高考物理总复习课件：专题九 磁场
高三物理《磁场》复习课件
欢迎来到高三物理《磁场》复习课件！通过本课件，我们将一起探索磁场的 神秘世界，了解其性质、来源、作用、储能和应用。
磁场概述
我们将从最基础的层面开始，介绍磁场的概念和特点。磁场是由物质中的电 荷运动所形成的，能够对其他电荷和磁性物质施加力。
磁场的性质
1 磁力线
磁场力线的特点及其表示方法
3 磁场强度
磁场的大小与其对电荷的影响强弱
2 磁场方向
确定磁场方向的规则和磁针的作用
磁场的来源
1
磁铁
不同类型磁铁的特点及其产生磁场的原理
2
电流
安培定则和导线产生的磁场
3
电磁铁
通过电流控Leabharlann 磁场的强弱磁场的作用磁悬浮
利用磁场力实现物体悬浮的原 理和应用
罗盘
利用磁场指示方向的仪器
磁共振成像
利用磁场和无害的无线电波产 生详细的人体影像
3
磁存储
磁存储介质的原理和数据存储方式
磁感应强度
定义
磁感应强度的含义和计量 单位
磁场强度与磁感应强 度
两者的关系和区别
磁场的测量
测量磁感应强度的方法和 仪器
磁场的储能
磁场具有储能的能力，我们将探索磁场能量的来源、计算方法和实际应用。
磁场的应用
1
电磁感应
电磁感应的原理和电磁感应现象在发电机和变压器中的应用
2
电磁波
电磁波的特性和应用，如通信和医学诊断
高考物理课件 第九章 磁场 专题九课件
角度 3 电场、磁场与重力场叠加
例 6 (2017·新课标全国卷Ⅰ，16)如图，空间某区域存在匀强
电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直 于纸面向里．三个带正电的微粒 a、b、c 电荷量相等，质量分别为 ma、mb、mc.已知在该区域内，a 在纸面内做匀速圆周运动，b 在纸 面内向右做匀速直线运动，c 在纸面内向左做匀速直线运动．下列 选项正确的是( )
例 2 如图所示，一个质量为 m、电荷量为 q 的正离子，在 D
处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁 场方向垂直纸面向里．结果离子正好从距 A 点为 d 的小孔 C 沿垂直 于电场方向进入匀强电场，此电场方向与 AC 平行且向上，最后离 子打在 G 处， 而 G 处距 A 点 2d(AG⊥AC)不计离子重力，离子运 动轨迹在纸面内．求：
【解析】 设质子质量为 m，电荷量为 q，则氘核质量为 2m，
A．E′k＝Ek B．E′k>Ek C．E′k<Ek D．条件不足，难以确定
【解析】 设质子的质量为 m，则氘核的质量为 2m.在加速电 场中，由动能定理可得 eU＝12mv2，在复合场内，由 Bqv＝qE 得 v ＝EB；同理对于氘核由动能定理可得离开加速电场的速度比质子的 速度小，所以当它进入复合场时所受的洛伦兹力小于电场力，将往 电场力方向偏转，电场力做正功，故动能增大，选项 B 正确．
【解析】 由 A、B 相碰时动量守恒 mv＝2mv′，有 v′＝v2. 据题意碰后 A、B 合成的大油滴仍受重力与电场力平衡，合外力是 洛伦兹力，所以继续做匀速圆周运动，且有
r＝2m2qvB′＝2mqvB＝R2 T＝22πq2Bm＝2qπBm 转动半径为R2，周期不变．选项 B 正确． 【答案】 B
2019版高考物理一轮复习第九章磁场9_1磁场及其对电流的作用课件
A．B1＝B2＜B3 B．B1＝B2＝B3 C．a 和 b 处磁场方向垂直于纸面向外，c 处磁场方向垂直于纸面向里 D．a 处磁场方向垂直于纸面向外，b 和 c 处磁场方向垂直于纸面向里
解析 本题要明确 3 条导线中的电流在 a、b、c 三点各自产生的磁场 的分布情况，要充分利用对称性进行矢量合成。对于 a 点，由右手螺旋定 则可知，两倾斜导线在此处产生的磁感应强度大小相等、方向相反，水平 导线在此点产生的磁场方向向外；对于 b 点，斜向右上方的导线与水平导 线在此点产生的磁感应强度大小相等、方向相反，斜向左上方的导线在此 点产生的磁场方向向外；对于 c 点，水平导线在此点产生的磁场方向向里， 斜向左上方和斜向右上方的导线在此点产生的磁场方向也向里，则 c 点合 磁场方向向里，且有 B3＞B1＝B2。综上可知 A、C 项正确。
答案 C
2.(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 B2＋B′2， 方向不同，选项 C、D 错误。
答案 AC
微考点 2 与安培力有关的力学问题 核|心|微|讲
2020届高三物理总复习课件：磁场 (共32张PPT)
的磁场力（安培力）为F安 =BIL；其中I=nesv；
