2021届高三物理一轮复习专题：第八章 磁场 学案39 磁场及其描述
高三物理第一轮复习 第八章磁场及其描述导学案39
第八章磁场学案39 磁场及其描述一、概念规律题组1．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．②③2．(2010·苏北高二教学质量联合调研)关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下图中正确的是( )3．下列关于磁感应强度的方向的说法中，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极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向4．有关磁感应强度的下列说法中，正确的是( )A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C．若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是F ILD．由定义式B＝FIL可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小二、思想方法题组图15．当接通电源后，小磁针A的指向如图1所示，则( )A．小磁针B的N极向纸外转B．小磁针B的N极向纸里转C．小磁针B不转动D．因电流未标出，所以无法判断小磁针B如何转动图26．如图2所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量的情况是( )A．如图所示位置时等于BSB．若使框架绕OO′转过60°角，磁通量为12BSC．若从初始位置转过90°角，磁通量为零D．若从初始位置转过180°角，磁通量变化为2BS一、磁感线的特点磁感线电场线相似点引入目的都是为了形象的描述场而引入的假想曲线，实际不存在疏密意义都能定性描述场的强弱切线方向都表示该点场的方向是否相交都不相交不同点闭合曲线，外部由N→S，内部由S→N 起始于正电荷(或无穷远)，终止于无穷远(或负电荷)【例1】 (广东高考)磁体之间的相互作用是通过磁场发生的．对磁场认识正确的是( )A．磁感线有可能出现相交的情况B．磁感线总是由N极出发指向S极C．某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致D．若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零[规范思维]二、对磁感应强度B的理解及磁感应强度B的叠加1．磁感应强度由磁场本身决定，就像电场强度由电场本身决定一样，跟该位置放不放通电导线无关，因此不能根据公式B＝FIL说B与F成正比，与IL成反比．2．磁感应强度B的定义式也是其度量式，但用来测量的小段通电导线必须垂直放入磁场，如果小段通电导线平行放入磁场，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静止时N极的指向．4．磁感应强度B与电场强度E的比较电场强度E是描述电场强弱的物理量，磁感应强度B是描述磁场强弱的物理量．这两个磁感应强度B 电场强度E物理意义描述磁场强弱的物理量描述电场性质的物理量定义式B＝FIL (通电导线与B垂直) E＝Fq方向磁感线切线方向，小磁针N极受力方向电场线切线方向，放入该点正电荷受力方向大小决定因素由磁场决定，与检验电流无关由电场决定，与检验电荷无关场的叠加合磁感应强度等于各磁场的B的矢量和合场强等于各个电场的场强E的矢量和单位 1 T＝1 N/(A·m) 1 V/m＝1 N/C【例2】下列关于磁感应强度大小的说法，正确的是( )A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大C．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D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关[规范思维][针对训练1] 关于磁感应强度B，下列说法中正确的是( )A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大【例3】图3(2011·大纲全国·15)如图3所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1>I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直．磁感应强度可能为零的点是( )A．a点B．b点C．c点D．d点[规范思维]图4[针对训练2] (2009·荆州模拟)如图4所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中，在以导线截面的中心为圆心，r为半径的圆周上有a、b、c、d四个点．已知a点的实际磁感应强度为0，则下列叙述正确的是( )A．直导线中的电流方向垂直纸面向里B．b点的实际磁感应强度为 2 T，方向斜向上，与B的夹角为45°C．c点的实际磁感应强度也为0D．d点的实际磁感应强度与b点相同三、安培定则的应用及磁场方向的确定【例4】如图5所示，直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远，它们的磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针的北极N(黑色一端)指示出磁场方向正确的是( )图5A．a、c B．