2024届高考物理一轮复习讲义三：磁场 磁场对电流作用

复习讲义三磁场 磁场对电流的作用力
【知识梳理】
1.磁场的产生 ⑴磁极周围有磁场。

(2)电流周围有磁场（奥斯特）。

2.磁场的基本性质：
3.磁感应强度 IL
F B =（条件： 且L ⊥B ）
4.磁感线
⑴用来形象地描述 的曲线。

磁感线上每一点的切线方向就是该点的 方向，也就是在该点小磁针静止时 极的指向。

磁感线的疏密表示磁场的 。

⑵磁感线的特点：
⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线：条形、蹄形、直线电流、环形电流、通电螺线管、地磁场的分布规律
⑷安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指向 方向；对环形电流，大拇指向 方向；对长直螺线管大拇指向 方向。

5.磁通量：B 与S 的乘积为穿过这个面的磁通量，用Φ表示，Φ= （B ⊥S ）；Φ是 量，但是有方向。

单位为 ，符号为 。

1W b =1T·m 2。

6、安培力 （磁场对电流的作用力）
（1）安培力大小：B ⊥I 时，F = ；B ∥I 时，F = ；
（2）安培力的方向：用 定则，即伸开左手,使______________________：让
____________________使四指指向_______________的方向，这时___________的方向就是导线所受安培力的方向。

【典型例题】
一、磁场 磁感线 磁感应强度
1．下列关于磁场的说法中，正确的是 ( )
A.只有磁铁周围才存在磁场
B.磁场是假想的，不是客观存在的
C.磁场中有在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才产生
D ．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用
2．关于磁感线的一些说法, 不正确的是 ( )
A. 磁感线上各点的切线方向, 就是该点的磁场方向
B. 磁场中两条磁感线一定不相交
C. 磁感线分布较密的地方, 磁感应强度较强
D. 通电螺线管的磁感线从北极出来, 终止于南极, 是一条不闭合的曲线
3．关于磁感应强度的定义式IL
F B =的理解，正确的是：（ ）
A ．磁感应强度
B 的大小与磁场力F 成正比，与电流强度I 和导线长度L 乘积成反比
B ．磁感应强度B 的方向由安培力F 的方向决定
C ．磁感应强度B 的方向与小磁针N 极的指向相同
D ．处在磁场中且与磁场方向垂直的通电导线，在任何情况下所受磁场力F 与电流强度和导线长度的乘积IL 的比都是恒定的，且不为零
二、地磁场
4．地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是( )
A ．①②④
B ．②③④
C ．①⑤
D ．②③
三、安培定则的应用
5．下列各图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是()
四、磁现象的电本质
6．如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下列说法中正确的是()
A．两棒均显磁性
B．两棒均不显磁性
C．甲棒不显磁性，乙棒显磁性
D．甲棒显磁性，乙棒不显磁性
五、左手定则的应用
7．如下图所示，F是磁场对通电直导线的作用力，其中正确的示意图是()
六、安培力作用下导线的运动---五种方法（微元法，特殊位置法，结论法，等效法，转移对象法）
七、磁通量的理解
8．关于磁通量的描述，下列说法正确的是()
A．置于磁场中的一个平面，当平面垂直于磁场方向时，穿过平面的磁通量最大
B．穿过平面的磁通量最大时，该处的磁感应强度一定最大
C．如果穿过某一平面的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零
D．将一平面置于匀强磁场中的任何位置，穿过该平面的磁通量总相等
八、通电导线在磁场中的平衡临界问题
9. 相距为20 cm的平行金属导轨倾斜放置，如图所示，导轨所在平面与水平面的夹角为θ＝37°.现在导轨上放一质量为330 g的金属棒ab，它与导轨间的动摩擦因数μ＝0.50，整个装置处于磁感应强度B＝2 T的竖直向上的匀强磁场中，导轨所接电源电动势为15 V．内阻不计，滑动变阻器的阻值可按要求进行调节，其他部分电阻不计，g取10 m/s2.为保持金属棒ab处于静止状态(设最大静摩擦力F f与支持力F N满足F f＝μF N)。

