的大小：在勻強(qiáng)磁場中，電流的方向與磁場方向

?

時(shí)，通電直導(dǎo)線受到的安培力F與電流I和直導(dǎo)線長度l的

乘積成正比。垂

直（3）表達(dá)式：F＝

，式中電流的單位為安培（A），直導(dǎo)

線長度的單位為米（m），磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位為

?

，安培力的單位為牛頓（N）。IlB

特斯拉

（T）

知識(shí)點(diǎn)二安培力的應(yīng)用1.

電流計(jì)的構(gòu)造特點(diǎn)（1）構(gòu)造：磁鐵、鐵芯、線圈、游絲、指針。（如圖甲所示）（2）特點(diǎn)：兩極間的極靴和極靴中間的鐵質(zhì)圓柱，使極靴與圓柱

間的磁場都沿

方向均勻分布，使線圈平面都與磁感

線

，使表盤刻度

。（如圖乙所示）半徑平行均勻2.

原理（1）通電線圈在磁場中受

作用發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。游絲變形，

反抗線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）線圈偏轉(zhuǎn)的角度越大，被測電流就

，所以根據(jù)線圈

偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以確定被測電流的

；根據(jù)線圈

偏轉(zhuǎn)的方向，可以知道被測電流的

?。安培力越大大小方向【情景思辨】

電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)動(dòng)能殺傷武器。兩條導(dǎo)軌平行放置，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直導(dǎo)軌平面，兩導(dǎo)軌之間的金屬棒上固定彈體，導(dǎo)軌之間通過如圖所示的電流時(shí)，金屬棒在安培力作用下被加速。與傳統(tǒng)的火藥推動(dòng)的大炮相比，電磁炮可大大提高彈體的發(fā)射速度和射程。（1）安培力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直。

（

√

）

（2）安培力的方向與金屬棒垂直。

（

√

）

√√（3）安培力的大小僅由電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度兩個(gè)因素決定。

（

×

）（4）要提升電磁炮的威力可以保持導(dǎo)軌寬度不變，增大磁感應(yīng)強(qiáng)

度，減小回路電流。

（

×

）

（5）電磁炮發(fā)射過程中電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能。

（

√

）

××√核心要點(diǎn)·快突破互動(dòng)探究深化認(rèn)知02要點(diǎn)一

安培力方向的理解及判斷【探究】

觀察安培力的方向的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。請思考下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)中上下交換磁極的位置改變磁場的方向，觀察導(dǎo)體棒擺動(dòng)

方向是否改變。提示：是。（2）實(shí)驗(yàn)中改變導(dǎo)體棒中電流的方向，觀察導(dǎo)體棒擺動(dòng)方向是否

改變。提示：是。（3）從俯視的角度觀察這幅實(shí)驗(yàn)圖，圖中已經(jīng)畫出了磁場的方向，

請?jiān)趫D中畫出電流方向和安培力方向。提示：電流和磁場方向如圖所示?！練w納】1.

安培力方向的特點(diǎn)（1）F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B、I決定的平面。（2）當(dāng)電流方向跟磁場方向不垂直時(shí)，安培力的方向仍垂直電流

與磁場所決定的平面，所以仍可用左手定則來判斷安培力的

方向，只是磁感線不再垂直穿過手心。2.

安培定則和左手定則的區(qū)別（1）安培定則確定的是電流方向和由電流產(chǎn)生的磁場方向之間的

關(guān)系。（2）左手定則確定的是磁場方向、電流方向和電流所受磁場的作

用力（安培力）的方向之間的關(guān)系?！镜淅?】

（多選）圖中裝置可演示磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用。電磁鐵上下兩磁極之間某一水平面內(nèi)固定兩條平行金屬導(dǎo)軌，L是置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直的金屬桿。當(dāng)電磁鐵線圈兩端a、b，導(dǎo)軌兩端e、

f，分別接到兩個(gè)不同的直流電源上時(shí)，L便在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，下列說法正確的是（

）A.

若a接正極，b接負(fù)極，e接正極，f接負(fù)極，則L向右滑動(dòng)B.

若a接正極，b接負(fù)極，e接負(fù)極，f接正極，則L向右滑動(dòng)C.

若a接負(fù)極，b接正極，e接正極，f接負(fù)極，則L向左滑動(dòng)D.

