高頻考點23安培力與安培力相關(guān)的平衡問題磁動力的應用

高頻考點：安培力、與安培力相關(guān)的平衡問題、磁動力的應用動態(tài)發(fā)布：2022上海物理第13題、2022年全國卷Ⅰ第17題、2022上海物理第18題、2022年課標全國卷18題命題規(guī)律：安培力、安培力的應用是高中物理重要的知識點，是高考考查的重點，高考命題常以新情境來考查，而且經(jīng)常與其他知識綜合出題。單獨考查的題型一般為選擇題，綜合其它知識考查的一般為計算題，難度中等。命題分析考查方式一.安培力【命題分析】磁場對電流的作用叫做安培力，安培力大小F=BILsinα，式中α是電流與磁場方向的夾角，L為導線的有效長度。閉合通電線圈在勻強磁場中所受的安培力的矢量和為零。考查安培力的考題重點是考查對安培力大小公式F=BIL的理解和掌握，難度中等。例1.（2022上海物理第13題）如圖，長為2l的直導線折成邊長相等，夾角為60°的V形，并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中，磁感應強度為B，當在該導線中通以電流強度為I的電流時，該V形通電導線受到的安培力大小為B60O××B60O××××××××××××××××××××××××××××××【解析】V形通電導線的有效長度為2lsin30°=l，所以該V形通電導線受到的安培力大小為BIl，選項C正確?！緲藴蚀鸢浮緾【知識鏈接】安培力公式中的L為通電導線的有效長度，彎折形通電導線的有效長度等于導線兩端點連線的長度。例2：（2022年全國卷Ⅰ第17題）．如圖，一段導線abcd位于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，且與磁場方向（垂直于紙面向里）垂直。線段ab、bc和cd的長度均為L，且∠abc=∠bcd=135°。流經(jīng)導線的電流為I，方向如圖中箭頭所示。導線段abcd所受到的磁場的作用力的合力Ａ．方向沿紙面向上，大小為(+1)IBLＢ．方向沿紙面向上，大小為(-1)IBL例3．(2022上海物理第18題)如圖3，質(zhì)量為m、長為L的直導線用兩絕緣細線懸掛于O、O’，并處于勻強磁場中。當導線中通以沿x正方向的電流I，且導線保持靜止時，懸線與豎直方向夾角為θ。則磁感應強度的方向和大小可能為(A)z正向，tanθ(B)y正向，。(C)z負向，tanθ。(D)沿懸線向上，sinθ【解析】．畫出通電導線受力圖如圖所示，由左手定則可知，當磁感應強度的方向沿y軸正方向時，安培力沿z軸正方向。當BIL=mg時，導線受力平衡，保持靜止，即磁感應強度的方向沿y軸正向，大小為，選項B正確。當磁感應強度的方向沿z軸負方向時，安培力沿y軸正方向。當BIL=mgtanθ時，導線受力平衡，保持靜止，即磁感應強度的方向沿z軸負向，大小為tanθ，選項C正確?！緲藴蚀鸢浮緽C考查方式三考查磁動力的應用【命題分析】磁動力與實際問題相結(jié)合的綜合應用是歷年高考的重點，磁動力的應用涉及安培力、動能定理等重點知識，難度中等。例4：（2022新課標理綜第18題）電磁軌道炮工作原理如圖4所示。待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動，并與軌道保持良好接觸。電流I從一條軌道流入，通過導電彈體從另一條軌道流回。軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場(可視為勻強磁場)，磁感應強度的大小與I成正比。通電的彈體在軌道上受到的安培力在作用而高速射出?，F(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的辦法是A．只將軌