设导线中共有N个自由电子N=nsL；每个电子受
的磁场力为F，则F安=NF。由以上四式可得
f=qvB。条件是v与B垂直。
F
F安
当v与B成θ角时，f=qvBsinθ。
B I
3、洛伦兹力方向的判定：左手定则 注意：四指必须指电流方向（不是速度方向 ）
5、磁感应强度B 定义式：B=F/ IL B的大小与F、I、L的大小无关 单位：1T=1N/A ·m 方向：与小磁针N极受力方向一致 6、磁通量Φ 公式： Ф=BS sin θ θ为平面跟磁场方向夹角 单位：1Wb＝1T·1m2． 意义:垂直于磁场方向的1m2面积中，磁感线的条数
跟那里的磁感应强度的数值相同. 磁通密度: B=Φ/S ，磁感应强度又叫做磁通密度
导线a和b，a中通有竖直向下的电流，b中通 有水平向右的电流，导线a固定，导线b可自由 运动，那么正确说法是 A．导线b顺时针转动同时向a靠拢 B．导线b逆时针转动同时向a靠拢 C．导线b顺时针转动同时远离a D．导线b逆时针转动同时远离a
答案:A
2．有关磁现象及其电本质的判断，正确的是： A．同向电流间的吸引力是通过磁场来实现的 B．安培分子电流假设揭示了磁体的磁场也是
2、质 谱仪
如图所示，从离子源放出的离子初速可忽略．经电压 为U的加速电场加速后，垂直射入一个有界的磁场（磁 感强度为B），然后作匀速圆周运动，落在记录它的照 相底片M上．若测出出入口的距离（直径）为d，则可 求得离子的荷质比
qU 1 mv2 2
qvB mv2 r mv
r
qB
q 8U m B2d2 .
I//B
F=0
I⊥B
F=BIL
高三物理一轮复习 磁场课件
磁场对通电导线的作用力
安培力
安培力是指磁场对通电导线的吸引力或排斥力，其大小与电流强度、导线长度和磁场强度有 关。
安培力的方向可以用左手定则来判断：伸开左手，让大拇指与其余四指垂直，并处于同一平 面内，将左手放入磁场中，让磁感线穿过手心，四指指向电流方向，大拇指所指的方向即为 安培力的方向。
安培力在生产生活中有广泛的应用，如电动机、发电机等。
描述磁场强弱和方向的物 理量，用符号B表示。
定义
在磁场中垂直于磁场方向 的通电导线中受到的安培 力与电流和导线长度乘积 的比值。
单位
特斯拉（T），国际单位 制中的基本单位。
磁感线的概念
STEP 01
磁感线
STEP 02
特点
描述磁场分布的闭合曲线， 曲线上每一点的切线方向 表示该点的磁场方向。
STEP 03
带电粒子在磁场中的速度选择器
速度选择器是一种特殊装置， 能够将速度为某一特定值的带 电粒子筛选出来。
在速度选择器中，电场和磁场 共同作用，使得只有满足$qE = qvB$的带数器等领域有广泛应用。
磁感应强度与磁感线
磁感应强度的定义
磁感应强度
详细描述
磁场是一种传递磁力的媒介，它对处于其中的磁体或电流产生力的作用。这种 力是相互作用的，即磁场会对处于其中的每一个磁体或电流产生力的作用，而 每一个磁体或电流也会对磁场产生反作用力。
磁场的方向
总结词
磁场的方向是指磁场中某一点处磁力线的指向，它可以用小磁针的北极指向来表示。
详细描述
磁场中某一点处的磁场方向是指该点处磁力线的指向，即在该点处放置一个小磁针时，小磁针北极所指的方向就 是该点处磁场的方向。由于磁场是一种矢量场，因此不同点处的磁场方向可能是不同的。在三维空间中，磁场方 向可以用三维向量来表示。
2019版高考物理一轮复习第九章磁场9.1磁场及其对电流的作用课件
2.电流磁场的判断: 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。
3.安培定则(右手螺旋)与左手定则记忆方法: (1)左手比右手螺旋多出一个掌心,一个描述三个量,一个描述两个量。 (2)右手螺旋中,四指弯曲,大拇指伸直,电流或磁感线弯曲时用四指,直线时用大拇指。
【慧眼纠错】 (1)磁场是假想的,客观上不存在。 纠错:________________________________________ _____________。
23 3
3 3
B02 B12
【通关秘籍】
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点,利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的 大小和方向。如图所示为M、N在c点产生的磁场。
(3)应用平行四边形定则进行合成,如图中的合磁场。
