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

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。

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-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。

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。

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(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。

高二安培定则，左右手定则，楞次定律专项训练学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1.如图所示,在通电长直导线(电流方向如图)下方,有一不计重力的电子沿平行导线方向以速度v开始运动,则电子( )A.将沿轨迹Ⅰ运动,半径越来越小B.将沿轨迹Ⅰ运动,半径越来越大C.将沿轨迹Ⅱ运动,半径越来越小D.将沿轨迹Ⅱ运动,半径越来越大答案：A解析：由安培定则可知,该通电直导线在其下方产生的磁场方向垂直纸面向里.根据左手定则可知,电子所受洛伦兹力的方向向上,所以沿轨迹Ⅰ运动,故C、D错误;因离导线越近,磁感应强度越大,根据2vBqv mr可知,轨迹半径越来越小,故A正确,B错误.2.如图所示，匀强磁场中放置一矩形线圈，线圈所在平面与磁场平行，现通了如图的电流，则线圈的运动情况是：（）A．从上往下看是顺时针方向转动；B．从上往下看是逆时针方向转动；C．从左往右看是顺时针方向转动；D．从左往右看是逆时针方向转动。

答案：A解析：3.如图所示，水平直导线ab通有向右的电流I，置于导线正下方的小磁针S极将()A．向纸外偏转B．向纸内偏转C．在纸面内顺时针转过90°D．不偏转答案：A解析：4.为寻找“磁生电”现象,英国物理学家法拉第在1831年把两个线圈绕在同一个软铁环上(如图所示),一个线圈A连接电池E和开关K,另一个线圈B闭合,并在其中一段直导线正下方放置一小磁针.闭合开关K前,小磁针静止且与直导线平行.当闭合开关K后,从上往下看( )A.小磁针沿顺时针方向偏转了一下,最终复原B.小磁针沿逆时针方向偏转了一下,最终复原C.小磁针沿顺时针方向偏转了一下,并一直保持这种偏转状态D.小磁针沿逆时针方向偏转了一下,并一直保持这种偏转状态答案：A解析：5.如图所示，P点在螺线管的正上方，当螺线管通以恒定电流，不计其他磁场的影响，螺线管左边的小磁针静止时，N极的指向水平向左．则下面判断中正确的是()A. 电源的甲端是正极，P点的磁感应强度方向向右B. 电源的乙端是正极，P点的磁感应强度方向向右C. 电源的甲端是负极，P点的磁感应强度方向向左D. 电源的乙端是负极，P点的磁感应强度方向向左答案：B解析：6.下列各图中,已标出电流I、磁感应强度B的方向,其中符合安培定则的是( )A.B.C.D.答案：C解析：7.竖直直导线ab与水平面上放置的圆形线圈隔有一小段距离,其中直导线固定,线圈可自由运动,当同时通以如图所示方向的电流时(圆形线圈内电流从上向下看是逆时针方向),则从左向右看,线圈将( )A.不动B.顺时针转动,同时靠近直导线C.顺时针转动,同时离开直导线D.逆时针转动,同时靠近直导线答案：D解析：根据右手螺旋定则可知,通电直导线以在右侧产生的磁场方向垂直于纸面向里.采用电流元法,将圆形线圈分成内外两半,根据左手定则可知,线圈外侧半圈受到的安培力向上,内侧半圈受到的安培力向下,圆线圈将逆时针转动.再用特殊位置法,圆形线圈转过90°时,通电直导线ab对左侧线圈产生吸引力,对右侧线圈产生排斥力,由于吸引力大于排斥力,圆形线圈靠近则从左向右看,线圈将逆时针转动,同时靠近直导线故D正确,A、B、C错误.8.如图所示为电流产生磁场的分布图,正确的是( )A. B.C. D.答案：C解析：电流方向向上,由右于螺旋定则可得磁场为右边进,左边出,故A错误;电流沿顺时针方向,由右手螺旋定则可得内部磁场方向垂直纸面向里,故B错误;由右手螺旋定则可知,环形电流内部磁场应向下,故C正确;根据图示电流方向,由右手螺旋定则可知,螺线管内部磁场方向向上,小磁针处磁场方向向下,故小磁针N极应该指向下方,故D错误.9.一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠右极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，逐渐增大导电棒中的电流，磁铁一直保持静止。

安培定则、左手定则的理解与应用高考频度：★★☆☆☆难易程度：★★★☆☆如图，P环位于螺线管的中垂面处，当P环中感应电流为顺时针方向（右视）且受背离圆心向外的张力时，则螺线管中电流的方向及大小变化是A．b→a，减小 B．b→a，增大C．a→b，减小 D．a→b，增大【参考答案】D【试题解析】此题极易错选答案，P环受向外的张力，则说明P环有扩大其面积的趋势，穿过它的原磁场的磁通量在增加（注意：穿过P环内外磁感线方向是不同的，这里P扩大面积不是想增大其磁通量，而是穿过它的原磁场磁通量在增加，其感应电流的磁场欲阻碍原磁通量的增加），由楞次定律和安培定则可知答案选D。

【知识补给】安培定则和左手定则的使用情况（1）安培定则用于判定电流磁场的磁感线分布，使用时注意分清“因——电流方向”和“果——磁场方向”。

（2）左手定则用于判定安培力的方向，使用时注意分清“因——电流方向和磁场方向”和“果——受力方向”。

电视机显象管的偏转线圈示意图如图所示，某时刻电流方向如图所示。

则环心O处的磁场方向为A．向下B．向上C．垂直纸面向里D．垂直纸面向外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与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B把圆形导线圈用细线挂在通电直导线附近，使两者在同一竖直平面内，其中直导线固定，线圈可以自由活动，如图所示.当圆线圈中通入图示方向的电流时，线圈将A．发生转动，同时靠近直导线B．发生转动，同时离开直导线C．远离直导线D．靠近直导线初速为0v的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则A．电子将向右偏转，速率不变 B．电子将向左偏转，速率改变C．电子将向左偏转，速率不变 D．电子将向右偏转，速率改变有一自由的矩形导体线圈，通以电流I′。