12.2安培力（解析版）--2024高考一轮复习100考点100讲—高中物理

这是一份12.2安培力（解析版）--2024高考一轮复习100考点100讲—高中物理，共20页。试卷主要包含了2讲 安培力，两平行通电导线之间的作用力，085C等内容，欢迎下载使用。
第12.2讲 安培力
【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＝ eq \a\vs4\al(0) 。
【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。
4.两平行通电导线之间的作用力
通有同向电流的两导线相吸，通有反向电流的两导线相斥。更多课件 教案 视频 等优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 【方法归纳】
1. 安培力作用下导体运动情况判断的常用方法
2。安培力作用下导体的平衡问题
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 eq \(――→,\s\up7(转换为)) 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。
3、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。
【最新高考题精练】
1. （2023高考江苏学业水平选择性考试）如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B．L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中．已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行．该导线受到的安培力为（ ）

A. 0B. BIl
C. 2BIlD.
【参考答案】C
【名师解析】
因bc段与磁场方向平行，则不受安培力；ab段与磁场方向垂直，则受安培力 Fab=BI∙2l=2BIl
则该导线受到的安培力为2BIl。
2. （2023高考海南卷） 如图所示，U形金属杆上边长为，质量为，下端插入导电液体中，导电液体连接电源，金属杆所在空间有垂直纸面向里的匀强磁场。
（1）若插入导电液体部分深，闭合电键后，金属杆飞起后，其下端离液面高度，设杆中电流不变，求金属杆离开液面时速度大小和金属杆中的电流有多大；
（2）若金属杆下端刚与导电液体接触，改变电动势的大小，通电后金属杆跳起高度，通电时间，求通过金属杆截面的电荷量。

【参考答案】（1），4A；（2）0.085C
【名师解析】
（1）对金属杆，跳起的高度为，竖直上抛运动由运动学关系式
解得
通电过程金属杆收到的安培力大小为
由动能定理得
解得
（2）对金属杆，通电时间，由动量定理有
由运动学公式
通过金属杆截面的电荷量
联立解得
3. （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°
【参考答案】BC
【命题意图】本题考查安培力，摩擦力、牛顿运动定律及其相关知识点。
【解题思路】
设磁场方向与水平方向夹角为θ1，θ1