【考点冲关】 1.(多选)下列说法正确的是 ( ) A.磁场中某点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通 电导线放在该点时,受到的磁场力F与该导线的长度L、 通过的电流I的乘积的比值B= ,即为磁场中某点的磁 感应强度
3
由左手定则可知,L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所 在平面平行,L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平 面垂直;每根直导线单位长度所受磁场力F = BIL ∝B, 故L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为 F1∶F2 ∶F3 = B1∶B2∶B3 =1∶1∶ ,故B、C选项正 确。
一束带电粒子沿水平方向匀速飞过小磁针上方时,磁针的N极向西偏转,这一束带电粒
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 ( )
导学号04450199
2025年高考物理总复习专题九磁场第1讲磁场、磁场对电流的作用
第1讲磁场、磁场对电流的作用知识巩固练1.(2023年佛山模拟)如图(俯视图)，在竖直向下、磁感应强度大小为2 T的匀强磁场中，有一根长0.4 m的金属棒ABC从中点B处折成60°角静置于光滑水平面上，当给棒通以由A 到C、大小为5 A的电流时，该棒所受安培力为()A.方向水平向右，大小为4.0 NB.方向水平向左，大小为4.0 NC.方向水平向右，大小为2.0 ND.方向水平向左，大小为2.0 N【答案】D【解析】金属棒的有效长度为AC，根据几何知识得L=0.2 m，根据安培力公式得F=BIL=2×5×0.2=2 N，根据左手定则可判定安培力水平向左，故A、B、C错误，D正确.2.(2023年北京昌平二模)如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度.它的右臂挂有一个矩形线圈，匝数为N，底边长为L，下部悬在匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直.当线圈中通有电流I时，调节砝码使两臂达到平衡；然后使电流反向、大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂达到新的平衡.所测磁场的磁感强度B的大小为()A.mg2NIL B.2mgNILC.NIL2mgD.2NILmg【答案】A【解析】根据平衡条件有mg=2NBIL，解得B=mg2NIL，A正确.3.(2022年华师附中测试)(多选)在匀强磁场中放入一条通电短导线，并将它固定.然后改变导线中通入的电流，画出该导线所受安培力的大小F与通过导线电流I的关系图像，其中图A为曲线.M、N各代表一组F、I的数据.则在下列四幅图中，你认为可能正确的是()A BC D【答案】BD【解析】在匀强磁场中，通电导线受到的安培力为F=BIL sin θ，当电流方向与磁场方向平行时，安培力为0.当电流方向与磁场方向不平行时，在匀强磁场中，安培力与电流大小成正比，F-I图像为过原点的直线.故B、D正确.4.如图所示，水平导轨接有电源，导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒a、b、c，其中b最短，c为直径与b等长的半圆，导体的电阻与其长度成正比，导轨电阻不计.现将装置置于向下的匀强磁场中，接通电源后，三根导体棒中均有电流通过，则它们受到安培力的大小关系为() A.F a＞F b=F c B.F a=F b＞F cC.F a=F b=F cD.F a＞F b＞F c【答案】B【解析】导体棒a、b、c的有效长度相等，但c的电阻大于a、b，所以通过c 的电流小于a、b.由F=BIL，可知B正确，A、C、D错误.5.如图所示，在匀强磁场中，有一个正六边形线框.现给线框通电，正六边形线框中依次相邻的四条边受到的安培力的合力大小是F，则正六边形线框的每条边受到的安培力的大小为()F B.F C.√3F D.2FA.√33【答案】A【解析】根据左手定则，依次相邻的四条边中相对的两条边受的安培力等大反向合力为零，中间相邻的两条边受安培力方向夹角为60°，每边受安培力设为F1，则2F1cos F，A正确.30°=F，可得F1=√33综合提升练6.(2023年朝阳模拟)如图甲所示，在匀强磁场中，质量为m、长为L的导体棒用两根等长绝缘细线悬挂于同一水平线上的O、O'两点，两细线均与导体棒垂直.图乙中直角坐标系的x 轴与导体棒及OO'平行，z轴竖直向上.