第14天 安培力-【寒假自学课】2023年高二物理寒假精品课（人教版2019）（原卷版）

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第14 天 安培力 （预习篇）
1.通过实验探究安培力的方向与电流的方向、磁感应强度的方向之间的关系 .2.掌握安培力
的公式 F＝IlBsin θ，并会进行有关计算.3.了解磁电式电流表的构造及其工作原理．
一、安培力的方向
1．安培力： 在磁场中受的力．
2．左手定则：伸开左手，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 ，并使四指指向 的方向，这时 的方向就是通电导线在磁场中所受安
培力的方向．
3．安培力方向与磁场方向、电流方向的关系：F⊥B，F⊥I，即 F垂直于
所决定的平
面．
二、安培力的大小
1．垂直于磁场 B的方向放置的长为 l的通电导线，当通过的电流为 I时，所受安培力为 F
＝
2．当磁感应强度 B的方向与 方向成 θ角时，公式 F＝
.
三、磁电式电流表
1．原理：安培力与电流的关系．通电线圈在磁场中受到 而偏转，线圈偏转的角度越
大，被测电流就 ．根据指针的 ，可以知道被测电流的方向．
2．构造： 、 、螺旋弹簧、指针、极靴．
3．特点：极靴与铁质圆柱间的磁场沿 方向，线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁
感线 ，且线圈左右两边所在处的磁感应强度大小 ．
4．优点：灵敏度高，可以测出 的电流．
缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流 ．
一、安培力的方向
例题 1. 画出图中各磁场对通电直导线的安培力的方向(与纸面垂直的力只需用文字说明)．
解题归纳：
1．安培力方向的特点
安培力的方向既垂直于电流方向，也垂直于磁场方向，即垂直于电流 I和磁场 B所决定的
平面．
(1)当电流方向跟磁场方向垂直时，安培力的方向、磁场方向和电流方向两两相互垂直．应
用左手定则判断时，磁感线从掌心垂直进入，拇指、其余四指和磁感线三者两两垂直．
(2)当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流方向，也垂直于磁场方向．
应用左手定则判断时，磁感线斜着穿入掌心．
2．判断安培力方向的步骤
(1)明确研究对象；
(2)用安培定则或根据磁体的磁场特征，画出研究对象所在位置的磁场方向；
(3)由左手定则判断安培力方向．
3．应用实例
应用左手定则和安培定则可以判定平行通电直导线间的作用力：同向电流相互吸引，反向
电流相互排斥．
二、安培力的大小
例题 2. 长度为 L、通有电流为 I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向分别如
图所示，已知磁感应强度均为 B，对于下列各图中导线所受安培力的大小计算正确的是 (
)
解题归纳：　对公式 F＝IlBsin θ的理解
1．公式 F＝IlBsin θ中B对放入的通电导线来说是外加磁场的磁感应强度，不必考虑导线
自身产生的磁场对外加磁场的影响．
2．公式 F＝IlBsin θ中θ是B和I方向的夹角
(1)当θ＝90°时，即 B⊥I，sin θ＝1，公式变为 F＝IlB.
(2)当θ＝0°时，即 B∥I，F＝0.
3．公式 F＝IlBsin θ中l指的是导线在磁场中的“有效长度”， 弯曲导线的有效长度 l，等
于连接两端点直线的长度(如图所示)；相应的电流沿导线由始端流向末端．
推论：对任意形状的闭合平面线圈，当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈的有效长度 l＝
0，故通电后线圈在匀强磁场中所受安培力的矢量和一定为零，如图所示．
1. 如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受到的安培力方向向右的是(　　)
2. 将长 1 m 的导线 ac 从中点 b折成如图所示的形状，放于 B＝0.08 T 的匀强磁场中，abc
平面与磁场垂直．若在导线 abc 中通入 I＝25 A 的直流电，则整个导线所受安培力的大小为
(　　)
A. N B. N C．1 N D．2 N
（建议用时：30 分钟）
一、单选题
1．一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示中正确的是(　　)
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