高考物理大一轮复习 第九单元 磁场 1 磁感应强度和安

有两根长直导线 a、b 互相平行放置，如图所示为垂直 于导线的截面图．在如图所示的平面内，O 点为两根导线连线的 中点，M、N 为两导线连线的中垂线上两点，与 O 点的距离相等， aM 与 MN 夹角为 θ.若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定 电流 I，单根导线中的电流在 M 处产生的磁感应强度为 B0，则 关于线段 MN 上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是( )
【答案】 A 【解析】 根据安培定则可得左边通电导线在两根导线之间 的磁场方向垂直纸面向里，右边通电导线在两根导线之间的磁场 方向垂直纸面向外，离导线越远磁场越弱，在两根导线中间位置 磁场为零，由于规定 B 的正方向垂直纸面向里，可判断选项 A 正确．
理论研究表明，无限长通电直导线磁场中 某点的磁感应强度可用公式 B＝krI表示，公式中的 k 是常数，I 是导线中电流强度，r 是该点到直导线的 距离．若两根相距为 L 的无限长通电直导线垂直 x 轴平行放置，电流强度均为 I，如图甲所示．图乙中 能正确反映两导线间的磁感应强度 B 与 x 关系的是(规定 B 的正 方向垂直纸面向里)( )
考点二 安培定则的应用和磁场的叠加
1．安培定则的应用
用安培定则判定电流的磁场时应分清“因”和“果”．
磁场
因果 原因(电流方向) 结果(磁场方向)
直线电流的磁场
大拇指
Hale Waihona Puke 四指环形电流的磁场
四指
大拇指
2．常见的电流磁场分布
电流
立体图
横截面图
直线电 流
纵截面图
通电螺 线管
环形电 流
3.磁场的叠加：磁感应强度是矢量，计算时利用平行四边形 定则合成与分解．
A．M 点和 N 点的磁感应强度方向一定相反 B．M 点和 N 点的磁感应强度大小均为 2B0cosθ C．M 点和 N 点的磁感应强度大小均为 2B0sinθ D．在线段 MN 上各点的磁感应强度都不可能为零
【答案】 AB 【解析】 作出两根导线在 MN 两处产生的磁感应强度，根据平行四 边形定则求出合磁感应强度，如图， 则选项 A、B 正确、选项 C 错误；两 根导线在 O 处产生的磁感应强度等 大反向，合磁感应强度为 0，则选项 D 错误．
磁场的基本性质：磁场对其中的磁体、电流和运动电荷 有力的作用．
磁场的产生：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电 荷运动产生的．
二、磁感应强度 意义：表示磁场强弱和方向． 定义式：B＝IFL(通电导线垂直磁场) 单位：特斯拉(T) 方向：小磁针 N 极的受力方向．
三、磁感线 意义：磁感线的疏密表示磁场的强弱，某点的切线方向
五、考点鸟瞰
考点鸟瞰 考点一：对磁感应强度的理解 考点二：安培定则的应用和磁场的叠加 考点三：安培力的判断与计算 考点四：判断安培力作用下导体的运动情况 考点五：涉及安培力的动力学问题
高考热度 ★★★
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考点讲练
考点一 对磁感应强度的理解
1．理解磁感应强度注意“三点” (1)磁感应强度由磁场本身决定，不能根据 B＝IFL认为 B 与 F 成正比，与 IL 成反比． (2)如果通电导线平行磁场，则所受安培力为零，但不能说该 点的磁感应强度为零． (3)磁感应强度是矢量，其方向为放入其中的小磁针 N 极的 受力方向．
2．磁感应强度 B 与电场强度 E 的比较
磁感应强度 B
电场强度 E
物理意义 描述磁场强弱的物理量
描述电场强弱的物理量
定义式 方向
B＝IFL(L 与 B 垂直) 小磁针 N 极受力方向
E＝Fq 正电荷受力方向
决定因素 由磁场决定，与电流元无关 由电场决定，与检验电荷无关
磁感线与 磁感线闭合，不相交
要求 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ
命题规律
(1)磁感应强度的叠加； (2)安培力、洛伦兹力的动 力学问题； (3)有界磁场中的临界问 题； (4)带电粒子在匀强磁场中 的多解问题； (5)带电粒子在组合场和复 合场中的运动
9．1 磁感应强度和安培力
知识清单
磁感应强度和安培力基础知识清单 一、磁场
的同心圆，距导线
最强，管外越远处磁场 圆 环 中 心 越 远 磁
越远处磁场越弱
越弱
场越弱
四、安培力 大小：F＝BILsinθ (θ 是 B 与 I 的夹角)．
(1)B 与 I 平行：F＝0 (2)B 与 I 垂直：F＝BIL
方向 (1)用左手定则判断：伸开左手，使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，那么拇指所指的方向就是安培力的方向． (2)安培力方向的特点：不论 B 和 I 夹角如何，总是 F⊥B， F⊥I，即 F 垂直于 B 和 I 决定的平面．
表示该点的磁场方向． 特点：磁感线是闭合曲线，在磁体外部从 N 极指向 S 极；
在磁体内部由 S 极指向 N 极．磁感线不相交．
安培定则：判定电流周围的磁场方向．
磁场 直线电流的磁场
项目
通电螺线管的磁场
环形电流的磁场
安培 定则
特点
与条形磁铁的磁场相 环形电流的两侧
无磁极、环绕导线
似，管内为匀强磁场且 是 N 极和 S 极，离
⑥一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强 度一定为零
⑦地磁场的 N 极在地理的南极附近，地磁场的 S 极在地理的 北极附近
⑧地磁场在地球表面附近大小不变，方向与地球表面平行
【答案】 ④⑤⑦
…规律总结… 磁感线规律总结： (1)磁感线上某点切线方向表示该点的磁场方向． (2)磁感线的疏密表示磁场的大小． (3)磁感线是闭合的，在磁体外部由 N 极指向 S 极，在磁体 的内部由 S 极指向 N 极． (4)磁感线的方向由安培定则来判断．
电场线
电场线不闭合，不相交
下列关于磁场或电场的说法正确的是________． ①通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 ②通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大 ③放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相 同 ④磁感应强度的大小跟放在磁场中的通电导线受力的大小 无关 ⑤电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零
第九单元 磁 场
考点内容 磁场、磁感应强度、磁感线 通电直导线和通电线圈周围磁场的方向
安培力、安培力的方向 匀强磁场中的安培力
洛伦兹力、洛伦兹力的方向 洛伦兹力公式
带电粒子在匀强磁场中的运动 质谱仪和回旋加速器
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.