若a接負(fù)極，b接正極，e接負(fù)極，f接正極，則L向左滑動(dòng)解析：若a接正極，b接負(fù)極，由安培定則（右手螺旋定則）知電磁鐵

上下兩磁極間磁場方向向上，e接正極，f接負(fù)極，由左手定則知L受到

的安培力向左，e接負(fù)極，f接正極，L受到的安培力向右，選項(xiàng)A錯(cuò)

誤，B正確；同理，若a接負(fù)極，b接正極，磁場方向向下，e接正極，

f接負(fù)極，L所受的安培力向右，e接負(fù)極，f接正極，L所受的安培力向

左，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。1.

下列選項(xiàng)中，標(biāo)出了磁場的方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向，以

及通電直導(dǎo)線所受安培力F的方向，其中正確的是（

）解析：由通電直導(dǎo)線在磁場中的受力情況和左手定則可知，選項(xiàng)C正確。2.

一根容易形變的彈性導(dǎo)線，兩端固定。導(dǎo)線中通有電流，方向如選

項(xiàng)圖中箭頭所示。當(dāng)沒有磁場時(shí)，導(dǎo)線呈直線狀態(tài)；當(dāng)分別加上方

向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場時(shí)，描述導(dǎo)線

狀態(tài)的四個(gè)選項(xiàng)中正確的是（

）解析：

根據(jù)左手定則可判斷出A選項(xiàng)中導(dǎo)線所受安培力為零，

B選項(xiàng)中導(dǎo)線所受安培力垂直紙面向里，C、D選項(xiàng)中導(dǎo)線所受安

培力向右，由導(dǎo)線受力以后的彎曲方向與受力方向的關(guān)系可知，選

項(xiàng)D正確。3.

截面為正方形的絕緣彈性長管中心有一固定長直導(dǎo)線，長管外表面

固定著對(duì)稱分布的四根平行長直導(dǎo)線。若中心直導(dǎo)線通入電流I1，

四根平行直導(dǎo)線均通入電流I2，I1≥I2，電流方向如圖所示。下列截

面圖中可能正確表示通電后長管發(fā)生形變的是（

）解析：

因I1≥I2，則可不考慮四個(gè)邊上的直導(dǎo)線之間的相互作用。兩根導(dǎo)線通以同向電流時(shí)，受到的安培力表現(xiàn)為引力，兩根導(dǎo)線通以反向電流時(shí)，受到的安培力表現(xiàn)為斥力，故長管變形后的形狀為C選項(xiàng)中的情況。要點(diǎn)二

安培力大小的分析與計(jì)算【探究】

從前面的學(xué)習(xí)中我們已經(jīng)知道，垂直于磁場B放置長為l的一段導(dǎo)線，當(dāng)通過的電流為I時(shí)，它受到的安培力F＝BIl，這時(shí)導(dǎo)線受到的安培力最大，試討論下面兩種情況下安培力的大小。（1）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線方向平行時(shí)，安培力的大小是

多少。提示：此時(shí)導(dǎo)線受到的安培力最小，為零。（2）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線方向成θ角時(shí)，B垂直于I方向的分

量以及這種情況下安培力的大小分別是多少。提示：Bsin

θ；BIlsin

θ?！練w納】1.

當(dāng)磁場方向和電流方向垂直時(shí)，安培力大小應(yīng)用公式F＝BIl計(jì)算，

但要注意：l是有效長度，其數(shù)值等于處于磁場中的通電導(dǎo)線兩端

點(diǎn)間的距離。

【典例2】

（2024·高二下浙江期中）長度為L、通有電流為I的直導(dǎo)

線放入一勻強(qiáng)磁場中，電流方向與磁場方向如圖甲、乙、丙、丁所

示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，對(duì)于下列各圖中，導(dǎo)線所受安培力的大小

計(jì)算正確的是（

）A.

圖甲中F＝BILcos

θB.

圖乙中F＝BILcos

θC.

圖丙中F＝BILsin

θD.

圖丁中F＝BILsin

θ解析：圖甲中，導(dǎo)線不和磁場方向垂直，故將導(dǎo)線投影到垂直于磁場

方向上，則F＝BILcos

θ，故A正確；圖乙中，導(dǎo)線和磁場方向垂直，

故F＝BIL，故B錯(cuò)誤；圖丙中，導(dǎo)線和磁場方向垂直，故F＝BIL，故

C錯(cuò)誤；圖丁中，導(dǎo)線和磁場方向垂直，故F＝BIL，故D錯(cuò)誤。

1.

