高考物理总复习(知能要求+课前自修+随堂训练)第九章第1课磁场

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高考物理一轮复习第九章磁场第1节磁场的描述磁场对电流的作用课件新人教版

解析答案
考情概览
必备知识
-18-
关键能力
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命题点一命题点二命题点三命题点四
安培定则的应用和磁场的叠加
1.安培定则的应用
在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因 ”和“果”。
磁场直线电流的磁场环形电流的磁场
原因(电流方向) 大拇指四指
结果(磁场方向) 四指大拇指
2.磁场的叠加
关键能力
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命题点一命题点二命题点三命题点四
解析:设导线P和Q在a点处产生磁场的磁感应强度B1、B2的大小为B,如图甲所示,两磁感应强度的夹角为60°,可知合磁感应强度大小为 3B,方向水平向右,所以匀强磁场的磁感应强度 B0= 3B,方向
水平向左;P中的电流反向后,导线P和Q在a点处产生磁场的磁感应强度B1'、B2'如图乙所示,各自大小仍为B,夹角为120°,则其合磁感应强度大小仍为B,方向竖直向上,与原匀强磁场B0合成后,总的磁感应强度大小为 B 总=233B0,C 正确。
两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强度的大小为( C )
A.0
B. 33B0
C.233B0
D.2B0
考情概览
必备知识
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1.(多选)下列所示各图中,小磁针的指向正确的是( )
关闭
小磁针静止时的N极指向为该处磁场方向,由安培定则可知A中螺线管内
的磁场方向向左,选项A正确;B中赤道处的磁场方向由南向北,选项B正确
;C中小磁针所在处的磁场方向向下,选项C错误;D中蹄形磁铁间的磁场向