若导体棒中通以沿x轴正方向、大小为I的电流，导体棒静止时细线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度可能()A.沿x轴正方向，大小为mgILB.沿y轴正方向，大小为mgcos θILC.沿z轴正方向，大小为mgtan θILD.沿细线向下，大小为mgsin θIL【答案】D【解析】若磁感应强度沿x轴正方向，与电流方向同向，导体棒不受安培力.导体棒不可能在图示位置保持静止，A错误；若磁感应强度沿y轴正方向，由左手定则，导体棒受安培力竖直向上，导体棒不可能在图示位置保持静止，B错误；沿z轴正方向，由左手定则，导体棒受安培力水平向左，导体棒不可能在图示位置保持静止，C错误；沿细线向下，大小为mgsin θ，安培力大小F安=mg sin θ，方向与细线垂直斜向右上方.安培力与细线的拉力IL的合力恰好与重力平衡.且导体棒静止时细线与竖直方向夹角为θ，D正确.7.(多选)如图所示，两平行导轨ab，cd竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒PQ放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触.现在金属棒PQ中通以变化的电流I，同时释放金属棒PQ使其运动.已知电流I随时间t变化的关系式为I=kt(k为常数，k＞0)，金属棒与导轨间存在摩擦.则下面关于棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图像中，可能正确的有()A B C D，F f=μF N=μF安【答案】AD【解析】根据牛顿第二定律，得金属棒的加速度a=mg-F fm=μBIL=μBLkt，联立解得加速度a=g-μBLkt，与时间呈线性关系，且t=0时，a=g，故A正确，mB错误；因为开始加速度方向向下，与速度方向相同，做加速运动，加速度逐渐减小，即做加速度逐渐减小的加速运动，然后加速度方向向上且逐渐增大，做加速度逐渐增大的减速运动，故C错误，D正确.8.(2023年大同模拟)(多选)如图所示，正三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条垂直于纸面的长直导线.a、c处导线的电流大小相等，方向垂直纸面向外，b处导线电流是a、c处导线电流的2倍，方向垂直纸面向里.已知长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度与电流成正比、与该点到导线的距离成反比.关于b、c处导线所受的安培力，下列表述正确的是()A.方向相反B.方向夹角为60°C.大小的比值为√3D.大小的比值为2【答案】AD【解析】如图所示，结合几何关系知b、c处导线所受安培力方向均在平行纸面方向，方向相反，A正确，B错误；设导线长度为L，导线a在b处的磁感应强度大小为B，结合几何关系知b处磁感应强度为B合=√3B，b导线受安培力为F安=B合(2I)L=2√3BIL，c处磁感应强度为B'合=√3B，c导线受安培力为F'安=B'合IL=√3BIL，联立解得F 安F'安=2，C错误，D 正确.9.如图所示，在磁感应强度B=1 T，方向竖直向下的匀强磁场中，有一个与水平面成θ=37°角的导电滑轨，滑轨上放置一个可自由移动的金属杆ab.已知接在滑轨中的电源电动势E=12 V，内阻不计.ab杆长L=0.5 m，质量m=0.2 kg，杆与滑轨间的动摩擦因数μ=0.1，滑轨与ab 杆的电阻忽略不计.要使ab杆在滑轨上保持静止，求滑动变阻器R的阻值的变化范围(g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果保留1位有效数字).解：分别画出ab杆在恰好不下滑和恰好不上滑这两种情况下的受力分析图，如图所示.甲乙当ab杆恰好不下滑时，如图甲所示.由平衡条件，得沿滑轨方向mg sin θ=μF N1+F安1cos θ，垂直滑轨方向F N1=mg cos θ+F安1sin θ，L，解得R1≈5 Ω.而F安1=B ER1当ab杆恰好不上滑时，如图乙所示.由平衡条件，得沿斜面方向mg sin θ+μF N2=F安2cos θ，垂直斜面方向F N2=mg cos θ+F安2sin θ，L，解得R2≈3 Ω.而F安2=B ER2要使ab杆保持静止，R的取值范围是3 Ω≤R≤5 Ω.。
高考物理磁场专题复习最新版.ppt
带电粒子在匀强带 电 粒
电 场 中 加 速 (v0在 匀 强 与电场线平行或场 中 偏
为零)
(v0⊥E)
子电转 带匀匀与
电 强 速 磁