b、c C．c、d D．a、d[规范思维][针对训练3] (2011·新课标·14)为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是( )四、对磁通量的理解1．如图6甲、乙所示，如何计算下面两图中磁通量的大小，你是怎样理解面积S的含义的？图62．如果图6中的线圈都是n匝线圈，那么通过线圈的磁通量又应该如何计算？3．如何计算图7中穿过线圈的磁通量的大小？图7总结 1.S为线圈在磁场中的有效面积，即线圈在磁场中沿垂直磁场方向投影面的面积．2．与上一问的情况相同，线圈的磁通量等于通过某一匝的磁通量．3．用向里的磁通量减向外的磁通量．图8【例5】如图8所示，矩形线圈有N匝，面积大小为S，放在水平面内，加一个竖直向下的范围较大的匀强磁场，磁感应强度为B，则穿过平面的磁通量是多少？若使线圈绕ab 边转过60°，则穿过线圈平面的磁通量是多少？若线圈绕ab边转过180°，则穿过线圈的磁通量改变了多少？[规范思维]【基础演练】1．(2011·泉州模拟)关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是( ) A．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极B．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱D．在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小2．关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的是( )A．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于FILB．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B可能大于或等于FILC．磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线，受力的大小和方向无关3．如图9所示为通电螺线管的纵剖面图，“Ä”和“⊙”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出，图中四个小磁针(涂黑的一端为N极)静止时的指向一定画错了的是( )图9A．a B．b C．c D．d图104．(2011·深圳模拟)如图10所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O 点为坐标原点，沿z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为( )5.图11(2011·安庆模拟)如图11所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )A．a、b两点磁感应强度相同B．c、d两点磁感应强度大小相等C．a点磁感应强度最大D．b点磁感应强度最大6.两根通电的长直导线平行放置，电流分别为I1和I2，电流的方向如图12所示．在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上．则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是( )图12A．a点B．b点C．c点D．d点7．(2011·潍坊模拟)19世纪20年代，以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是( ) A．由西向东垂直磁子午线B．由东向西垂直磁子午线C．由南向北沿子午线D．由赤道向两极沿子午线(注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)8．(上海高考)取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图13(a)所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为( )图13A．0 B．0.5B C．B D．2B题号 1 2 3 4 5 6 7 8答案【能力提升】9．如图14所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r.现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为________，方向________．图14图1510．如图15所示，边长为100 cm的正方形闭合线圈置于匀强磁场中，线圈ab、cd两边中点连线OO′的左右两侧分别存在方向相同，磁感应强度大小各为B1＝0.6 T，B2＝0.4 T 的匀强磁场，若从上往下看，线圈逆时针方向转过37°时，穿过线圈的磁通量改变了多少？线圈从初始位置转过180°时，穿过线圈平面的磁通量改变了多少？11.图16如图16所示为一电流表的原理示意图．质量为m的匀质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．与MN的右端N连接一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度．(1)当电流表示数为零时，弹簧的伸长量是多少？(重力加速度为g)(2)若要电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？