(统考版)2023版高考物理一轮复习第九章磁场第1讲磁场及其对电流的作用学生用书

第1讲磁场及其对电流的作用一、磁场、磁感应强度1．磁场(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有________的作用．(2)方向：小磁针的________所受磁场力的方向．2．磁感应强度(1)物理意义：描述磁场的________和________．(2)大小：B＝________(通电导线垂直于磁场放置)．(3)方向：小磁针静止时________的指向．(4)单位：特斯拉(T)．3．匀强磁场(1)定义：磁感应强度的大小________、方向________的磁场称为匀强磁场．(2)特点：疏密程度相同、方向相同的平行直线．二、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向1．磁感线及特点(1)磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的____________的方向一致．(2)特点①磁感线上某点的________方向就是该点的磁场方向．②磁感线的________定性地表示磁场的强弱．③磁感线是________曲线，没有起点和终点．④磁感线是假想的曲线，客观上________．三、安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力1．安培力的大小F＝ILB sin θ(其中θ为B与I之间的夹角)(1)磁场和电流垂直时：F＝________．(2)磁场和电流平行时：F＝________．2．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________，并且都在同一个平面内．(2)让磁感线从掌心进入，并使四指指向________方向．(3)________所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．,教材拓展1.[人教版选修3－1P94T1改编]下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是( )2．[人教版选修3－1P90T1改编]把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用．关于安培力的方向，下列说法中正确的是( )A．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同B．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直C．安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直D．安培力的方向一定跟电流方向垂直，也一定跟磁感应强度方向垂直3．[人教版选修3－1P90T3改编](多选)通电螺线管如图所示．A为螺线管外一点，B、C 两点在螺线管的垂直平分线上，则下列说法正确的是( )A．磁感线最密处为A处，最疏处为B处B．磁感线最密处为B处，最疏处为C处C．小磁针在B处和A处N极都指向左方D．小磁针在B处和C处N极都指向右方考点一安培定则的应用和磁场的叠加1．安培定则的应用：在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”．2.磁场的叠加：(1)磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，遵守平行四边形定则，可以用正交分解法进行合成与分解．(2)两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的．3．磁场叠加问题的一般解题思路：(1)确定磁场场源，如通电导线．(2)定位空间中需求解磁场的磁感应强度的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的磁感应强度．如图所示为M、N在c点产生的磁场的磁感应强度．(3)应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁感应强度．例1. [2021·全国甲卷，16]两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与O′Q在一条直线上，PO′与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示．若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为( )A．B、0 B．0、2BC．2B、2B D．B、B跟进训练1.[2021·浙江1月，8]如图所示是通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图．若通电螺线管是密绕的，下列说法正确的是( )A．电流越大，内部的磁场越接近匀强磁场B．螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场C．螺线管直径越大，内部的磁场越接近匀强磁场D．磁感线画得越密，内部的磁场越接近匀强磁场2．[2022·山东泰安统考]已知通电的长直导线在周围空间某位置产生的磁感应强度大小与电流大小成正比，与该位置到长直导线的距离成反比．如图所示，现有通有电流大小相同的两根长直导线分别固定在正方体的两条棱dh和hg上，彼此绝缘，电流方向分别由d 流向h、由h流向g，则顶点e和a两处的磁感应强度大小之比为( )A.2∶√3 B．1∶√3C．2∶√2 D．1∶1考点二安培力及安培力作用下导体的平衡问题角度1安培力的分析与计算1.用公式F＝BIL计算安培力大小时应注意(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，F＝BIL；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)，相应的电流方向沿L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零．2．安培力方向的判断(1)判断方法：左手定则．(2)方向特点：F既垂直于B，也垂直于I，所以安培力方向一定垂直于B与I决定的平面．例2. [2021·浙江6月，15] (多选)如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b，分别通以80 A和100 A流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点p，到两导线的距离相等．下列说法正确的是( )A．两导线受到的安培力F b＝1.25F aB．导线所受的安培力可以用F＝ILB计算C．移走导线b前后，p点的磁感应强度方向改变角度2安培力作用下导体的平衡问题例3. 某兴趣小组制作了一个可以测量电流的仪器，其主要原理如图所示．有一金属棒PQ放在两金属导轨上，导轨间距L＝0.5 m，处在同一水平面上，轨道置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝2 T．棒中点两侧分别固定有劲度系数k＝100 N/m的相同弹簧．闭合开关S前，两弹簧为原长，P端的指针对准刻度尺的“0”处；闭合开关S后，金属棒PQ 向右移动，静止时指针对准刻度尺1.5 cm处．下列判断正确的是( )A ．电源N 端为正极B ．闭合开关S 后，电路中电流为1.5 AC ．闭合开关S 后，电路中电流为3 AD ．闭合开关S 后，将滑动变阻器的滑片向右移动，金属棒PQ 将继续向右移动[思维方法]解决安培力作用下平衡问题的两条主线(1)遵循平衡条件基本解题思路如下：(2)遵循电磁学规律，受力分析时，要注意准确判断安培力的方向．跟进训练3．一个各边电阻相同、边长均为L 的正六边形金属框abcdef 放置在磁感应强度大小为B 、方向垂直金属框所在平面向外的匀强磁场中．若从a 、b 两端点通以如图所示方向的电流，电流大小为I ，则关于金属框abcdef 受到的安培力的判断正确的是( )A ．大小为BIL ，方向垂直ab 边向左B ．大小为BIL ，方向垂直ab 边向右C ．大小为2BIL ，方向垂直ab 边向左D ．大小为2BIL ，方向垂直ab 边向右4．[2022·河北保定调研]如图所示，空间有与竖直平面夹角为θ的匀强磁场，在磁场中用两根等长轻细金属丝将质量为m 的金属棒ab 悬挂在天花板的C 、D 两处，通电后导体棒静止时金属丝与磁场方向平行．已知磁场的磁感应强度大小为B ，接入电路的金属棒长度为l ，重力加速度为g ，以下关于导体棒中电流的方向和大小正确的是( )A ．由b 到a ，mg tan θBlB ．由a 到b ，mgBlC ．由a 到b ，mg sin θBlD ．由b 到a ，mg sin θBl考点三安培力作用下导体运动趋势及运动情况的判断例 4. [2021·广东卷，5]截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线，长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线．若中心直导线通入电流I1，四根平行直导线均通入电流I 2，I 1≫I 2，电流方向如图所示．下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是( )命题分析跟进训练5．一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图所示．当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，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6．[2022·贵阳中学月考]如图所示，一平行于光滑斜面的轻弹簧一端固定于斜面上，一端拉住条形磁铁，条形磁铁处于静止状态，磁铁中垂面上放置一通电导线，导线中电流方向垂直纸面向里且缓慢增大，下列说法正确的是( )A．弹簧弹力逐渐变小B．弹簧弹力先减小后增大C．磁铁对斜面的压力逐渐变小D．磁铁对斜面的压力逐渐变大考点四与安培力相关的STSE问题素养提升情境1 磁式电流表(多选)实验室经常使用的电流表是磁电式电流表，这种电流表的构造如图甲所示，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的．若线圈中通以如图乙所示的电流，则下列说法中正确的是( )A．在量程内指针转至任一角度，线圈平面都跟磁感线平行B．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动C．当线圈在如图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上D．当线圈在如图乙所示的位置时，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动情境2 电子天平(多选)某电子天平原理如图甲所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应，一总电阻为R的均匀导线绕成的正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触)，随后线圈两端C、D与外电路接通对线圈供电，使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流可确定重物的质量．为了确定该天平的性能，某同学把该天平与电压可调的直流电源(如图乙)相接，经测量发现，当质量为M的重物放在秤盘上时，直流电源输出电压为U即可使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，重力加速度为g.则下列说法正确的是( )A．当线圈两端C、D与外电路接通对线圈供电时，线圈的C端应与外电路中的H端相接，D端应与G端相接B．线圈的匝数为MgR2BLUC．当质量为2M的重物放在秤盘上时，直流电源输出电压为2UD．若增加线圈的匝数，则能增大电子天平能称量的最大质量情境3 “电磁炮”“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器，具有速度快、效率高等优点．如图是“电磁炮”的原理结构示意图．光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L＝0.2 m；在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B＝1×102 T；“电磁炮”弹体总质量m＝0.2 kg，其中弹体在轨道间的电阻R＝0.4 Ω；可控电源的内阻r＝0.6 Ω，电源的电压能自行调节，以保证“电磁炮”匀加速发射；在某次试验发射时，电源为加速弹体提供的电流是I＝4×103 A，不计空气阻力．求：(1)弹体所受安培力大小；(2)弹体从静止加速到4 km/s，轨道至少要多长？(3)弹体从静止加速到4 km/s过程中，该系统消耗的总能量．第九章磁场第1讲磁场及其对电流的作用必备知识·自主排查一、1．(1)磁场力(2)N极(3)N极2．(1)强弱方向(2)FIL3．(1)处处相等处处相同二、1．(1)磁感应强度(2)切线疏密闭合不存在三、1．(1)BIL(2)02．(1)垂直(2)电流(3)拇指教材拓展1．答案：C2．答案：D3．答案：BC关键能力·分层突破例1 解析：两直角导线可以等效为如图所示的两直导线，由安培定则可知，两直导线分别在M处的磁感应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外，故M处的磁感应强度为零；两直导线在N处的磁感应强度方向均垂直纸面向里，故N处的磁感应强度为2B，B正确．答案：B1．解析：根据螺线管内部的磁感线分布可知，在螺线管的内部，越接近中心位置，磁感线分布越均匀，越接近两端，磁感线越不均匀，可知螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场．故B正确，A、C、D错误．答案：B2．解析：设正方体棱长为L ，其中一根长直导线的电流在e 点产生的磁感应强度为B 0，则e 点的磁感应强度大小为B e ＝√B 02+B 02＝√2B0处于ℎg 边的长直导线到a 点的距离为√2L ，在a 点产生的磁感应强度大小为√2 2B 0；处于dh 边的长直导线到a 点的距离为L ，在a点产生的磁感应强度大小为B 0，所以a 点的磁感应强度大小为B a ＝√(√22B 0)2+B 02＝√6 2B 0，B e ∶B a ＝2∶√3，A 项正确．答案：A例2 解析：两导线受到的安培力是相互作用力，大小相等，A 错误；导线所受的安培力可以用F ＝ILB 计算，因为磁场与导线垂直，B 正确；移走导线b 前，b 的电流较大，则p 点磁场方向与b 产生磁场方向同向，向里，移走b 后，p 点磁场方向与a 产生磁场方向相同，向外，C 正确；在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，两导线在任意点产生的磁场均不在同一条直线上，故不存在磁感应强度为零的位置，D 正确．答案：BCD例3 解析：闭合开关S 后，金属棒PQ 向右移动，根据左手定则可知，电流方向为从P 到Q ，电源的M 端为正极，选项A 错误；静止时，则2k ·Δx ＝BIL ，解得I ＝2k Δx BL ＝3 A ，选项B 错误，C 正确；闭合开关S 后，将滑动变阻器的滑片向右移动，则电路中电阻增大，电流减小，金属棒PQ 所受安培力减小，将向左移动，故选项D 错误．答案：C3．解析：电流从a 点流入金属框后，可认为金属框的ab 与afedcb 部分并联，设ab 边的电阻为R ，则afedcb 部分的电阻为5R ，则通过ab 边的电流为5I 6，通过afedcb 部分的电流为I 6，可将afedcb 部分等效为长度为L 、方向与ab 相同的导线，根据左手定则可知，两部分所受安培力大小分别为5BIL 6、BIL 6，方向均垂直ab 边向左，故金属框受到的安培力为BIL ，方向垂直ab 边向左，选项A 正确，B 、C 、D 错误．答案：A4．解析：对导体棒进行受力分析，导体棒静止，则其受力如图所示．根据左手定则可知，导体棒中的电流方向为由a 到b ，根据平衡条件可知安培力的大小为：F ＝BIl ＝mg sin θ，所以感应电流的大小为：I ＝mg sin θBl ，故A 、B 、D 错误，C 正确．答案：C例4 解析：根据“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”的作用规律可知，左、右两导线与长管中心的长直导线相互吸引，上、下两导线与长管中心的长直导线相互排斥，C 正确．答案：C5．解析：方法一(电流元法) 把线圈L 1沿水平转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成由无数段直线电流元组成，电流元处在I 2产生的磁场中，根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向，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 1将顺时针转动．方法二(等效法) 把线圈L 1等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流I 2的中心，小磁针的N 极应指向该点环形电流I 2的磁场方向，由安培定则知I 2产生的磁场方向在其中心处竖直向上，而L 1等效成小磁针后，转动前，N 极指向纸内，因此小磁针的N 极应由指向纸内转为向上，所以从左向右看，线圈L 1将顺时针转动．方法三(结论法) 环形电流I 1、I 2之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止．据此可得，从左向右看，线圈L 1将顺时针转动．答案：B6.解析：本题考查安培力作用下的动态平衡问题．磁铁外部的磁感线从N 极出发回到S 极，则此时在导线处磁感线平行于斜面向下，如图所示，根据左手定则可以判断导线受到的安培力方向垂直斜面向上，因电流增大，所以安培力增大，安培力与斜面垂直，根据牛顿第三定律与受力平衡可知磁铁对斜面的压力逐渐变大，弹簧弹力不变，选项A 、B 、C 错误，D 正确．答案：D情境1 解析：指针在量程内线圈一定处于磁场之中，由于线圈与铁芯共轴，线圈平面总是与磁感线平行，故A 正确．电表的调零使得当指针处于“0”刻线时，螺旋弹簧处于自然状态，所以无论线圈向哪一方向转动都会使螺旋弹簧产生阻碍线圈转动的力，故B 正确．由左手定则知，b 端受到的安培力方向向下，a 端受到的安培力方向向上，安培力将使线圈沿顺时针方向转动，故C 错误，D 正确．答案：ABD情境2 解析：线圈两端C 、D 与外电路接通对线圈供电，使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，说明线圈受到的安培力向上，根据左手定则可知，电流应该从D 端流入线圈，故线圈的D 端应与外电路电源的正极(H 端)相接，C 端应与外电路中的G 端(负极)相接，故选项A 错误；设线圈的匝数为n ，外电路接通使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止时根据平衡条件得：Mg ＝2nBIL ，其中I ＝U R ，联立上述两式得Mg ＝2nB U RL ，解得n ＝MgR 2BLU ，故选项B 正确；根据Mg ＝2nB U R L 知，当质量为2M 的重物放在秤盘上时，直流电源输出电压为2U ，选项C 正确；设线圈电阻的电阻率为ρ，导线的横截面积为S ，则R ＝ρ4nL S ，可得M＝BUS 2ρg ，可见增加线圈的匝数，无法增大电子天平能称量的最大质量，故选项D 错误．答案：BC情境3 解析：(1)由安培力公式F ＝IBL ＝8×104 Nmv2(2)方法一由动能定理Fx＝12弹体从静止加速到4 km/s，代入数值得x＝20 m 方法二由牛顿第二定律F＝ma得加速度a＝4×105 m/s2由v2−v02＝2asv＝4 km/s代入数值得x＝20 m(3)根据F＝ma，v＝at知发射弹体用时t＝mv＝1×10－2 sF发射弹体过程产生的焦耳热Q＝I2(R＋r)t＝1.6×105 J弹体的动能mv2＝1.6×106 JE k＝12系统消耗的总能量E＝E k＋Q＝1.76×106 J答案：(1)8×104 N (2)20 m (3)1.76×106 J。