如圖所示，導(dǎo)線框中電流為I，導(dǎo)線框垂直于磁場放置，磁感應(yīng)強(qiáng)

度為B，AB與CD相距為d，則MN所受安培力大小為（

）A.

BIdB.

BIdsin

θD.

BIdcos

θ

2.

（多選）（2021·浙江6月選考）如圖所示，有兩根用超導(dǎo)材料制成

的長直平行細(xì)導(dǎo)線a、b，分別通以80

A和100

A流向相同的電流，

兩導(dǎo)線構(gòu)成的平面內(nèi)有一點(diǎn)p，到兩導(dǎo)線的距離相等。下列說法正

確的是（

）A.

兩導(dǎo)線受到的安培力Fb＝125FaB.

導(dǎo)線所受的安培力可以用F＝IlB計(jì)算C.

移走導(dǎo)線b前后，p點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向改變D.

在離兩導(dǎo)線所在的平面有一定距離的有限空間

內(nèi)，不存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置解析：

兩導(dǎo)線受到的安培力是相互作用力，大小相等，故A

錯(cuò)誤；因?yàn)榇艌雠c導(dǎo)線垂直，導(dǎo)線所受的安培力可以用F＝IlB計(jì)

算，故B正確；移走導(dǎo)線b前，b的電流較大，則p點(diǎn)磁場方向與b產(chǎn)

生磁場方向同向，垂直紙面向里，移走導(dǎo)線b后，p點(diǎn)磁場方向與a

產(chǎn)生磁場方向相同，垂直紙面向外，故C正確；在離兩導(dǎo)線所在的

平面有一定距離的有限空間內(nèi)，兩導(dǎo)線在任意點(diǎn)產(chǎn)生的磁場均不在

同一條直線上，所以不存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置，故D正確。3.

如圖所示，直角三角形閉合線框abc處于勻強(qiáng)磁場中，∠acb＝30°，磁場垂直線框平面向里，線框中通入順時(shí)針方向電流時(shí)，下列說法正確的是（

）A.

ab邊受到的安培力向右B.

ac邊受到的安培力與ab邊受到的安培力大小相等C.

ab邊與bc邊受到的安培力的合力大于ac邊受到的安培力D.

整個(gè)線框所受的安培力的合力為零解析：

根據(jù)左手定則可知ab邊受到的安培力向左，A錯(cuò)誤；ac

邊受到的安培力Fac＝BIlac，ab邊受到的安培力Fab＝BIlab，因?yàn)閘ac

＞lab，故ac邊受到的安培力大于ab邊受到的安培力，B錯(cuò)誤；根據(jù)

安培力大小的計(jì)算公式可知，線框三邊受到的安培力的大小與三邊

長度成正比，又根據(jù)左手定則可知線框三邊受到的安培力的方向，

易知線框三邊受到的安培力構(gòu)成一個(gè)三角形，因此整個(gè)線框所受的

安培力的合力為零，故ab邊與bc邊受到的安培力的合力大小等于ac

邊受到的安培力大小，C錯(cuò)誤，D正確。要點(diǎn)三

安培力作用下導(dǎo)體的平衡和加速問題【探究】

一通電導(dǎo)線放置于光滑的斜面上，分別施加如圖甲、乙、丙、丁所

示的四種情況的磁場，請畫出金屬棒的受力圖。并指出哪些情況導(dǎo)體

棒可能保持靜止不動(dòng)。提示：受力分析如圖所示，

甲、乙、丁圖可能受力平

衡，保持靜止，丙圖不可能

受力平衡?！練w納】1.

分析導(dǎo)體在磁場中平衡和加速問題的基本思路（1）確定要研究的導(dǎo)體。（2）按照已知力→重力→安培力→彈力→摩擦力的順序，對(duì)導(dǎo)體

受力分析。（3）分析導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)情況。（4）根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列式求解。2.