(3)若k＝2.0 N/m，ab＝0.20 m，cb＝0.050 m，B＝0.20 T，此电流表的量程是多少？(不计通电时电流产生的磁场的作用)(4)若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？学案39 磁场及其描述【课前双基回扣】 1．D 2.A3．BD [磁场中某点磁感应强度的方向表示该点磁场的方向，磁场方向也就是小磁针N 极受力的方向．但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场的方向．]4．A [磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场强弱，因此选项A 是正确的；磁感应强度是与电流I 和导线长度L 无关的物理量，且B ＝FIL 中的B 、F 、L 相互垂直，所以选项B 、C 、D 皆是错误的．]5．A [根据通电螺线管的磁场与小磁针的相互作用情况可以判断：螺线管的左边应该是S 极．再根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N 极，其余四指的方向就是通电螺线管中的电流方向，即电流从左边流入，右边流出，如右图所示．再根据安培定则判知小磁针B 所在处的磁场方向垂直纸面向外，所以知小磁针B 的N 极向纸外转．]6．ABCD [在题图所示的位置时，磁感线与线框平面垂直，Φ＝BS.当框架绕OO′轴转过60°时可以将图改画成侧视图如右图所示Φ＝BS ⊥＝BS·cos 60°＝12BS.转过90°时，线框由磁感线垂直穿过变为平行，Φ＝0.线框转过180°时，磁感线仍然垂直穿过线框，只不过穿过方向改变了．因而Φ1＝BS ，Φ2＝－BS ，ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS.综上所述，A 、B 、C 、D 都正确．]思维提升1．磁感线与电场线一样是为了形象地描述磁场而人为引入的，实际上并不存在，但能说明磁场的强弱与方向．注意磁感线是闭合曲线．2．磁场的方向既该处小磁针静止时N 极指向，或N 极受力方向．或为该处的磁感应强度B 的方向，三种表述是一致的．3．公式B ＝FIL 是磁感应强度的定义式，B 的大小取决于磁场本身，与该处有无电流无关．4．右手螺旋定则也叫安培定则，是用来判断电流的磁场方向．右手定则则是判断导体切割磁感线产生感应电流的方向．5．磁通量Φ＝BS ，B⊥S，意义为穿过某个面的磁感线条数的多少．【核心考点突破】例1 C [磁感线是人为画出的、描述磁场的曲线，不相交，故选项A 错误；由于是闭合曲线，在磁体外部是由N 极指向S 极，在内部是由S 极指向N 极，故选项B 错误；若导线与磁场方向平行，则导线不受磁场力的作用，选项D 错误；故本题正确选项为C.][规范思维] 磁感线和电场线的特性有相似之处，都能表示场的强弱和方向，但也有不同：电荷周围的电场线是不闭合的，磁感线是闭合的．例2 D [磁场中某点磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与通电导线的受力及方向都无关，故选项A 错误，选项D 正确．通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关，而且与通电导线的取向有关，故选项B 错误．虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等，但当导线在各个位置的方向不同时，磁场力是不相同的(导线与磁场垂直时所受磁场力最大，与磁场平行时所受磁场力为0)，而选项C 中没有说明导线在各个位置的取向是否相同，所以选项C 错误．][规范思维] 磁场的磁感应强度只取决于磁场本身，与试探电流元无关，正如电场中的电场强度与检验电荷无关一样，是磁场本身的属性．类似的物理量还有速度、加速度、电阻、电容、电势差等．规律：凡是用比值定义的物理量都和定义式中的物理量无必然联系．例3 C [由于I 1>I 2，且离导线越远产生的磁场越弱，在a 点I 1产生的磁场比I 2产生的磁场要强，A 错，同理，C 对．I 1与I 2在b 点产生的磁场方向相同，合成后不可能为零，B 错．d 点两电流产生的磁场B 1、B 2不共线，合磁场不可能为0，D 错．][规范思维] 磁感应强度是矢量，其合成同样遵守平行四边形定则，即先根据安培定则判断每条导线在某点的磁感应强度的大小和方向，然后根据平行四边形定则进行合成．例4 A [根据安培定则判断出：(1)AB 直导线在小磁针a 所在位置垂直纸面向外，所以磁针a 的N 极指向正确；(2)C 左侧为N 极，内部磁场向左，所以磁针c 的N 极指向正确，磁针b 的N 极指向不对；(3)D 左为S 极，右为N 极，所以磁针d 的N 极指向不正确．][规范思维] (1)电流的磁场分布于三维空间，用安培定则时要注意磁场的空间性．(2)小磁针在磁场中静止时，北极指向与磁场方向一致，在此要特别注意螺线管内部的磁场方向．例5 BS 12BS 2BS 解析 由磁通量的定义可知Φ1＝BS绕ab 边转过60°后的磁通量为Φ2＝BScos 60°＝12BS 绕ab 边转过180°后的磁通量为Φ3＝－BS磁通量的改变量为ΔΦ＝|Φ3－Φ1|＝2BS.[规范思维] 磁通量的大小直接用公式Φ＝BScos θ求解即可，应特别注意θ角的大小及Φ的正负号．[针对训练]1．D 2.AB 3.B思想方法总结1．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”，在判定直线电流的磁场方向时，大拇指指“原因”——电流方向，四指指“结果”——磁场绕向；在判定环形电流磁场方向时，四指指“原因”——电流绕向，大拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向．