高考物理一轮总复习第九章第1讲磁场及其对电流的作用讲义(含解析)新人教版

全国卷 3 年考情剖析考纲三年考题考点内容要求2016 2017 2018卷Ⅰ T25，带电粒磁场、磁感觉强度、磁感Ⅰ卷Ⅰ T19，安培子在组合场中的运线卷Ⅰ T15，带电通电直导线和通电线圈周定章、左手定章动Ⅰ粒子在复合场围磁场的方向卷Ⅱ T18，带电卷Ⅱ T20，磁场的中的运动安培力、安培力的方向Ⅰ粒子在圆形磁场叠加，磁场对电流卷Ⅱ T8，带电匀强磁场中的安培力Ⅱ中的运动的作用粒子在圆形磁洛伦兹力、洛伦兹力的方卷Ⅱ T21，安培卷Ⅱ T25，带电粒Ⅰ场中的运动向力、左手定章子在组合场中的运卷Ⅲ T18，带电洛伦兹力公式Ⅱ卷Ⅲ T18，磁感动粒子在有界磁带电粒子在匀强磁场中的应强度的合成、卷Ⅲ T24，带电粒Ⅱ场中的运动运动安培定章子在组合场中的运质谱仪和盘旋加快器Ⅰ动第 1 讲磁场及其对电流的作用[ 基础知识·填一填][ 知识点 1]磁场、磁感觉强度1．磁场(1) 基天性质：磁场对处于此中的磁体、电流和运动电荷有磁力的作用．(2)方向：小磁针的 N 极所受磁场力的方向．2．磁感觉强度(1)物理意义：描绘磁场强弱和方向．F(2) 定义式： B＝IL(通电导线垂直于磁场) ．(3) 方向：可自由转动的小磁针静止时N 极的指向．(4) 单位：特斯拉，符号 T.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．(1)奥斯特发现了电流能够产生磁场．( √ )(2) 磁场中某点磁感觉强度的大小，跟放在该点的尝试电流元的状况没关．( √ )(3)磁场中某点磁感觉强度的方向，跟放在该点的尝试电流元所受磁场力的方向一致．(×)(4) 将通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感觉强度为零．( × )[ 知识点2] 磁感线及几种常有的磁场散布1．磁感线在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感觉强度的方向一致．2．几种常有的磁场(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场 ( 如下图 )(2) 几种电流四周的磁场散布直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场与条形磁铁的磁场相像，环形电流的双侧是 N 无磁极、非匀强且距极和 S 极，且离圆环特色管内为匀强磁场且磁场最导线越远处磁场越弱强，管外为非匀强磁场中心越远，磁场越弱安培定章立体图横截面图纵截面图(3) 磁感线的特色①磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向．②磁感线的疏密程度表示磁场强弱.③磁感线是闭合曲线，没有起点和终点．在磁体外面，从N 极指向S 极，在磁体内部，从S 极指向 N极．④磁感线是设想的曲线，不订交、不中止、不相切．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．(1)磁感线是真切存在的． ( × )(2)在同一幅图中，磁感线越密，磁场越强．( √ )(3)通电线圈可等效成条形磁铁，它四周的磁感线开端于线圈一端，停止于线圈的另一端．(×)(4) 匀强磁场的磁感线是平行的直线．( × )[ 知识点 3]安培力1．安培力的方向(1)左手定章：张开左手，使拇指与其余四个手指垂直，而且都与手掌在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时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．(2)注意问题：磁感线方向不必定垂直于电流方向，但安培力方向必定与磁场方向和电流方向垂直，即大拇指必定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面．2．安培力的大小当磁感觉强度B的方向与导线方向成θ 角时，F＝ILB sin_θ.(1)当磁场与电流垂直时，安培力最大， F max＝ ILB.(2)当磁场与电流平行时，安培力等于零．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．(1) 安培力的方向既跟磁感觉强度方向垂直，又跟电流方向垂直．( √ )(2)把通电导线放到磁场中时必定遇到安培力的作用. ( × )(3) 安培力能够做正功，也能够做负功．( √)[ 教材发掘·做一做]L 的通电直导线放在磁感觉1． ( 人教版选修3－1 P85 第 1题改编)( 多项选择 ) 一小段长为强度为 B 的磁场中，当经过它的电流为I 时，所受安培力为F.以下对于磁感觉强度 B 的说法正确的选项是 ()FA．磁感觉强度 B 必定等于ILFB．磁感觉强度 B 可能大于或等于ILC．磁场中通电直导线受力大的地方，磁感觉强度必定大D．在磁场中通电直导线也能够不受力答案： BD2． ( 人教版选修3－1 P90 第 3 题改编 )( 多项选择 ) 如图为通电螺线管．A 为螺线管外一点，B、 C两点在螺线管的垂直均分线上，则以下说法正确的选项是()A．磁感线最密处为 A 处，最疏处为 B 处B．磁感线最密处为 B 处，最疏处为C处C．小磁针在B处和 A 处N极都指向左方D．小磁针在B处和 C处N极都指向右方答案： BC3． ( 人教版选修3－ 1 P94 第 1 题改编 ) 下边的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，此中正确的选项是()答案： Cab 4． ( 人教版选修3－ 1 P94 题第 2 题改编)( 多项选择 ) 把一根不计重力的通电的硬直导线放在磁场中，导线所在地区的磁感线呈弧形，如下图．导线能够在空中自由挪动和转动，( )导线中的电流方向由 a 向b，对于导线的受力和运动状况，下陈述法正确的选项是A．硬直导线先转动，后边转动边下移B．硬直导线只好转动，不会向下挪动C．硬直导线各段所受安培力的方向都与导线垂直D．在图示地点， a 端受力垂直纸面向内， b 端受力垂直纸面向外分析： AC [ 各处磁场能够分解为水平方向上的重量和竖直方向上的重量，依据左手定则能够判断出，在图示地点， a 端受力垂直纸面向外， b 端受力垂直纸面向内，即导线两头遇到的安培力方向均垂直于纸面，但方向相反，所以导线先转动，跟着转动，导线所受安培力拥有竖直向下的重量，所此后边转动边下移，选项 A 正确，B、 D 错误；硬直导线各段所受安培力的方向都与导线垂直，也与该处磁场方向垂直，选项C正确． ]5． ( 人教版选修3－ 1 P94 第 3 题改编 ) 如下图，用天平丈量匀强磁场的磁感觉强度．以下各选项所示的载流线圈匝数同样，边长 MN 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方．线圈中通有大小同样的电流，天平处于均衡状态．若磁场发生细小变化，天平最简单失掉均衡的是 ()答案： A考点一安培定章的应用和磁场的叠加[ 考点解读 ]1．安培定章的应用在运用安培定章时应分清“因”和“果”，电流是“因”，磁场是“果”，既能够由“因”判断“果”，也能够由“果”追忆“因”．原由 ( 电流方向)结果 ( 磁场方向)直线电流的磁场大拇指四指环形电流的磁场四指大拇指2. 磁场的叠加磁感觉强度为矢量，合成与分解按照平行四边形定章．3．两个电流邻近的磁场的磁感觉强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感觉强度叠加而成的．[ 典例赏析 ][典例 1] (2018 ·全国卷Ⅱ )( 多项选择 ) 如下图，纸面内有两条相互垂直的长直绝缘导线 L 、L ，L 中的电流方向向左， L 中的电流方向向上， L 的正上方有 a 、 b 两点，它们相12 1 21对于L 2对称，整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感觉强度大小为，方向垂直于纸B面向外，已知、两点的磁感觉强度大小分别为1 0 和 10，方向也垂直于纸面向外．则a b3B2B( )A．流经L1的电流在b点产生的磁感觉强度大小为127 B0 1B．流经L1 的电流在 a 点产生的磁感觉强度大小为12BC．流经L2 的电流在 b 点产生的磁感觉强度大小为1 B0 12D．流经L的电流在a点产生的磁感觉强度大小为7 12B2 0[ 思路点拨 ](1)距离导线相等的地点磁感觉强度的大小相等．(2)磁感觉强度是矢量，各处磁感觉强度的大小等于各个分磁场磁感觉强度的叠加．[分析] AC [设L1在a、b 两点产生的磁感觉强度大小为B1，L2在a、 b 两点产生的磁1感觉强度大小为B2，则： B0－( B1＋ B2)＝3B0①1B0＋ B2－ B1＝2B0②7 1联立①、②解得：B1＝12B0，B2＝12B0.]解决磁感觉强度叠加问题的思路和步骤1．依据安培定章确立各导线在某点产生的磁场方向．2．判断各分磁场的磁感觉强度大小关系．3．依据矢量合成法例确立合磁感觉强度的大小和方向．两分矢量在同向来线上，则同向相加，反向相减，两分矢量不在同向来线上，依据平行四边形定章，以两分矢量为邻边，作平行四边形，对角线为合矢量．[ 题组稳固]1．如图，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、 N 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、 O、 b 在M、 N 的连线上，O为MN的中点，c、 d 位于MN的中垂线上，且a、 b、c、 d 到 O点的距离均相等．对于以上几点处的磁场，以下说法正确的是()A ． O 点处的磁感觉强度为零B ． a 、b 两点处的磁感觉强度大小相等，方向相反C ． c 、d 两点处的磁感觉强度大小相等，方向同样D ． a 、c 两点处磁感觉强度的方向不一样分析： C [ 由安培定章可知，两导线中的电流在O 点产生的磁场均竖直向下，合磁感应强度必定不为零，选项A 错；由安培定章知，两导线中的电流在a 、b 两点处产生的磁场的方向均竖直向下，因为对称性，M 中电流在a处产生的磁场的磁感觉强度等于N 中电流在 b处产生的磁场的磁感觉强度，同时M 中电流在b处产生的磁场的磁感觉强度等于N 中电流在a 处产生的磁场的磁感觉强度，所以a 、b 两点处磁感觉强度大小相等，方向同样，选项B 错；依据安培定章，两导线中的电流在c 、 d两点处产生的磁场垂直c 、d两点与导线的连线方向向下，且产生的磁场的磁感觉强度大小相等，由平行四边形定章可知，c 、 d两点处的磁感觉强度大小相等，方向同样，选项C 正确；a 、c两点处磁感觉强度的方向均竖直向下，选项D 错．]2．(2017 ·全国卷Ⅲ) 如图，在磁感觉强度大小为B 0 的匀强磁场中，两长直导线P 和Q垂直于纸面固定搁置，二者之间的距离为l . 在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的 a点处的磁感觉强度为零．