受力分析需要注意視圖轉(zhuǎn)換對(duì)于安培力作用下的力學(xué)問題，導(dǎo)體棒的受力往往分布在三維空間

的不同方向上，這時(shí)應(yīng)利用俯視圖、剖面圖或側(cè)視圖等，變立體圖

為二維平面圖?！镜淅?】

如圖所示，一長為10

cm的金屬棒ab用兩個(gè)完全相同

的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場中；磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1

T，方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣。金

屬棒通過開關(guān)與一電動(dòng)勢為12

V的電池相連，電路總電阻為2

Ω。

已知開關(guān)斷開時(shí)兩彈簧的伸長量為0.5

cm；閉合開關(guān)，系統(tǒng)重新

平衡后，兩彈簧的伸長量與開關(guān)斷開時(shí)相比均改變了0.3

cm。重

力加速度大小取10

m/s2。判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向，并求出金屬棒的質(zhì)量。思路點(diǎn)撥

金屬棒在安培力作用下處于平衡狀態(tài)，由開關(guān)斷開和閉合

兩種狀態(tài)，可分別列受力平衡表達(dá)式聯(lián)立求解。答案：安培力的方向豎直向下

0.01

kg解析：依題意，開關(guān)閉合后，電流方向從b到a，由左手定則可知，金

屬棒所受的安培力方向豎直向下。開關(guān)斷開時(shí)，兩彈簧各自相對(duì)于其

原長伸長了Δl1＝0.5

cm。由胡克定律和力的平衡條件得2kΔl1＝mg

①式中，m為金屬棒的質(zhì)量，k是彈簧的勁度系數(shù)，g是重力加速度的

大小。開關(guān)閉合后，金屬棒所受安培力的大小為F＝IlB

②式中，I是回路電流，l是金屬棒的長度。兩彈簧各自再伸長了Δl2＝0.3

cm，由胡克定律和力的平衡條件得2k

（Δl1＋Δl2）＝mg＋F

③由閉合電路歐姆定律知E＝IR

④式中，E是電池的電動(dòng)勢，R是電路總電阻。聯(lián)立①②③④式，并代入題給數(shù)據(jù)得m＝0.01

kg。1.

如圖所示，傾斜導(dǎo)軌寬為l，與水平面成α角，處在方向豎直向上、

磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿ab水平放在導(dǎo)軌上。當(dāng)回路

電流強(qiáng)度為I時(shí)，金屬桿ab所受安培力F（

）A.

方向垂直ab桿沿斜面向上B.

方向垂直ab桿水平向右C.

F＝BIlcos

αD.

F＝BIlsin

α解析：

由題圖知電流方向由b→a且與磁場方向垂直，根據(jù)左手

定則可知安培力方向垂直ab桿水平向右，由安培力計(jì)算公式可得F

＝BIl，故選B。2.

如圖所示，力傳感器固定在天花板上，邊長為l的正方形勻質(zhì)導(dǎo)線

框abcd用不可伸長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛于力傳感器的測力端，導(dǎo)線

框與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框的bcd部分處于勻強(qiáng)磁場中，b、d

兩點(diǎn)位于勻強(qiáng)磁場的水平邊界線上。若在導(dǎo)線框中通以大小為I、

方向如圖所示的恒定電流，導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，力傳感器的示

數(shù)為F1，只改變電流方向，其它條件不變，力傳感器的示數(shù)為F2，

該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（

）

要點(diǎn)四安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向的判斷1.

判斷導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)情況的常規(guī)思路（1）不管是電流還是磁體，對(duì)通電導(dǎo)體的作用都是通過磁場來實(shí)

現(xiàn)的，因此必須要清楚導(dǎo)體所在位置的磁場分布情況。（2）結(jié)合左手定則準(zhǔn)確判斷導(dǎo)體所受安培力的方向。（3）由導(dǎo)體的受力情況判定導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向。2.

分析導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)情況的幾種常用方法電流元

法把整段導(dǎo)體分為多段電流元，先用左手定則判斷每段電流元

所受安培力的方向，然后判斷整段導(dǎo)體所受安培力的方向，

從而確定導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向等效法環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵

或多個(gè)環(huán)形電流（反過來等效也成立），然后根據(jù)磁體間或

電流間的作用規(guī)律判斷特殊位

置法通過轉(zhuǎn)動(dòng)通電導(dǎo)體到某個(gè)便于分析的特殊位置，判斷其所受

安培力的方向，從而確定其運(yùn)動(dòng)方向結(jié)論法兩平行直線電流在相互作用過程中，無轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢，同向電流

互相吸引，反向電流互相排斥；不平行的兩直線電流相互作

用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢轉(zhuǎn)換研

究對(duì)象

法定性分析磁體在電流磁場作用下如何運(yùn)動(dòng)的問題，可先分析

電流在磁體磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確

定磁體所受電流磁場的反作用力，從而確定磁體所受合力及

其運(yùn)動(dòng)方向【典例4】

如圖所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線AB水平放在蹄形

磁鐵磁極的正上方，導(dǎo)線可以在空間自由運(yùn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)線通以圖示方向

電流I時(shí)，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是（從上往下看）（

）A.