求：(1)ab中通入的最大电流为多少？
(2)ab中通入的最小电流为多少？
【回归教材】P83-2，3，P87-1，P92-3，P106-11
综合训练三磁场磁场对电流的作用力
1．关于磁感线与电场线的描述，下列说法正确的是()
A．电场线起始于电荷，磁感线起始于磁极B．电场线一定不闭合，磁感线一定是闭合的C．磁感线是小磁针在磁场力作用下的运动轨迹D．沿磁感线方向磁场逐渐减弱
2．关于磁感应强度的方向和电场强度的方向，下列说法正确的是()
A．电场强度的方向与电荷所受电场力的方向相同
B．电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同
C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同
D．磁感应强度的方向与小磁针在该处的指向相同
3．下列说法中正确的是()
A．电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零
B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零
C．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱
D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱
4．弹簧测力计下挂一条形磁铁，其中条形磁铁的N极一端位于未通电的螺线管正
上端，如右图所示，下列说法正确的是()
A．若将a接电源正极，b接电源负极，弹簧测力计示数将不变
B．若将a接电源正极，b接电源负极，弹簧测力计示数将增大
C．若将b接电源正极，a接电源负极，弹簧测力计示数将减小
D．若将b接电源正极，a接电源负极，弹簧测力计示数将增大
5．如图所示，质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止，
此时细线与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是()
A．回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小为mg tanθ
B．回形针静止时受到的细线的拉力大小为mg cosθ
C．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会发现回形针不被磁铁吸
引了，原因是回形针加热后，分子电流排列无序了
D．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会发现回形针不被磁铁吸
引了，原因是回形针加热后，分子电流消失了
6．在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针N极向东偏转，由此可知() A．一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针
B．一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针
C．可能是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针
D．可能是小磁针正西方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针
7．如右图所示为某磁场的一条磁感线，其上有A，B两点，则()
A．A点的磁感应强度一定大
B．B点的磁感应强度一定大
C．因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度一样大
D．条件不足，无法判断
8．如图所示，四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中，它受到磁场力的合力()
A．竖直向上
B．方向垂直于ad斜向上
C．方向垂直于bc斜向上
D．为零
9. 如图所示，导线框中电流为I ，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B ，
AB 与CD 相距为d ，则MN 所受安培力大小( )
A ．F ＝BId
B ．F ＝BId sin θ
C ．F ＝BId sin θ
D ．F ＝BId cos θ 11．如图，质量为m 、长为L 的直导线用两绝缘细线悬挂于'O O 、，并处
于匀强磁场中。

当导线中通以沿x 正方向的电流I ，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ。

则磁感应强度方向和大小可能为（ ）
A .z 正向，
tan mg IL
θ B . y 正向，mg IL C .z 负向，tan mg IL θ D . 沿悬线向上，sin mg IL θ 12．如图所示为两根互相平行的通电导线a 、b 的横截面图，a 、b 的电流方向已在图中标出．那么导线a 中电流产生的磁场的磁感线环绕方向及导线b 所受的磁场力的方向应分别( )
A ．磁感线顺时针方向，磁场力向左
B ．磁感线顺时针方向，磁场力向右
C ．磁感线逆时针方向，磁场力向左
D ．磁感线逆时针方向，磁场力向右
13．如图所示两根平行放置的长直导线a 和b 载有大小相同，方向相反的电
流，a 受到的磁场力大小为F 1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a
受到的磁场力大小变为F 2，则此时b 受到的磁场力大小变为（ ）
A 、F 2
B 、F 1-F 2
C 、F 1+F 2
D 、2F 1-F 2
14．如右图所示，直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如右图所示，如果直导线可以自由地运动，且通以从a 到b 的电流，则导线ab 受磁场力后的运动
情况( )
A ．从上向下看，顺时针转动并靠近螺线管
B ．从上向下看，顺时针转动并远离螺线管
C ．从上向下看，逆时针转动并远离螺线管
D ．从上向下看，逆时针转动并靠近螺线管
15．如图所示，质量m ＝0.5 kg 、长L ＝1 m 的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°的光滑绝缘框架上，磁场方向垂直于框架向下(磁场范围足够大)，右侧回路电源电动势E ＝8 V ，内电阻r ＝1 Ω，额定功率为8 W 、额定电压为4 V 的电动机正
常工作，(g ＝10 m/s 2)则( )
A ．回路总电流为2 A
B ．电动机的额定电流为4 A
C ．流经导体棒的电流为4 A
D ．磁感应强度的大小为1.5 T
16．如下图所示，两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直，通过两环的磁通量Φa 、Φb 比较，则( )
A ．Φa ＞Φb
B ．Φa ＜Φb
C ．Φa ＝Φb
D ．不能确定。