假如让P 中的电流反向、其余条件不变，则a 点处磁感觉强度的大小为()3A ． 0B.3B 02 3D ． 2B 0C.B 03分析： C[ 两导线中通电流 I 时，两电流在a 点处的磁感觉强度与匀强磁场的磁感觉3强度的矢量和为 0，则两电流磁感觉强度的矢量和为－B 0，如图甲得 B ＝ 3 B 0. P 中电流反向后，如图乙， B ＝ B ＝ 3与 B 的矢量和为B 2 3 3合3 B ，B合总＝B ，故C 项正确． ]考点二安培力作用下导体运动状况的判断[ 考点解读 ]1．判断导体运动状况的基本思路判断通电导体在安培力作用下的运动或运动趋向，第一一定弄清楚导体所在地点的磁场磁感线散布状况，而后利用左手定章正确判断导体的受力状况，从而确立导体的运动方向或运动趋向的方向．2．五种常用判断方法[ 典例赏析 ][ 典例2]如下图，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导线能够自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导线的运动状况是( 从上往下看)()A．顺时针方向转动，同时降落B．顺时针方向转动，同时上涨C．逆时针方向转动，同时降落D．逆时针方向转动，同时上涨[ 分析 ] A [ 如图甲所示，把直线电流等效为无数小段，中间的点为O 点，选择在O 点左边S 极右上方的一小段为研究对象，该处的磁场方向指向左下方，由左手定章判断，该小段遇到的安培力的方向垂直纸面向里，在O 点左边的各段电流元都遇到垂直纸面向里的安培力，把各段电流元遇到的力合成，则O 点左边导线遇到垂直纸面向里的安培力；同理判断出O 点右边的导线遇到垂直纸面向外的安培力．所以，由上向下看，导线沿顺时针方向转动．剖析导线转过90°时的情况：如图乙所示，导线中的电流向外，由左手定章可知，导线遇到向下的安培力．由以上剖析可知，导线在顺时针转动的同时向下运动．选项A正确． ]判断磁场中导体运动趋向的两点注意1．应用左手定章判断安培力方向时，磁感线穿下手心，大拇指必定要与磁感线方向垂直，四指与电流方向一致但不必定与磁感线方向垂直，这是因为：F必定与 B垂直， I 不一定与 B 垂直．2．导体与导体之间、磁体与磁体之间、磁体与导体之间的作使劲和其余作使劲同样具有相互性，知足牛顿第三定律．[ 题组稳固 ]1．如下图，一通电金属环固定在绝缘的水平面上，在其左端搁置一可绕中点O自由转动且可在水平方向自由挪动的竖直金属棒，中点O 与金属环在同一水平面内，当在金属环与金属棒中通有图中所示方向的电流时，则()A．金属棒一直静止不动B．金属棒的上半部分向纸面外转，下半部分向纸面里转，同时凑近金属环C．金属棒的上半部分向纸面里转，下半部分向纸面外转，同时凑近金属环D．金属棒的上半部分向纸面里转，下半部分向纸面外转，同时远离金属环分析： B[ 由通电金属环产生的磁场特色可知，其在金属棒的上半部分产生有水平向左的磁场重量，由左手定章可判断金属棒上半部分遇到方向向外的安培力，故向纸面外转；同理可判断金属棒的下半部分向纸面里转．当金属棒开始转动到转至水平面时，由同向电流相吸，反向电流相斥可知，金属棒在凑近金属环，B正确． ]2． ( 多项选择 ) 如下图，台秤上放一圆滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连结起来，此时台秤读数为F1，此刻磁铁上方中心偏左地点固定一导体棒，当导体棒中通以方向如下图的电流后，台秤读数为F2，则以下说法正确的选项是()A．弹簧长度将变长B．弹簧长度将变短C．F1>F2D．F1<F2分析： BC [ 如图甲所示，导体棒处的磁场方向指向右上方，依据左手定章可知，导体棒遇到的安培力方向垂直于磁场方向指向右下方，依据牛顿第三定律，对条形磁铁受力分析，如图乙所示，所以F N1>F N2，即台秤示数F1>F2，在水平方向上，因为F′有向左的分力，磁铁压缩弹簧，所以弹簧长度变短．]考点三安培力作用下的均衡问题[ 考点解读 ]1．安培力：F＝ BIL，此中的L 为导线在磁场中的有效长度．如曲折通电导线的有效长度 L 等于连结两头点的直线的长度，相应的电流方向沿两头点连线由始端流向尾端，如图所示．2．通电导体棒在磁场中的均衡问题是一种常有的力电综合模型，该模型一般由倾斜导轨、导体棒、电源和电阻等构成．这种题目的难点是题图拥有立体性，各力的方向不易确定．所以解题时必定要先把立体图转变成平面图，经过受力剖析成立各力的均衡关系，如图所示．[ 典例赏析 ][ 典例 3] (2019 ·河南开封质检) 如下图， PQ 和 MN 为水平平行搁置的金属导轨，相距 L ＝ 1 m ． P 、 M 间接有一个电动势为E ＝6 V 、内阻不计的电源和一只滑动变阻器，导体棒 ab 跨放在导轨上并与导轨接触优秀，棒的质量为m ＝0.2 kg，棒的中点用垂直棒的细绳经圆滑轻质定滑轮与物体相连，物体的质量M ＝ 0.4 kg.棒与导轨间的动摩擦因数为μ ＝0.5(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，导轨与棒的电阻不计，g取210 m/s ) ，匀强磁场的磁感觉强度B ＝ 2 T ，方向竖直向下，为了使物体保持静止，滑动变阻器连入电路的阻值不行能的是 ()A ． 2 ΩB ． 2.5 ΩC ． 3 ΩD ．4 Ω[ 审题指导 ](1) 导体棒所受静摩擦力可能水平向左，也可能水平向右．(2) 电阻越大，则电流越小，导体棒所受安培力越大．[分析]A [ 对棒受力剖析可知，其必受绳的拉力T安BELF ＝ Mg 和安培力 F＝BIL ＝ R . 若BELBEL摩擦力向左，且知足 R 1 ＋ μ mg ＝ Mg ，代入数据解得 R 1＝ 4 Ω；若摩擦力向右，且知足 R 2－μ ＝，代入数据解得2＝2.4 Ω ，所以 R 的取值范围为 2.4 Ω≤ ≤4 Ω，应选 A.]mg MgRR[ 题组稳固 ]1．如下图，金属棒MN 两头由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M 向N 的电流，均衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ . 假如仅改变以下某一个条件， θ 角的相应变化状况是()A．棒中的电流变大，θ 角变大B．两悬线等长变短，θ 角变小C．金属棒质量变大，θ 角变大D．磁感觉强度变大，θ 角变小分析： A [ 对金属棒MN受力剖析如下图，由均衡条件可知BIL ，即 BIL ＝ mg tanθ，则 I ↑?θ ↑， m↑?θ ↓， B↑?误．θ角与悬线长度没关， B 错误． ] F 安＝mg tanθ，而 F 安＝θ ↑，故 A 正确， C、 D 错2．如下图，两平行圆滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L，劲度系数为k 的轻质弹簧上端固定，下端与水平直导体棒ab 相连，弹簧与导轨平面平行并与ab 垂直，直导体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场．闭合开关S 后导体棒中的电流为I ，导体棒均衡时，弹簧伸长量为x1；调转图中电源极性，使导体棒中电流反向，导体棒中电流仍为I ，导体棒均衡时弹簧伸长量为x2.忽视回路中电流产生的磁场，则匀强磁场的磁感觉强度B的大小为()kA.IL ( x1＋x2)kC.2IL ( x2＋x1)kB.IL ( x2－x1)kD.2IL ( x2－x1)分析： D [ 由均衡条件可得mg sinα ＝kx1＋BIL；调转图中电源极性使导体棒中电流k反向，由均衡条件可得mg sinα ＋BIL＝kx2，联立解得B＝2IL( x2－ x1)．选项D正确．]思想方法 ( 十九 )安培力作用下的功能关系1.安培力和重力、弹力、摩擦力同样，会使通电导体在磁场中均衡、转动、加快，也会波及做功问题．解答时一般要用到动能定理、能量守恒定律等．方2. 安培力做功的特色和本质法(1) 安培力做功与路径相关，这一点与电场力不一样．阐(2) 安培力做功的本质是能量转变．述①安培力做正功时，将电源的能量转变成导体的机械能或其余形式的能．②安培力做负功时，将机械能转变成电能或其余形式的能.[ 典例赏析 ][ 典例 ]音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特别电动机，如图是某音圈电机的原理表示图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为L，匝数为 n，磁极正对地区内的磁感觉强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为B，地区外的磁场忽略不计．线圈左边一直在磁场外，右边一直在磁场内，前后两边在磁场内的长度一直相等，某时辰线圈中电流从P 流向 Q，大小为 I .(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向；(2) 若此时线圈水平向右运动的速度大小为v，求安培力的功率．[ 分析 ] (1) 线圈前后两边所受安培力的协力为零，线圈所受的安培力即为右边所受的安培力，由安培力公式得F＝ nBIL①由左手定章知方向水平向右(2)安培力的功率为 P＝ F· v②联立①②式解得 P＝ nBILv[答案] (1) nBIL 方向水平向右(2) nBILv[ 题组稳固 ]1． ( 多项选择 ) 如图甲所示，两根圆滑平行导轨水平搁置，间距为L，此间有竖直向下的匀强磁场，磁感觉强度为B.垂直于导轨水平对称搁置一根平均金属棒．从t ＝0时辰起，棒上犹如图乙所示的连续交变电流I ，周期为，最大值为Im，图甲中I所示方向为电流正T方向．则金属棒 ( )A ．向来向右挪动B ．速度随时间周期性变化C ．遇到的安培力随时间周期性变化D ．遇到的安培力在一个周期内做正功分析： ABC [ 由左手定章可知，金属棒一开始向右做匀加快运动，当电流反向此后，金属棒开始做匀减速运动，经过一个周期速度变成0，而后重复上述运动，所以选项A 、 B正确；安培力F ＝ BIL ，由图象可知前半个周期安培力水平向右，后半个周期安培力水平向左，不停重复，选项C 正确；一个周期内，金属棒初、末速度同样，由动能定理可知安培力在一个周期内不做功，选项D 错误． ]2．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如下图，利用这种装置能够把质量为2.0 g 的弹体 ( 包含金属杆 EF 的质量 ) 加快到 6 km/s. 若这种装置的轨道宽2 m ，长为 100 m ，经过的电流为道摩擦不计 )10 A ，求轨道间所加匀强磁场的磁感觉强度大小和磁场力的最大功率．( 轨分析：电磁炮在安培力的作用下，沿轨道做匀加快运动．因为经过100 m 的位移加快至 6 km/s ，利用动能定理可得F 安＝k，sE即BILs ＝ 1 2 － 02mv代入数据可得 B ＝ 18 T.运动过程中，磁场力的最大功率为P ＝ Fv m ＝BILv m ＝2.16 ×10 6 W.答案： 18 T 2.16 ×10 6 W。