順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降B.

順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升C.

逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)下降D.

逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)上升思路點(diǎn)撥解析：如圖所示，將導(dǎo)線AB分成左、中、右三部

分。中間一段開始時(shí)電流方向與磁場方向一致，不

受力；左端一段所在處的磁場方向斜向上，根據(jù)左

手定則其受力方向向外；右端一段所在處的磁場方

向斜向下，受力方向向里。當(dāng)轉(zhuǎn)過一定角度時(shí)，中

間一段電流不再與磁場方向平行，由左手定則可知

其受力方向向下，所以從上往下看導(dǎo)線將一邊逆時(shí)

針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，一邊向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確。規(guī)律方法判斷安培力作用下通電導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向的思路（1）首先應(yīng)畫出通電導(dǎo)體（或通電線圈）所在位置的磁感線方向。（2）根據(jù)左手定則確定通電導(dǎo)體（或通電線圈）所受安培力的方

向。（3）由通電導(dǎo)體（或通電線圈）的受力情況判斷通電導(dǎo)體（或通電

線圈）的運(yùn)動(dòng)方向。1.

用兩根細(xì)線把兩個(gè)完全相同的圓形導(dǎo)線環(huán)懸掛起來，讓二者等高平

行放置，如圖所示，當(dāng)兩導(dǎo)線環(huán)中通入方向相同的電流I1、I2時(shí)，

則有（

）A.

兩導(dǎo)線環(huán)相互吸引B.

兩導(dǎo)線環(huán)相互排斥C.

兩導(dǎo)線環(huán)無相互作用力D.

兩導(dǎo)線環(huán)先吸引后排斥解析：

通電的導(dǎo)線環(huán)周圍能夠產(chǎn)生磁場，磁場的基本性質(zhì)是對(duì)

放入其中的磁體或通電導(dǎo)線產(chǎn)生力的作用。由于導(dǎo)線環(huán)中通入的電

流方向相同，二者同位置處的電流方向完全相同，相當(dāng)于通入同向

電流的直導(dǎo)線，根據(jù)同向電流相互吸引的規(guī)律知兩導(dǎo)線環(huán)應(yīng)相互吸

引，故A正確。2.

一個(gè)可以自由運(yùn)動(dòng)的線圈L1和一個(gè)固定的線圈L2互相絕緣垂直放

置，且兩個(gè)線圈的圓心重合，如圖所示。當(dāng)兩線圈中通以圖示方向

的電流時(shí)，從左向右看，線圈L1將（

）A.

不動(dòng)B.

順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C.

逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D.

向紙面內(nèi)平動(dòng)解析：

方法一

電流元法把線圈L1分成上、下兩部分，每一部分又可以看成無數(shù)段直線電流

元，電流元處在L2產(chǎn)生的磁場中。根據(jù)安培定則可知各電流元所在

處的磁場方向向上，由左手定則可得，上半部分電流元所受安培力

均指向紙外，下半部分電流元所受安培力均指向紙內(nèi)，因此從左向

右看，線圈L1將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。方法二

等效法把線圈L1等效為小磁針，該小磁針剛好處于環(huán)形電流I2的中心，通電

后，小磁針的N極應(yīng)指向該點(diǎn)環(huán)形電流I2的磁場方向。由安培定則知L2

產(chǎn)生的磁場方向在其中心處豎直向上，而L1等效成小磁針后轉(zhuǎn)動(dòng)前，

N極指向紙內(nèi)，因此小磁針的N極應(yīng)由指向紙內(nèi)轉(zhuǎn)為向上，所以從左

向右看，線圈L1將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。方法三

結(jié)論法環(huán)形電流I1、I2之間不平行，則必有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到兩環(huán)形電流同向

平行為止。據(jù)此可得，從左向右看，線圈L1將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。3.