行)
粒 磁 运 感
子 场 动 线
在带 电 粒 中在 匀 强 (v0场 中 偏 平(v0 与 磁
线垂直)
子 磁 转 感
受力特点
受到恒 力做功
定的
电
场
力；
电
场 不作用受
磁
专题九 │ 要点热点探究
要点热点探究
► 探究点一 磁场对通电导线的作用力 例1 [2011·课标全国卷] 电磁轨道炮工作原理如图3－9－1
所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持 良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道 流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强 磁场)，磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到 安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的 2倍，理论上可采用的办法是( )
匀变速直线 运动
类平抛运动
匀速直线运 动
匀速圆周运 动
牛律运动顿、规运匀律动变定速 牛律运正交顿动、分运公匀解动式变法定速、
匀速直线运 动公式
牛顿运动定 律、向心力 公式、圆的 几何知识
专题九 │ 考情深度解读
运动形式 比较项目
带电粒子 匀强电场 加速(v0与 场线平行 为零)
在 中 电 或
带电粒子在 匀强电场中 偏转(v0⊥E)
只改变电荷的速度方向， 作用效果 改变导体棒的运动状态
不改变速度大小
专题九 │ 考情深度解读
比较项目
安培力
洛伦兹力
①安培力实际上是在导线中定向运动的电荷所受到
高考物理复习课件(九)磁场课件
度变为原来的23
主干知识·忆一忆
易错易混·醒一醒 保温训练·试一试
高考主题(九) 磁 场 结 束
解析：边界上有粒子射出的范围是以偏转圆直径为弦所对应 的边界圆弧长，即偏转圆半径 r＝ 22R＝mBqv，得 v＝ 22BmqR， 所以 B 项正确，A 项错误；磁感应强度增加到原来的 2倍， 直径对应的弦长为 R，有粒子射出的边界圆弧对应的圆心角 为 60°，所以弧长之比为 2∶3，D 项正确，C 项错误。 答案：BD
些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧
上，这段圆弧的弧长是圆周长的14。下列说法正确的是
()
A．粒子从 M 点进入磁场时的速率为 v＝BmqR
B．粒子从 M 点进入磁场时的速率为 v＝
2BqR 2m
C．若将磁感应强度的大小增加到 2B，则粒子射出边界的圆弧长
度变为原来的
2 2
D．若将磁感应强度的大小增加到 2B，则粒子射出边界的圆弧长
主干知识·忆一忆
易错易混·醒一醒 保温训练·试一试
高考主题(九) 磁 场 结 束
解析：在没有电磁弹射器的情况下，飞机在水平方向上只受 阻力和牵引力，因为初速度为零，根据公式 v2＝2aL 可得过 程中的加速度为 a＝2vL2 ＝760 m/s2，故根据牛顿第二定律可得 F－0.2mg＝ma，解得 F＝2.46×105 N，A 项错误，B 项正确； 当电磁弹射器与飞机发动机同时工作时，若只增大电流，飞 机受到的安培力更大，则起飞距离将变小，由动能定律 W＋ (F－0.2mg)L3＝12mv2－0，解得 W＝2.94×107 J，C、D 项正确。 答案：BCD
安培力、安培 3 力的方向(Ⅰ)
带电粒子在 7 匀强磁场中
的运动(Ⅱ)
2021版《大高考》高考物理总复习课件：专题九 磁场
(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。
解析 (1)对线圈前后两边所受安培力的合力为零，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 由左手定则知方向水平向右 (2)安培力的功率为P＝F·v② 联立①②式解得P＝nBILv③ 答案 (1)nBIL 方向水平向右 (2)nBILv
技巧秘诀 安培力做功与动能定理结合解题，其步骤如下： (1)选取研究对象，明确它的运动过程； (2)分析研究对象的受力情况(若是立体图就改画成平面图)和各个 力做功情况，特别是分析安培力大小和方向，看安培力做正功 还是负功，然后求各力做功的代数和； (3)明确初、末状态的动能； (4)列出动能定理的方程，以及其他必要的解题方程进行求解。
解析 对金属棒受力分析如图所示。由三力平衡的特点得 tan θ ＝BmIgL，故 A 正确，C、D 错误；悬线的长度对 θ 角没有影响，B 错误。