高考物理一轮复习第九章第1讲磁场及其对电流的作用课件高三全册物理课件

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A．FN1<FN2，弹簧的伸长量减小 B．FN1＝FN2，弹簧的伸长量减小 C．FN1>FN2，弹簧的伸长量增大 D．FN1>FN2，弹簧的伸长量减小
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解析：在题图中，由于条形磁铁的磁感线是从 N 极出发到 S 极，所以可画出磁铁在导线 A 处的一条磁感线，其方向是斜向左下方的，如图所示，导线 A 中的电流垂直纸面向外时，由左手定则可判断导线 A 必受斜向右下方的安培力 F，由牛顿第三定律可知磁铁所受作用力 F′的方向是斜向左上方，所以磁铁对斜面的压力减小，即 FN1>FN2.同时，F′有沿斜面向下的分力，使得弹簧弹力增大，可知弹簧的伸长量增大，所以选项 C 正确．
磁场(cíchǎng)
第九章
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第1讲磁场(cíchǎng)及其对电流的作用
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考点 1 安培定则的应用和磁场叠加
1．安培定则的应用：在运用安培定则判定直线电流和环形
电流及通电螺线管的磁场时应分清“因”和“果”.
向向上，由 B＝krI知，电流 3I 在 b 点产生的磁感应强大，由磁场叠加知，b 点的磁感应强度方向向下，故 a 点和 b 点的磁感应强度方向相同，选项 A 错误；由磁场叠加知，a 点的磁感应强度大
小 Ba＝k3LI＋kLI ＝8LkI，b 点的磁感应强度大小 Bb＝k23LI －kLI ＝2kLI ， 22
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A．a 点和 b 点的磁感应强度方向相反 B．a 点和 b 点的磁感应强度大小之比为 16 1 C．c 点和 b 点的磁感应强度方向相同 D．c 点和 b 点的磁感应强度大小之比为 8 1

(课标通用版)2020版高考物理总复习第九章 01 第1讲磁场的描述磁场对电流的作用精练(含解析)

第1讲磁场的描述磁场对电流的作用A组基础过关1.(多选)指南针是我国古代四大发明之一。

关于指南针,下列说法正确的是( )A.指南针可以仅具有一个磁极B.指南针能够指向南北,说明地球具有磁场C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转答案BC 任何磁体均具有两个磁极,故A错。

指南针之所以能指向南北,是因为指南针的两个磁极受到磁场力的作用,这说明地球具有磁场,故B正确。

放在指南针附近的铁块被磁化后,反过来会影响指南针的指向,故C正确。

在指南针正上方附近沿指针方向放置的通电直导线产生的磁场对其正下方的指南针有磁场力的作用,会使指南针发生偏转,故D错。

2.下列关于磁感应强度的说法中正确的是( )A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B.小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C.通电导线在磁感应强度大的地方受磁场力一定大D.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答案 B 磁场中某处磁感应强度的方向就是小磁针在此处时N极所受磁场力的方向或是小磁针静止时N 极的指向,与通电导体放在该处所受磁场力的方向不同,A错,B对。

通电导线在磁场中的受力大小与磁感应强度大小和它与磁场的相对位置都有关系,C错。

一小段通电导线在某处不受磁场力的作用,可能是由于该处的磁感应强度为零,也可能是由于导线平行磁场方向放置,D错。

3.(2019湖北孝感质检)磁场中某区域的磁感线如图所示,则( )A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a>B bB.a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a<B bC.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小答案 B 因在磁场中,磁感线的疏密程度反映磁场的强弱,故B a<B b,选项A错误,B正确;同一通电导线,如果垂直放入磁场中,则在a处受力一定比在b处受力小,但如果通电导线与磁场不垂直放置,受力情况无法判断,故C、D均错误。