（多選）如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定

一根與磁鐵垂直的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線通以垂直紙面向里方向的電流

時(shí)，下列判斷正確的是（

）A.

磁鐵對(duì)桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用B.

磁鐵對(duì)桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用C.

若將導(dǎo)線移至磁鐵中點(diǎn)的正上方，電流反向，則磁鐵對(duì)桌面的壓力會(huì)減小D.

若將導(dǎo)線移至磁鐵中點(diǎn)的正上方，電流反向，則磁鐵對(duì)桌面的壓力會(huì)增大解析：

根據(jù)條形磁鐵磁感線分布情況得到

直線電流所在位置磁場方向，再根據(jù)左手定則

判斷安培力方向，如圖所示，根據(jù)牛頓第三定

律知，電流對(duì)磁鐵的作用力指向右下方，再結(jié)合平衡條件，可知通電后磁鐵對(duì)桌面的壓力變大，靜摩擦力方向向左，A正確，B錯(cuò)誤；若將導(dǎo)線移至磁鐵中點(diǎn)的正上方，電流反向，導(dǎo)線受到的安培力豎直向下，水平方向無作用力，根據(jù)牛頓第三定律可知，磁鐵受到向上的力，其對(duì)桌面的壓力減小，C正確，D錯(cuò)誤。要點(diǎn)回眸教學(xué)效果·勤檢測強(qiáng)化技能查缺補(bǔ)漏031.

關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中所受的安培力，下列說法正確的是

（

）A.

安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線B.

安培力的方向總是垂直于磁場的方向C.

安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場方向的夾角無關(guān)D.

將直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话?/p>

2.

如圖所示，菱形線框abcd由四根完全相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定

在勻強(qiáng)磁場中，菱形所在平面與磁場方向垂直，現(xiàn)將直流電源E連

接在菱形線框的a、c兩點(diǎn)之間，此時(shí)導(dǎo)體棒ab所受安培力大小為

F，若每根導(dǎo)體棒長度均為l，a、c兩點(diǎn)間距離為1.5l，則菱形線框

abcd所受安培力的大小為（

）A.

FB.2FC.3FD.4F解析：

由F＝BIl和題目條件知，導(dǎo)體棒ab和bc串聯(lián)，通過的電

流I相等，且長度和所處位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度也相同，所以兩根導(dǎo)體

棒所受安培力大小相等，即Fbc＝Fab＝F，同理可知導(dǎo)體棒ad和dc

所受安培力大小相等，即Fad＝Fdc＝F，由左手定則和力的平行四

邊形定則可知，ab和bc兩導(dǎo)體棒所受安培力的合力大小為Fac＝

1.5F，方向沿線框平面垂直ac而指向d；同理，兩導(dǎo)體棒ad和dc所

受安培力的合力也為1.5F，與Fac方向相同，所以菱形線框abcd所

受安培力的大小為3F。故C正確。

B.cos

θC.sin

θ

4.

如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛，處于豎直

向上的勻強(qiáng)磁場中，棒中通以由M向N方向的電流，平衡時(shí)兩細(xì)線

與豎直方向夾角均為θ。如果僅改變下列某一個(gè)條件，θ角的相應(yīng)變

化情況是（

）A.

棒中的電流變大，θ角變大B.

兩細(xì)線等長變短，θ角變小C.

金屬棒質(zhì)量變大，θ角變大D.

磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，θ角變小

04課時(shí)訓(xùn)練·提素能分層達(dá)標(biāo)素養(yǎng)提升1.

把一小段通電直導(dǎo)線放入磁場中，導(dǎo)線受到安培力的作用。關(guān)于安

培力的方向，下列說法中正確的是（

）A.

安培力的方向一定跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同B.

安培力的方向一定跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直，但不一定跟電流方

向垂直C.

安培力的方向一定跟電流方向垂直，但不一定跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向

垂直D.

安培力的方向一定跟電流方向垂直，也一定跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直1234567891011解析：

根據(jù)左手定則可知，安培力的方向一定跟電流方向垂直，也一定跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，但磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不一定跟電流方向垂直，故D正確。12345678910112.

