专题72 安培力（原卷版）-2013高考一轮复习知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

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2023 高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

第十三章磁场

专题 72 安培力

第一部分知识点精讲

一、安培力

1．安培力：通电导线在磁场中受的力称作安培力。

2．安培力的大小

(1)磁场方向和电流垂直时：F＝BIL。

(2)磁场方向和电流平行时：F＝。

【特别提醒】L应是导线的“有效长度”。

① 对于弯曲的导线，导线的“有效长度”如图中虚线所示。

② 对于任意形状的闭合导线圈，其有效长度均为零，所以通电后在匀强磁场中受到的

安培力一定为零。

3．安培力的方向

左手定则判断：

(1)伸出左手，让拇指与其余四指垂直，并且都在同一个平面内。

(2)让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流方向。

(3)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。

【温馨提示】安培力方向一定垂直于电流与磁场方向决定的平面，即同时有

F⊥I，F⊥B。

4. 安培力作用下导体运动情况判断的常用方法

电流元法分割为电流元――→安培力方向→整段导体所受合力方向→运动方向

特殊位置法在特殊位置→安培力方向→运动方向

等效法环形电流→小磁针，通电螺线管→条形磁铁

结论法

同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，

有转到平行且电流方向相同的趋势

转换研究

对象法

定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，可先分析电流

在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场

的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向

二。安培力作用下导体的平衡问题[互动共研类]

通电导体棒在磁场中的平衡问题是一种常见的力电综合问题，这类题目的难点是题图

往往具有立体性，安培力的方向不易确定等。因此解题时一定要先把立体图转化为平面图

通过受力分析建立各力的平衡关系。

(1)求解安培力作用下导体平衡问题的关键

画受力图→三维图――→二维平面图，即通过画俯视图、剖面图、侧视图等，将立体

图转换为平面受力图。

(2)求解安培力作用下导体平衡问题的基本思路

① 选定研究对象；

② 变三维图为二维图，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，其中

安培力的方向要注意 F⊥B、F⊥I；

③ 列平衡方程。

三、安培力作用下的力电综合问题

安培力和重力、弹力、摩擦力一样，会使通电导体在磁场中处于平衡、转动、加速状

态，有时也会涉及做功问题。解答时一般要用到牛顿运动定律、动能定理、能量守恒定律

等。

第二部分最新高考题精选

1. （2022 高考湖北物理）如图所示，两平行导轨在同一水平面内。一导体棒垂直放在导轨

上，棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置置于匀强磁场中，磁感应强度大小恒定，方

向与金属棒垂直、与水平向右方向的夹角 θ可调。导体棒沿导轨向右运动，现给导体棒通

以图示方向的恒定电流，适当调整磁场方向，可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速

运动。已知导体棒加速时，加速度的最大值为g；减速时，加速度的最大值为g，其

中g为重力加速度大小。下列说法正确的是（　　）

A. 棒与导轨间的动摩擦因数为

B. 棒与导轨间的动摩擦因数为

C. 加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向下，θ=60°

D. 减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向上，θ=150°

2. （2022·全国理综乙卷·24）如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为

的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直

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