高考物理总复习(知能要求+课前自修+随堂训练)第九章磁场章末知识整合

章末知识整合1．安培力的分析与计算思路(1)掌握安培力的大小和方向．(2)通电直导线在磁场中受安培力作用而运动情况的判断是一个难点．一般按下列程序分析：①用立体图或平面图明确磁场的分布情况．②依据左手定则判断导体所受的安培力的方向．③由受力确定导线或线圈做何种运动，同时应注意掌握分段分析和计算的技巧．(3)通电导线在磁场中的运动，是力、电的综合，解题时要进行受力分析，并结合力学的相关规律进行解答．2．洛伦兹力、带电粒子在匀强磁场中的运动(1)掌握洛伦兹力的大小和方向．(2)带电粒子在有界磁场中运动的分析方法．带电粒子在垂直射入匀强磁场区域后，将经历一段匀速圆周运动后离开磁场区域，其轨迹是残缺圆．解决这类问题首先要四掌握：①掌握圆心的确定方法；②掌握半径的确定和计算方法；③掌握粒子在磁场中运动时间的计算方法；④掌握偏转角的确定方法．再抓住轨迹中可能存在的临界状态，运用几何知识解题．3．带电粒子在复合场中的运动此类综合性很强，有明显的力学特征，一般要从动力学、能量的角度来分析，结合牛顿运动定律、运动学公式、能量守恒定律等来列式．而正确画受力图、轨迹图等是解题的关键．还要关注STS模型，应用上述知识进行解答．安培力的分析与计算【例1】如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ，如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是( )A．棒中的电流变大，θ角变大B．两悬线等长变短，θ角变小C．金属棒质量变大，θ角变大D．磁感应强度变大，θ角变小解析：水平的直线电流在竖直磁场中受到水平的安培力而偏转，与竖直方向形成夹角，此时它受拉力、重力和安培力而达到平衡，设金属棒MN 的长度为L ，根据平衡条件有tan θ＝F 安mg ＝BILmg，所以棒中的电流增大，θ角变大；两悬线变短，不影响平衡状态，θ角不变；金属质量变大，θ角变小；磁感应强度变大，θ角变大．答案：A点评：解决此类问题时注意将立体图改画成平面图，再作受力分析求解．带电粒子在磁场中的运动【例2】 (2013·广东高考)(双选 )如右图，两个初速度大小相同的同种离子a 和b ，从O 点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P 上，不计重力，下列说法正确的有( )A ．a 、b 均带正电B ．a 在磁场中飞行的时间比b 的短C ．a 在磁场中飞行的路程比b 的短D ．a 在P 上的落点与O 点的距离比b 的近解析：根据题述，由左手定则，带电粒子a ，b 均带正电，选项A 正确．由于a 、b 粒子做圆周运动的半径为：R ＝mv qB相等，画出轨迹如右图， O 1 、O 2分别为a 、b 粒子运动轨迹所对的圆心，显然a 粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角大于b, 由t ＝θ2πT ＝θmqB和轨迹图可知，a在磁场中飞行的时间比b 的长，a 在磁场中飞行的路程比b 的长，a 在P 上的落点与O 点的距离比b 的近，选项D 正确，B 、C 两项错误．答案：AD一、单项选择题1．(2013·安徽高考)图中a 、b 、c 、d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O 点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是( )A ．向上B ．向下C ．向左D ．向右解析：在O 点处，各电流产生的磁场的磁感应强度在O 点叠加．d 、b 电流在O 点产生的磁场抵消，a 、c 电流在O 点产生的磁场合矢量方向向左，带正电的粒子从正方形中心O 点沿垂直于纸面的方向向外运动，由左手定则可判断出它所受洛伦兹力的方向向下，B 选项正确．答案：B2.质量和电荷量都相等的带电粒子M 和N ，以不同的速率经小孔S 垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示．下列表述正确的是( )A ．M 带负电，N 带正电B ．M 的速率小于N 的速率C ．洛伦兹力对M 、N 做正功D ．M 的运行时间大于N 的运行时间解析：由左手定则知，A 项正确；粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，即qvB ＝m v 2r ，半径为r ＝mvqB，在质量与电量都相同的情况下，半径大说明速率大，即M 的速率大于N 的速率，B 项错误；洛伦兹力不做功，C 项错误；粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，而周期为T ＝2πmqB，M 的运行时间等于N 的运行时间，故D 项错误．答案：A3．(2013·全国新课标高考)空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R ，磁场方向垂直于横截面．一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子以速率v 0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°.不计重力．该磁场的磁感应强度大小为( )A.3mv 03qRB.mv 0qRC.3mv 0qRD.3mv 0qR解析：画出带电粒子运动轨迹示意图，如图所示．设带电粒子在匀强磁场中运动轨迹的半径为r ，根据洛伦兹力公式和牛顿第二定律，得qv 0B ＝mv 20r ，解得r ＝mv 0qB.由图中几何关系可得：tan 30°＝R r .联立解得：该磁场的磁感应强度B ＝3mv 03qR，选项A 正确．答案：A4.如右图所示，ABC 为与匀强磁场垂直的边长为a 的等边三角形，磁场垂直纸面向外，比荷为e m的电子以速度v 0从A 点沿AB 方向射入，欲使电子能经过BC 边，则磁感应强度B 的取值应为( )A ．B ＞3mv 0ae B ．B ＜2mv 0aeC ．B ＜3mv 0aeD ．B ＞2mv 0ae解析：由题意，如图所示，电子正好经过C 点，此时圆周运动的半径R ＝a2cos 30°＝a 3，要想电子从BC 边经过，圆周运动的半径要大于a3，由带电粒子在磁场中运动的公式r ＝mvqB，有a3＜mv 0eB，即B ＜3mv 0ae ，故选C 项．答案：C5．(2013·全国新课标高考)如图，半径为R 的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外，一电荷量为q (q >0)、质量为m 的粒子沿平行于直径ab 的方向射入磁场区域，射入点与ab 的距离为R2，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为(不计重力)( )A.qBR 2m B.qBR m C.3qBR 2m D.2qBR m解析：画出粒子运动轨迹，由图中几何关系可知，粒子运动的轨迹半径等于R ，由qvB＝mv 2R 可得：v ＝qBRm，选项B 正确．答案：B二、双项选择题6.如图所示，MN 是磁感应强度为B 的匀强磁场的边界，一质量为m 、电荷量为q 的粒子在纸面内从O 点射入磁场，若粒子速度为v 0，则最远可落在边界上的A 点，下列说法正确的有( )A ．若粒子落在A 点的左侧，其速度一定小于v 0B ．若粒子落在A 点的右侧，其速度一定大于v 0C ．若粒子落在A 点左右两侧d 的范围内，其速度不可能小于v 0－qBd 2m D ．若粒子落在A 点左右两侧d 的范围内，其速度不可能大于v 0＋qBd2m解析：当粒子以速度v 0垂直于MN 进入磁场时，最远落在A 点；若粒子落在A 点的左侧，速度不一定小于v 0，可能方向不垂直；落在A 点的右侧，速度一定大于v 0，所以A 项错误，B 项正确；若粒子落在A 点的右侧d 处，则垂直MN 进入时，轨迹直径为2r ＝OA ＋d ，即2mvqB＝OA ＋d ，已知2mv 0qB ＝OA ，解得v ＝v 0－qdB 2m ，不垂直MN 进时，v >v 0－qdB2m，所以C 项正确，D 项错误．答案：BC三、非选择题7．如图(a)所示，左为某同学设想的粒子速度选择装置，由水平转轴及两个薄盘N 1、N 2构成，两盘面平行且与转轴垂直，相距为L ，盘上各开一狭缝，两狭缝夹角θ可调[如图(b)]；右为水平放置的长为d 的感光板，板的正上方有一匀强磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度为B .一小束速度不同、带正电的粒子沿水平方向射入N 1，能通过N 2的粒子经O 点垂直进入磁场．O 到感光板的距离为d2，粒子电荷量为q ，质量为m ，不计重力．(1)若两狭缝平行且盘静止，如图(c)，某一粒子进入磁场后，竖直向下打在感光板中心点M 上，求该粒子在磁场中运动的时间t .(2)若两狭缝夹角为θ0 ，盘匀速转动，转动方向如图(b)．要使穿过N 1、N 2粒子均打到感光板P 1P 2连线上，试分析盘转动角速度ω的取值范围．(设通过N 1的所有粒子在盘旋转一圈的时间内都能到达N 2)解析：(1)粒子在磁场中运动的半径为R ＝d2，①设粒子速度为v ，根据牛顿第二定律有m v 2R＝qvB ，② 设粒子在磁场中的运动周期为T ，得T ＝2πRv，③运动时间为t ＝T4，④联立以上四式，得t ＝πm2qB.(2)要使穿过N 1、N 2的粒子均打到感光板P 1P 2连线上，既要以带电粒子转半圆从感光板的左下端平行飞出确定带电粒子进入磁场时的最小速度；又要以带电粒子从感光板的右下端斜向下飞出确定带电粒子进入磁场时的最大速度，如下图所示．设最小速度为v 1.可判断粒子运动的半径为R 1＝d4，⑤根据牛顿第二定律有qv 1 B ＝ m v 21R 1，⑥⑤⑥两式联立得：v 1＝qBd4m.⑦设最大速度为v 2，粒子运动半径为R .在直角三角形O ′P 1P 2中，根据勾股定理：(R 2 －d 2)2 ＋ d 2 ＝ R 22，可得粒子转动半径为R 2＝5d4，⑧根据牛顿第二定律有qv 2 B ＝ m v 22R 2，⑨⑧⑨两式联立得：v 2＝5qBd4m.⑩带电粒子在两盘间运动的时间与转盘在一周内转过θ0的时间相等，有：L v ＝ θ0ω，⑪⑦⑩⑪联立解得转盘转动的最小角速度为ω1 ＝ qBd θ04mL，最大角速度为ω2 ＝5qBd θ04mL. 故转盘转动角速度ω的取值范围为：qBd θ0 4mL ≤ω≤5qBd θ04mL.答案：(1)πm 2qB (2) qBd θ0 4mL ≤ω≤5qBd θ04mL8．如图(a)所示，在以O 为圆心，内外半径分别为R 1和R 2的圆环区域内，存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场，内外圆间的电势差U 为常量，R 1＝R 0，R 2＝3R 0，一电量为＋q ，质量为m 的粒子从内圆上的A 点进入该区域，不计重力．(1)已知粒子从外圆上以速度v 1射出，求粒子在A 点的初速度v 0的大小．(2)若撤去电场，如图(b)，已知粒子从OA 延长线与外圆的交点C 以速度v 2射出，方向与OA 延长线成45°角，求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间．(3)在图(b)中，若粒子从A 点进入磁场，速度大小为v 3，方向不确定，要使粒子一定能够从外圆射出，磁感应强度应小于多少？解析：(1)粒子从A 点射入到从外界边界射出的过程，洛伦兹力不做功，电场力做功，由动能定理，得：qU ＝12mv 21－12mv 20，①解得：v 0＝v 21－2qUm.②(2)撤去电场后，作出粒子的运动轨迹如图1，设粒子运动的轨道半径为r ，磁感应强度为B 1，运动时间为t ，由牛顿第二定律，有：qB 1 v 2 ＝m v 22r，③由几何关系可知，粒子运动的圆心角为90°，则r ＝2 R 2 －R 1 2＝2R 0 ，④联立③④得：B 1 ＝2mv 22qR 0.⑤ 匀速圆周运动周期T ＝2πrv 2，⑥ 粒子在磁场中运动时间t ＝14T ，⑦联立③⑤⑥⑦，得：t ＝2πR 02v 2.⑧(3)要使粒子一定能够从外圆射出，粒子刚好与两边界相切，轨迹图如图2，由几何关系可知粒子运动的轨道半径r 1＝R 2－R 12＝R 0，⑨设此过程的磁感应强度为B 2，由牛顿第二定律，有：qB 2 v 3 ＝m v 23r 1，⑩由⑨⑩得：B 2 ＝mv 3qR 0.所以磁感应强度应小于mv 3qR 0 . 答案：(1) v 21 －2qU m (2) 2mv 22qR 02πR 02v 2 (3)mv 3qR 0。

