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

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L、L、L、L处在同一平面(纸面)内，放置方式及电流方向

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如图甲、乙所示，其中L、L是固定的，L、L可绕垂直纸面的中心轴O转动，则下列判

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定正确的是()

A．L绕轴O按顺时针转动

2

B．L绕轴O按逆时针转动

2

C．L绕轴O按顺时针转动

4

D．L绕轴O按逆时针转动

4

答案BC

解析题图甲中由右手螺旋定则可知导线L上方磁场垂直纸面向外，且离导线L的距离越

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近，磁场越强，导线L上每一小部分受到的安培力方向均水平向右，但O点下方部分安培

2

力较大，所以L绕轴O按逆时针转动，A错，B对；图乙中O点上方导线L所受安培力向

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右，O点下方导线L所受安培力向左，即L绕轴O按顺时针转动，C对，D错．

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【变式1-1】一个可以自由运动的线圈L和一个固定的线圈L互相绝缘垂直放置，且两个

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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

答案B

解析方法一(电流元分析法)：把线圈L沿水平转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看

1

成无数段直线电流元，电流元处在L产生的磁场中，根据安培定则可知各电流元所在处的

2

磁场方向向上，由左手定则可得，上半部分电流元所受安培力均指向纸外，下半部分电流元

所受安培力均指向纸内，因此从左向右看线圈L将顺时针转动．

1

方法二(等效分析法)：把线圈L等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流I的中心，小磁

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针的N极应指向该点环形电流I的磁场方向，由安培定则知I产生的磁场方向在其中心处

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竖直向上，而L等效成小磁针后，转动前，N极指向纸内，因此小磁针的N极应由指向纸

1

内转为向上，所以从左向右看，线圈L将顺时针转动．

1

解法三(利用结论法)：环形电流I、I之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向

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平行为止，据此可得，从左向右看，线圈L将顺时针转动．

1

【变式1-2】如图所示，导体棒Ⅰ固定在光滑的水平面内，导体