答案 A
技巧秘诀 具体思维流程如下
安培力与功、动能定理的综合应用 【解题方略】 安培力是磁场中出现的重要概念，安培力具有力的共性，能产 生加速度、能对通电导体做功。 【例3】 (2015·重庆理综，7，15分)音圈电机是一种应用于硬 盘、光驱等系统的特殊电动机，如图是某音圈电机的原理示意 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，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线 圈平面竖直向下，大小为B，区域外的磁场忽略不计。线圈左边 始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度 始终相等，某时刻线圈中电流从P流向Q，大小为I。
3.带电粒子在有界磁场中运动的对称性 (1)直线边界的对称性：从同一直线边界射入的粒子，又从同 一直线边界射出时，速度与边界的夹角相等，如图甲。
2019版高考物理一轮复习第九章磁场9_1磁场及其对电流的作用课件
2.(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
必考部分
第九章 磁场
★★★考情微解读★★★
第1讲 磁场及其对电流的作用
微知识·对点练 微考点·悟方法 微专题·提素养 微考场·提技能
微知识·对点练
学生用书P143
微知识 1 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。
条形磁铁
蹄形磁铁
2．电流的磁场
微知识 3 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 。 (2)磁场和电流平行时：F＝ 0 。
2．安培力的方向 (1)用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与 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)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即 F 垂直于 B 和 I 决定的平 面。
电螺线管的磁场时应分清“因”和“果”。
原因(电流方向) 结果(磁场方向)
直线电流的磁场
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安培
定则 立体 图
注意：图中的 “×”号表示垂直进入纸面， “· ”表示垂直从纸 面出来。
[正 误 辨 识]
(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) 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
技巧秘诀 安培力做功与动能定理结合解题，其步骤如下：
(1)选取研究对象，明确它的运动过程；
(2)分析研究对象的受力情况(若是立体图就改画成平面图)和各个 力做功情况，特别是分析安培力大小和方向，看安培力做正功 还是负功，然后求各力做功的代数和； (3)明确初、末状态的动能；
(4)列出动能定理的方程，以及其他必要的解题方程进行求解。
(1)确定场源，如通电导线。
(2) 定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在 这一点上产生的磁场的大小和方向。如图中M、N在c点产生的磁 场。 (3)应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场B。
【例1】 如图所示，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。关于以上几点处的磁 场，下列说法正确的是( )
BIL ＝ ，故 A 正确，C、D 错误；悬线的长度对 θ 角没有影响，B mg 错误。
答案 A
技巧秘诀
具体思维流程如下
安培力与功、动能定理的综合应用
【解题方略】
安培力是磁场中出现的重要概念，安培力具有力的共性，能产 生加速度、能对通电导体做功。 【例3】 (2015· 重庆理综，7，15分)音圈电机是一种应用于硬盘、 光驱等系统的特殊电动机，如图是某音圈电机的原理示意图，
A.O点处的磁感应强度为零
B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D.a、c两点处磁感应强度的方向不同