2024版高考物理一轮总复习专题九磁场第1讲磁场磁吃电流的作用课件

B.乙图圆心O处的磁感应强度为12B0 C.乙图半圆形导体弧b在圆心O处产生磁场的磁感应强度为32B0 D.乙图圆心O处的磁感应强度方向垂直纸面向外
【答案】D 【解析】根据安培定则可知，恒定电流在圆心处的磁感应强度方向垂直纸面向里，此时圆心O处的磁感应强度为零，所以空间匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外，故A错误；据题意可知，圆形导体环a在圆心处产生的磁场的磁感应强度大小为B0，则通以逆时针方向、同样大小的恒定电流的半圆形导体弧b在圆心处产生的磁场的磁感应强度大小为B20，根据安培定则可知，方向垂直纸面向外，所以乙图圆心O处的磁感应强
1.(2021年全国甲卷)两根足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同
一平面内，EO与O'Q在一条直线上，PO'与OF在一条直线上，两导线相
互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示.若一根无限长直导线通
过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，
则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为 ( )
的方向 2.安培力、安培力的方向；洛伦兹力、洛伦
匀速圆周运动
兹力的方向
科学探探究影响磁感应强度大小和安培力大小 3.匀强磁场中的安培力、
究的有关因素
洛伦兹力公式
科学态度
与责任
认识到电磁技术应用对人类生活的影响能理解科学、技术、社会、环境的关系
，4中.带的电运粒动子在匀强磁场 5.质谱仪和回旋加速器
屏所在平面为xOy面.某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量
时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上.根据表中测量结果可推知
()
测量序号 1 2 3 4
Bx/μT 0
0
21 －21

高考物理一轮复习第九章第1课时磁场的描述磁场对电流的作用课件

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磁场力
强弱和方向
N极
特斯拉
特
T
N极
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BS
1 T·m2
垂直
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越弱
条形
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非匀强
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2020版高考物理总复习第九章磁场第1讲磁场的描述磁场对电流的作用教案

磁场的描述磁场对电流的作用[高考导航]说明：（1)安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形；(2）洛伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形。

第1讲磁场的描述磁场对电流的作用知识排查磁场、磁感应强度1。

磁场（1）基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用。

(2）方向：小磁针的N极所受磁场力的方向。

2。

磁感应强度（1)物理意义：描述磁场的强弱和方向。

（2）大小:B＝错误!（通电导线垂直于磁场)。

(3)方向：小磁针静止时N极的指向。

(4)单位:特斯拉（T)。

3。

匀强磁场(1）定义：磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场。

(2）特点：磁感线为疏密程度相同、方向相同的平行直线。

磁感线电流的磁场1.磁感线及其特点（1)磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致。

(2)特点①磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向。

②磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱。

③磁感线是闭合曲线，没有起点和终点。

④磁感线是假想的曲线，客观上不存在。

2.几种常见的磁场（1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场（如下图所示)（2）电流的磁场直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强、且距导线越远处磁场越弱与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强，管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极,且离圆环中心越远，磁场越弱安培定则(3）匀强磁场在磁场的某些区域内,磁感线为同向等间距的平行线,如图所示。

安培力1.安培力的大小(1)磁场和电流垂直时：F＝BIL。

(2）磁场和电流平行时：F＝0。

2.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。

小题速练1.思考判断（1)1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应.（）(2)垂直磁场放置的线圈面积减小时，穿过线圈的磁通量可能增大。

高三物理一轮复习第九章第1讲磁场的描述磁场对电流的作用课件

规律结论记一记 (1)电流不受安培力(电荷不受洛伦兹力)，不能说明该处没有磁场，这一点与电场不同，电荷在电场中一定受电场力作用． (2)安培力可以做功，而洛伦兹力永不做功． (3)磁感线的某点切线表示该点磁感应强度方向，其疏密反映磁场的强弱，这一点与电场类似．
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(1)伸开左手，让拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一个平面内． (2)让磁感线从掌心进入，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．
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■判一判记一记易错易混判一判
(1)磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的试探电流元的情况无关．( √ ) (2)磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致．( × ) (3)磁感线是真实存在的．( ×) (4)在同一幅图中，磁感线越密处，磁场越强. ( √ )
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[规律总结] 求解有关磁感应强度问题的 3 个关键
1．磁感应强度→由磁场本身决定． 2．合磁感应强度→等于各磁场的磁感应强度的矢量和(满足平行四边形定则)． 3．牢记判断电流的磁场的方法→安培定则，并能熟练应用，建立磁场的立体分布模型．
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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 L1 将顺时针转动．
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方法二：等效分析法
把线圈 L1 等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流 I2 的中心，小磁针的 N 极应指向该点环形电流 I2 的磁场方向，由安培定则知 I2 产生的磁场方向在其中心处竖直向上，而 L1 等效成小磁针后，转动前，N 极指向纸内，因此小磁针的 N 极应由指向纸内转为向上，所以从左向右看，线圈 L1 将顺时针转动．方法三：结论法

高三物理总复习顶层设计文档：第九章磁场第1讲磁场及其对电流的作用含答案

【考情微解读】第1讲磁场及其对电流的作用知|识|梳|理微知识❶磁场、磁感应强度(1)磁场①基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用。

②方向：小磁针的N极所受磁场力的方向。

(2)磁感应强度①物理意义：描述磁场的强弱和方向。

②大小：B＝(通电导线垂直于磁场)。

③方向：小磁针静止时N极的指向。

④单位：特斯拉(T)。

条形磁铁蹄形磁铁2．电流的磁场通电直导线通电螺线管环形电流安培定则立体图横截面图纵截面图微知识❸安培力(1)安培力的大小当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝BILsinθ，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：①磁场和电流垂直时：F＝BIL。

解析根据在磁体外部同名磁极相互排斥可知选项A错；应用安培定则可知环形电流中心线上的磁场方向由右向左，小磁针N极受到的磁场力向左，选项B错；根据安培定则可知通电螺线管内部磁场向右，内部小磁针N极受到的磁场力向右，选项C对；根据安培定则可知通电直导线右边磁场向里，小磁针N极应向里，选项D错。

答案C2.(磁感应强度及叠加)如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长直通电导线，电流的方向垂直纸面向里，以直导线为中心的同一圆周上有a、b、c、d四个点，连线ac和bd是相互垂直的两条直径，且b、d在同一竖直线上，则( )A．c点的磁感应强度的值最小B．b点的磁感应强度的值最大C．b、d两点的磁感应强度相同D．a、b两点的磁感应强度相同解析由安培定则知，通电导线在圆周上产生的磁场的磁感线为顺时针，大小恒定(设为B′)，通电导线的磁场与匀强磁场叠加，c点合磁感应强度大小为|B′－B|，其值最小，a点的合磁感应强度大小为B′＋B，其值最大，选项A正确，选项B错误；b、d两点的合磁感应强度大小为，方向不同，选项C、D错误。

答案A3.(磁感线)在磁场中某区域的磁感线如图所示，则( )A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，且Ba＞BbB．a、b两处的磁感应强度的大小相等C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小解析磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小、I、L和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关，故C、D错误；由a、b两处磁感线的疏密程度可判断出Ba＞Bb，所以A正确，B错误。

高考物理一轮复习第九章磁场第1讲磁场及其对电流的作用练习(2021年整理)

2019年高考物理一轮复习第九章磁场第1讲磁场及其对电流的作用练习编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2019年高考物理一轮复习第九章磁场第1讲磁场及其对电流的作用练习）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为2019年高考物理一轮复习第九章磁场第1讲磁场及其对电流的作用练习的全部内容。

第1讲磁场及其对电流的作用板块三限时规范特训时间：45分钟满分：100分一、选择题（本题共10小题，每小题6分,共60分。

其中1～6为单选，7～10为多选)1。

［2018·陕西宝鸡一模］如图所示，垂直纸面放置的两根平行长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1>I2，纸面内的一点H到两根导线的距离相等，则该点的磁感应强度方向可能为图中的（)A。

B1 B．B2 C．B3 D．B4答案C解析根据右手螺旋定则得出两电流在H点的磁场方向如图所示,根据平行四边形定则可判定H点的合磁感应强度方向可能为B3方向，C正确。

2.[2018·郑州质量预测］目前世界上输送功率最大的直流输电工程——哈(密)郑（州)特高压直流输电工程已正式投运。

高压直流输电具有无感抗、无容抗、无同步问题等优点。

已知某段直流输电线长度l＝200 m,通有从西向东I＝4000 A的恒定电流,该处地磁场的磁感应强度B＝5×10－5T，磁倾角(磁感线与水平面的夹角)为5°（sin5°≈0。