如圖所示，“L”形導(dǎo)線abc固定并垂直放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻

強(qiáng)磁場中，ab⊥bc，ab長為2l，bc長為l，導(dǎo)線通入恒定電流I，設(shè)

導(dǎo)線受到的安培力大小為F，方向與bc夾角為θ，則（

）

12345678910113.

（多選）如圖所示，兩根通電長直導(dǎo)線a、b平行放置，a、b中的電

流大小分別為2I和I，電流方向如圖中箭頭所示，此時(shí)a受到的安培

力大小為F。若在a、b的正中間再放置一根與a、b平行共面的通電

長直導(dǎo)線c后，a受到的安培力大小變?yōu)?F，則b受到的安培力可能

是（

）1234567891011

12345678910114.

如圖所示，光滑水平桌面上，a和b是兩條固定的平行長直導(dǎo)線，通

以相等電流強(qiáng)度的恒定電流。通有順時(shí)針方向電流的矩形線框位于

兩條導(dǎo)線的正中央，在a、b產(chǎn)生的磁場作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，且有

向外擴(kuò)張的形變趨勢，則a、b導(dǎo)線中的電流方向（

）A.

均向上B.

均向下C.

a向上，b向下D.

a向下，b向上1234567891011解析：

由于在a、b產(chǎn)生的磁場作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，且有向外

擴(kuò)張的形變趨勢，線框的左邊受到的作用力方向向左，由左手定則

可知，導(dǎo)線框左邊所處磁場的方向垂直于紙面向里，則a導(dǎo)線電流

向上，線框的右邊受到的作用力方向向右，b導(dǎo)線電流向下，即a向

上，b向下，故選C。12345678910115.

如圖所示，長直導(dǎo)線與矩形線框同處于光滑水平面上，長直導(dǎo)線固

定，線框可以在桌面上自由滑動(dòng)，當(dāng)通以圖中所示電流時(shí)，矩形線

框的運(yùn)動(dòng)情況是（

）A.

靠近通電直導(dǎo)線B.

遠(yuǎn)離通電直導(dǎo)線C.

保持靜止不動(dòng)D.

順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)解析：

根據(jù)同向電流相互吸引、異向電流相互排斥，則知線框

左側(cè)的電流受到的安培力向左，右側(cè)的安培力向右，由于左側(cè)靠近

電流I1，則I1對(duì)左側(cè)的安培力大于對(duì)右側(cè)的安培力，線圈所受的安

培力合力方向向左，則線圈將向左運(yùn)動(dòng)，故A正確。12345678910116.

（多選）全球性“超導(dǎo)熱”的興起，使超導(dǎo)電磁船的制造成為可

能。電磁船的簡化原理圖如圖所示，MN和CD是與電源相連的兩個(gè)

電極，MN與CD之間部分區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場（磁場由

超導(dǎo)線圈產(chǎn)生，其獨(dú)立電路部分未畫出），兩電極之間的海水會(huì)受到安培力的作用，船體就在海水的反作用力推動(dòng)下向前行駛，下列說法正確的是（

）A.

要使船前進(jìn)，圖中MN導(dǎo)體棒應(yīng)接直流電源的正極B.

改變電極的正負(fù)或磁場方向，可控制船前進(jìn)或后退C.

增大電極間的電流，可增大船航行的速度D.

增大勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，可減小船體的推動(dòng)力1234567891011解析：

當(dāng)MN接直流電源的正極時(shí)，海水中電流方向由MN指

向CD，根據(jù)左手定則，海水受到的安培力指向船頭方向，根據(jù)牛

頓第三定律可知，船體受到指向船尾方向的反作用力，使船體向后

運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；改變電極的正負(fù)或磁場方向，可改變安培力的

方向，可控制船前進(jìn)或后退，選項(xiàng)B正確；增大電極間的電流，根

據(jù)安培力公式可知增大了安培力（動(dòng)力），使船航行的速度增大，

選項(xiàng)C正確；增大勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，由安培力公式F＝IlB

知，可增大船體的推動(dòng)力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。12345678910117.

（多選）如圖所示，直導(dǎo)線處于足夠大的勻強(qiáng)磁場中，與磁感線成

θ＝30°角，導(dǎo)線中通過的電流為I，為了增大導(dǎo)線所受的安培力，

可采取的辦法是（

）A.

增大電流IB.

增加直導(dǎo)線的長度C.

使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)30°角D.

使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)45°角12345678910