专题1.2 安培力作用下的动力学问题-2022-2023学年高二物理举一反三系列（人教版2019选择性必修第二册）（原卷版）

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专题 1.2 安培力作用下的动力学问题

【人教版】

【题型 1 电流间作用下的导体运动情况分析】..............................................................................

【题型 2 等效法解决安培力作用下的导体运动问题】..................................................................

【题型 3 微元法解决安培力作用下的导体运动问题】..................................................................

【题型 4 利用牛顿第三定律解决安培力作用问题】......................................................................

【题型 5 安培力作用下的动力学定量运算问题】..........................................................................

【题型 6 联系实际问题】..................................................................................................................

【题型 1 电流间作用下的导体运动情况分析】

【例 1】(多选)通有电流的导线 L1、L2、L3、L4处在同一平面(纸面)内，放置方式及电流方

向如图甲、乙所示，其中 L1、L3是固定的，L2、L4可绕垂直纸面的中心轴 O转动，则下列

判定正确的是(　　)

A．L2绕轴 O按顺时针转动

B．L2绕轴 O按逆时针转动

C．L4绕轴 O按顺时针转动

D．L4绕轴 O按逆时针转动

【变式 1-1】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，如图所示．当两线圈中通以图示方向的电流时，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．在纸面内平动

【变式 1-2】如图所示，导体棒Ⅰ固定在光滑的水平面内，导体棒Ⅱ垂直于导体棒Ⅰ放置，

且可以在水平面内自由移动(图为俯视图)。给导体棒Ⅰ、Ⅱ通以如图所示的恒定电流，仅

在两导体棒之间的相互作用下，较短时间后导体棒Ⅱ出现在虚线位置。下列关于导体棒Ⅱ

位置的描述可能正确的是(　　)

【变式 1-3】如图所示，一通电金属环固定在绝缘的水平面上，在其左端放置一可绕中点 O

自由转动且可在水平方向自由移动的竖直金属棒，中点 O与金属环在同一水平面内，当在

金属环与金属棒中通有图中所示方向的电流时，则(　　)

A．金属棒始终静止不动

B．金属棒的上半部分向纸面外转，下半部分向纸面里转，同时靠近金属环

C．金属棒的上半部分向纸面里转，下半部分向纸面外转，同时靠近金属环

D．金属棒的上半部分向纸面里转，下半部分向纸面外转，同时远离金属环

【题型 2 等效法解决安培力作用下的导体运动问题】

【例 2】将一个质量很小的金属圆环用细线吊起来，在其附近放一块条形磁铁，磁铁的轴

线与圆环在同一个平面内，且通过圆环中心，如图所示。当圆环中通以顺时针方向的电流

时，从上往下看(　　)

A.圆环顺时针转动，靠近磁铁

B.圆环顺时针转动，远离磁铁

C.圆环逆时针转动，靠近磁铁

D.圆环逆时针转动，远离磁铁

【变式 2-1】如图所示，在固定放置的条形磁铁 S极附近悬挂一个金属线圈，线圈与水平磁

铁位于同一竖直平面内，当在线圈中通入沿图示方向流动的电流时，将会看到(　 )

A．线圈向左平移

B．线圈向右平移

C．从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁

D．从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁

【变式 2-2】如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁 N极附近，磁铁的轴线穿过

线圈的圆心且垂直线圈平面。当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是(　　)

A．线圈向左运动　 B．线圈向右运动

C．从上往下看顺时针转动　 D．从上往下看逆时针转动

【变式 2-3】如图所示，两个完全相同、互相垂直的导体圆环 Q、P（Q平行纸面，P垂直

纸面）中间用绝缘细线连接，通过另一绝缘细线悬挂在天花板下，当 Q有垂直纸面往里看

顺时针方向的电流、同时 P有从左往右看顺时针方向的电流时，关于两线圈的转动（从上

向下看）以及细线中拉力的变化，下列说法中正确的（　　）。

A．Q逆时针转动，P顺时针转动，Q、P间细线拉力变小

B．Q逆时针转动，P顺时针转动，Q、P间细线拉力变大

C．Q顺时针转动，P逆时针转动，Q、P间细线拉力变小

D．Q顺时针转动，P逆时针转动，Q、P间细线拉力变大

【题型 3 微元法解决安培力作用下的导体运动问题】

【例 3】把一根通电的硬直导线 ab 放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧形，如图所示。

导线可以在空中自由移动和转动，导线中的电流方向由 a到b。下列说法正确的是(　 )

A．从上往下看，导线 ab 顺时针旋转同时向上移动

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