1)。

则该段导线所受安培力的大小和方向为（）A.40 N，向北与水平面成85°角斜向上方B。

4 N，向北与水平面成85°角斜向上方C.4 N，向南与水平面成5°角斜向下方D。

2019届高考物理一轮复习第九章磁场第一节磁场的描述磁吃电流的作用随堂检测新人教版

第一节磁场的描述磁场对电流的作用1．(高考全国卷Ⅰ)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是( )A．安培力的方向可以不垂直于直导线B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半解析：选B.安培力的方向始终与电流方向和磁场方向垂直，选项A错误，选项B正确；由F＝BIL sin θ可知，安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角有关，选项C错误；将直导线从中点折成直角时，因磁场与导线的夹角未知，则安培力的大小不能确定，选项D 错误．2．(多选)(2015·高考全国卷Ⅱ)指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说法正确的是( )A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转解析：选BC.指南针是一个小磁体，具有N、S两个磁极，因为地磁场的作用，指南针的N极指向地理的北极，选项A错误，选项B正确．因为指南针本身是一个小磁体，所以会对附近的铁块产生力的作用，同时指南针也会受到反作用力，所以会受铁块干扰，选项C 正确．在地磁场中，指南针南北指向，当直导线在指南针正上方平行于指南针南北放置时，通电导线产生的磁场在指南针处是东西方向，所以会使指南针偏转，选项D错误．3．(2018·湖北部分重点中学模拟)已知直线电流在其空间某点产生的磁场，其磁感应强度B的大小与电流强度成正比，与点到通电导线的距离成反比．现有平行放置的三根长直通电导线，分别通过一个直角三角形△ABC的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示，∠ACB＝60°，O为斜边的中点．已知I1＝2I2＝2I3，I2在O点产生的磁场磁感应强度大小为B，则关于O点的磁感应强度，下列说法正确的是( )A．大小为2B，方向垂直AB向左B．大小为23B，方向垂直AB向左C．大小为2B，方向垂直AB向右D．大小为23B，方向垂直AB向右解析：选 B.导线周围的磁场的磁感线，是围绕导线形成的同心圆，空间某点的磁场沿该点的切线方向，即与该点和导线的连线垂直，根据右手螺旋定则，可知三根导线在O点的磁感应强度的方向如图所示．已知直线电流在其空间某点产生的磁场，其磁感应强度B的大小与电流强度成正比，与点到通电导线的距离成反比，已知I1＝2I2＝2I3，I2在O点产生的磁场磁感应强度大小为B，O点到三根导线的距离相等，可知B3＝B2＝B，B1＝2B，由几何关系可知三根导线在平行于AB方向的合磁场为零，垂直于AB方向的合磁场为23B.综上可得，O点的磁感应强度大小为23B，方向垂直于AB向左．故B正确，A、C、D错误．。

2020届高考物理总复习第九单元磁场课时1磁场的描述及磁场对电流的作用教师用书(含解析)新人教版

课时 1 磁场的描述及磁场对电流的作用
1. 磁场、磁感应强度
(1) 磁场 ①基本性质 : 对放入其中的磁体或运动电荷 ( 电流 ) 有力的作用 , 磁体、电流之间都是通过磁场发生相互作
用的。
②方向 : 小磁针的 N 极所受磁场力的方向。
(2) 磁感应强度
①物理意义 : 表示磁场强弱和方向的物理量。
??
7. (2019 陕西山阳县中学质量调研 ) 如图所示是“探究影响通电导体在磁场中受力的因素”
的实验示意图。三块相同的蹄形磁铁并列放置在水平桌面上
, 导体棒用图中 1、 2、 3、 4 轻
而柔软的细导线悬挂起来 , 它们之中的任意两根与导体棒和电源构成回路。认为导体棒所
在位置附近为匀强磁场 , 最初导线 1、 4 接在直流电源上 , 电源没有在图中画出。关于接通
确的是 ( ) 。
A.O 点处实际磁感应强度的大小为 B
B.O 点处实际磁感应强度的大小为 √5B
C.O 点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为
90°
D.O 点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角的正切值为
2
甲解析
乙根据安培定则 , I 1与 I 3 产生的磁场在 O点处的磁感应强度 B1、B3 方向相同 , I 2 产生的磁场在 O点处的磁感
②定义式
:
B= 。单位
????
:
特斯拉
,
简称特
,
符号是
T。
③方向 : 小磁针 N 极的受力方向。
2. 磁感线
(1) 定义 : 在磁场中画一些曲线 , 使曲线上任意点的切线方向都跟这点的磁感应强度方向一致
, 这样的曲线
叫作磁感线。
(2) 磁感线的特点

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第九章磁场
第一单元磁场安培力
第1课磁场及磁场对电流的作用
一、磁场
1．产生：产生于________或________周围．
2．本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的________产生的．
3．特性
磁场对放入其中的________或运动电荷(电流)有力的作用，N 极的受力方向与磁场方向相________，S 极的受力方向与磁场方向相________．磁体、电流之间都是通过________发生相互作用的．
答案：1．磁体电流
2．运动
3．磁体同反磁场
4．描述
(1)磁感应强度：
①定义：在磁场中，垂直于________方向的通电导线，受到的安培力F 与电流I 和导线长度L 的乘积的比值，叫做通电导线所在处磁场的磁感应强度．即B ＝F IL
(定义式)．
②方向：磁感应强度是矢量，其方向就是该处________的方向，也是小磁针N 极的受力方向，即小磁针静止时N 极的指向，其合成遵循平行四边形定则．
③单位：其国际单位是特斯拉，简称特，代表符号是________，1 T ＝1 N/(A·m)． ④意义：磁感应强度是表示磁场强弱和________的物理量．
(2)磁感线：
①定义：在磁场中画一系列曲线，使曲线上任意点的切线方向都跟该点________方向一致，这一系列曲线即为磁感线．
②意义：磁感线的疏密程度表示磁场的________，切线方向表示磁场的________． ③特点：磁感线是闭合曲线，磁体外部的磁感线是从N 极指向S 极，磁体内部的磁感线是从________极指向________极，磁感线不相交．
答案：4．(1)①磁场 ②磁场 ③T ④方向 (2)①磁场
②强弱方向 ③S N
5．常见的磁场
(1)常见磁体产生的磁场——条形磁铁的磁场、蹄形磁铁的磁场、地磁场．
(2)常见电流产生的磁场——直线电流的磁场、环形电流的磁场、通电螺线管的磁场，它们的方向都是由安培定则来判定的．
(3)安培定则：也叫右手螺旋定则，是表示电流方向和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则．通电直导线中的安培定则：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，1.了解磁场的物质性，掌握磁感应强度的概念，了解磁感线如何描述磁场，掌握通电直导线和圆环、螺线管周围磁场方向的判断方法．
2.理解安培力，掌握安培力方向的判断方法，掌握安培力公式的应用．
3.考查一般为选择题或计算题．
那么________的指向就是磁感线的环绕方向；通电螺线管中的安培定则：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么________所指的那一端是通电螺线管的N极．
(4)匀强磁场：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处________，这个区域的磁场叫做匀强磁场，如通电螺线管内部的磁场．
答案：5．(3)四指大拇指(4)相同
二、安培力
1．定义：________对通电导线(电流)的作用力称为安培力．
2．大小：F＝BIL sin α(α为B、L间的夹角)．
若通电导线垂直于磁场方向时，则安培力F＝________(最大)，若通电导线与磁场方向平行时，安培力F＝________.
3．方向：可用________手定则判断．
4．左手定则
伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，那么________所指的方向就是安培力的方向．5．磁电式电流表的工作原理
蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的，如右图所示.不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线.当电流通过线圈的时候，线圈安培力作用使线圈发生转动.线圈转动时，螺旋弹簧被扭动发生形变，阻碍线圈的转动，当二者达到平衡时，线圈停止转动.电流越大，安培力就越大，弹簧的形变也就越大.所以从线圈转动的角度就能判断电流的大小.当线圈中的电流方向改变时，安培力F的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变.所以根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向.
答案：1．磁场
2．BIL0
3．左
4．大拇指
5．平行
随堂训练
如图甲所示，关于地磁场的起因，有人提出如下假说：地磁场是由随地球自转的电子的定向运动而引起的．则此假说中的电子运动方向应( )
A ．沿纬线由东向西，如图(a)
B ．沿纬线由西向东，如图(b)
C ．沿经线由北向南，如图(c)
D ．沿经线由南向北，如图(d)
错解：错选A ，没有注意电子的运动方向与电流方向的转换．错选C ，认为电子运动的方向就是地磁场的方向．
答案：B
如图所示，质量为m ＝50 g ，长l ＝10 cm 的铜棒，用长度亦为l 的两根轻导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B ＝0.5 T ．未通电时，轻导线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ＝37°，不考虑导体棒切割磁感线产生的感应电流，求此棒中恒定电流的大小．
错解：θ＝37°为铜棒平衡位置，有：
F 安＝mg tan 37°，
而F 安＝B I l ，
由以上两式解得：I ＝mg tan 37°Bl
＝7.5 A. 有的认为当摆角为θ2
时为平衡位置，也错，因为圆周运动合力不为0，故没有平衡位置．正确解答：当铜棒摆到最大角度时，对铜棒进行受力分析，通电时导线向外偏转，说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外，受力如图所示(侧视图)．此时其加速度沿圆周切线向下，且为最大的(而平衡位置处于速度最大的位置)．铜棒向外偏转过程中，导线拉力不做功．
F 做功为：W F ＝Fs 1＝BIl ×l sin 37°，
重力做功为：W G ＝－mgs 2＝－mgl (1－cos 37°)，
由动能定理得：BIl 2sin 37°－mgl (1－cos 37°)＝0－0.
所以I ＝mg 1－cos 37° Bl sin 37°＝0.05×10× 1－0.8 0.5×0.1×0.6
A ＝103
A ＝3.33 A. 答案：3.33 A。

高考物理总复习(知能要求+课前自修+随堂训练)第九章第1课 磁场

高考物理一轮复习 第九章 磁场 第1节 磁场的描述 磁场对电流的作用课件 新人教版

(统考版)2023版高考物理一轮复习 第九章 磁场 第1讲 磁场及其对电流的作用学生用书