2025版高考物理一轮总复习考点突破训练题第11章磁场第27讲磁场的描述与磁吃电流的作用考点2安培力的分析与计算

这是一份2025版高考物理一轮总复习考点突破训练题第11章磁场第27讲磁场的描述与磁吃电流的作用考点2安培力的分析与计算，共2页。试卷主要包含了安培力的方向等内容，欢迎下载使用。
1．安培力的方向
根据左手定则判断。在判断安培力方向时，注意四指指向电流的方向，安培力F⊥B，F⊥I，但磁感应强度B的方向与导线中电流I的方向并不一定垂直。
2．用公式F＝BIL计算安培力大小时的注意事项
(1)B与I垂直。
(2)L是有效长度。
①公式F＝BIL中L指的是有效长度。当B与I垂直时，F最大；当B与I平行时，F＝0。
②弯曲导线的有效长度L等于在垂直磁场平面内的投影两端点所连线段的长度(如图所示)，相应的电流方向则由始端流向末端。
③闭合线圈通电后，在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零。
如图所示，闭合圆环由一段粗细均匀的电阻丝做成，圆环半径为L，圆心为O，P、Q在圆环上，∠POQ＝90°，圆环处在垂直于圆面的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B。两根导线的一端分别连接P、Q两点，另一端分别与直流电源正、负极相连，已知圆环的电阻为4r，电源的电动势为E，内阻为eq \f(r,4)，则圆环受到的安培力的大小为( D )
A.eq \f(4BEL,17r)B．eq \f(4\r(2)BEL,17r)
C.eq \f(BEL,r)D．eq \f(\r(2)BEL,r)
[解析] 优弧PQ的电阻为3r，劣弧PQ的电阻为r，两部分并联在电路中，并联的总电阻R并＝eq \f(3,4)r，电路总电阻R＝eq \f(3,4)r＋eq \f(1,4)r＝r。流过优弧PQ的电流由P到Q，流过劣弧PQ的电流由P到Q，电流分别为eq \f(E,r)×eq \f(1,4)＝eq \f(E,4r)、eq \f(E,r)×eq \f(3,4)＝eq \f(3E,4r)，优、劣弧都可以等效为直导线PQ，故两段弧所受安培力分别为F1＝Beq \f(E,4r)·eq \r(2)L、F2＝Beq \f(3E,4r)·eq \r(2)L，所以合力F＝F1＋F2＝eq \f(\r(2)BEL,r)，故D正确。
【跟踪训练】
(2024·江苏南京联考)等边三角形电阻丝与电源构成如图所示电路，D、E分别是BC、AC的中点，当线圈处在同一匀强磁场的不同位置时，线圈所受安培力最小的是( C )
[解析] 四个电路中的电流I和磁场B都相同，根据F＝BIL可知，线圈受安培力的大小主要取决线圈在磁场中的有效长度；设三角形边长为a，则A图中有效长度等于三角形的高，即LA＝eq \f(\r(3),2)a，B图中有效长度等于ED距离，即LB＝eq \f(1,2)a；C图中有效长度等于E点到AB的距离，即LC＝eq \f(\r(3),4)a；D图中有效长度等于ED距离，即LD＝eq \f(1,2)a，即有效长度最短的是C，即C图受安培力最小。故选C。