解析
先根据安培定则可判断M、N两点处的直线电流在a、b、c、
d、O各点产生的磁场方向如图所示，再利用对称性和平行四边
形定则可确定各点 (合 ) 磁场的方向。磁场叠加后可知，a 、b、 c 、 d、O的磁场方向均相同，a、b点的磁感应强度大小相等，c、 d 两点的磁感应强度大小相等。所以只有C正确。
(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。
解析
(1) 对线圈前后两边所受安培力的合力为零，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
由左手定则知方向水平向右
(2)安培力的功率为P＝F· v② 联立①②式解得P＝nBILv③ 答案 (1)nBIL 方向水平向右 (2)nBILv
安培力大小和方向的判定方法
【典例】 如图所示，用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有n＝
10 匝，线圈由粗细均匀、单位长度的质量为2.5×10－3 kg的导
线绕制而成，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平。在 线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁，磁铁的中轴线OO′垂直于 线圈平面且通过其圆心O，测得线圈的导线所在处磁感应强度大 小为0.5 T，方向与竖直线成30°角，要使三条细线上的张力为
专题九 磁
场
考点一 磁感应强度及安培力的应用
1.磁场及其对电流的作用
2.常见几种电流的磁场分布图
直线电流的磁场 无磁极、非匀强且
特点 距导线越远处磁场 越弱
通电螺线管的磁场
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
答案 C
安培力作用下物体的平衡 【解题方略】
通电导体棒在磁场中的平衡问题是一种常见的力学综合模型，
该模型一般由倾斜导轨、导体棒、电源和电阻等组成。这类题 目的难点是题图具有立体性，各力的方向不易确定。因此解题 时一定要先把立体图转化为平面图，通过受力分析建立各力的 平衡关系，如下图所示。
【例2】 如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，
通电导线之间，通过磁场发生相互作用；同向电流相互 ______ 吸引 ， 反向电流相互______ 排斥 。
磁感应强度的矢量性及安培定则的应用
【解题方略】 空间中的磁场通常会是多个磁场的叠加，磁感应强度是矢量， 可以通过平行四边形定则进行计算或判断。通常考题中出现的
磁场不是匀强磁场，这类考题的解法如下：
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，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖 直向下，大小为B，区域外的磁场忽略不计。线圈左边始终在磁 场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等， 某时刻线圈中电流从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；
零，线圈中通过的电流至少为(
)
A.0.1 A
B.0.16 A
C.0.01 A
D.无法确定
[错解 1]
审题时发现线圈半径未知，从而得出不能求出导线有
效长度的结论，因此错选 D 项； [错解 2] 物理方法掌握不够，不能引入“电流元”对线圈进行
受力分析， 或者不会利用磁场对称分布的特点判断导线所在处的 磁场方向，因此也选择 D 项； [错解 3] 解出电流为 0.1 A 后，发现线圈匝数 n 没有用上，从
大。( ) ) )Biblioteka (4)磁感线是真实存在的。(
(5)在同一幅图中，磁感线越密，磁场越强。(
(6) 将通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强 度为零。( )
(7)安培力可能做正功，也可能做负功。(
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√
)
(6)× (7)√
[形 象 思 考]
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
对金属棒受力分析如图所示。由三力平衡的特点得 tan θ