2．类比法是物理学中常用的一种研究问题的方法，如万有引力与库仑力类比，将磁极间相互作用类比于电荷间相互作用，将磁极间的作用定量计算，命题视角新颖，对学生类比推理、迁移应用能力要求较高．3．(1)在磁通量Φ＝BS 的公式中，S 为垂直于磁感应强度B 方向上的有效面积，要正确理解Φ，B ，S 三者之间的关系．线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的，如图所示，当线圈面积由S 1变为S 2时，磁通量并没有变化．(2)在空间有磁感线穿过线圈S ，S 外没有磁场，若增大S ，则Φ不变．(3)若在所研究的面积内有不同方向的磁场时，应将磁场合成后，用合磁场根据Φ＝BS 去求磁通量．(4)磁通量为标量，其正、负表示针对于某个平面的穿入或穿出．【课时效果检测】1．D 2.BD 3.AB 4.C 5.BD6．AB [由安培定则知a 、b 两处I 1和I 2形成的磁场方向共线反向，若再满足大小相等，则B a ＝0或B b ＝0，而c 、d 两处，I 1和I 2形成的磁场方向不共线，故合磁感应强度不可能为零．]7．B [地磁N 极在地理南极附近，地磁S 极在地理北极附近，地磁场磁感线在地球内部由北极指向南极，则由安培定则环形电流方向判断电流方向为由东向西垂直磁子午线，故选项B 正确．]8．A [若对折导线，则顺时针方向电流产生的磁感应强度与逆时针方向电流产生的磁感应强度的矢量和为零，故选项A 正确．]9.B 2垂直纸面向外 解析 a 点的磁场分别是电流1和电流2在该处产生的磁场B 1、B 2的叠加，由安培定则可判定，两通电导线在a 处的磁场方向相同，又因为两电流大小相同，a 点与两导线的距离相等，故B 1＝B 2，而B ＝B 1＋B 2，由此可得B 1＝B 2＝B 2.去掉导线1后，a 、b 两点关于导线2对称，由对称性可知，b 点的磁感应强度大小为B 2，由安培定则可判定，其方向垂直纸面向外．10．－0.1 Wb －1.0 Wb解析 在原图位置，磁感线与线圈平面垂直．Φ1＝B 1×S 2＋B 2×S 2＝(0.6×12＋0.4×12)Wb ＝0.5 Wb. 线圈绕OO′轴逆时针转过37°后，Φ2＝B 1×S 2cos 37°＋B 2×S 2cos 37°＝(0.6×12×0.8＋0.4×12×0.8)Wb＝0.4 Wb. ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(0.4－0.5)Wb ＝－0.1 Wb.线圈绕OO′轴逆时针转过180°时，规定穿过原线圈平面的磁通量为正，转过180°后，穿过线圈平面的磁通量为负．Φ3＝－B 1×S 2－B 2×S 2＝－0.5 Wb. ΔΦ′＝Φ3－Φ1＝(－0.5－0.5)Wb ＝－1.0 Wb.11．(1)mg k(2)M 端 (3)2.5 A (4)0.10 T 解析 (1)设当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为Δx，则有mg ＝kΔx，①由①式得：Δx＝mg k.② (2)为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN 的安培力必须向下，因此M 端应接正极．(3)设电流表满偏时通过MN 间电流强度为Im ，则有BIm ab ＋mg ＝k(cb ＋Δx)，③联立②③并代入数据得Im ＝2.5 A ．④(4)设量程扩大后，磁感应强度变为B′，则有2B′Im ab ＋mg ＝k(cb ＋Δx)．⑤由①⑤式得：B′＝k cb2Im ab .⑥代入数据得：B′＝0.10 T.易错点评1．在第2题中，对B ＝F IL 的理解要全面，只有电流I 与B 垂直放置时，才有B ＝F IL.如果没有限制，B 可能大于或等于F IL ，因此很多同学由于不理解B ＝F IL的前提而误选A. 2．在第5、6、8、9题中均考查了磁场的叠加问题．注意分清两点：①B 是矢量，它的叠加遵守平行四边形定则．②对通电导线在某点的磁场一定要会用右手螺旋定则判断，一定是与该点与导线的连线的方向垂直．3．地磁场的磁感线特点一定要非常清楚，这点是常考点之一，很多同学往往把方向记错．记住：赤道：与地面平行，南半球：指北斜向上，北半球：指北斜向下．。
高三物理一轮复习 8.1磁场的描述 磁场对电流的作用课
考点二 安培力 4．(2014·新课标全国卷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： 图 8－1－9
根据左手定则可知：安培力的方向垂直于电流 I 和磁场 B 确定的平面，即安培力的方向既垂直于 B 又垂直于 I，选项 A 错误，B 正确；当电流 I 的方向平行于磁场 B 的方向时，直导 线受到的安培力为零，当电流 I 的方向垂直于磁场 B 的方向
时，直导线受到的安培力最大，可见，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；如图 8－1－9 所示，电流 I 和磁场 B 垂直，直导线受到的安培力 F＝BIL， 将直导线从中点折成直角，分段研究导线受到的安培力，电 流 I 和磁场 B 垂直，根据平行四边形定则可得，导线受到的 安培力的合力为 F′＝ 22BIL，选项 D 错误．
(3)在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感应强 度相等，且方向水平向北．
三、磁场对电流的作用——安培力 1．安培力的大小：F＝BILsinθ(θ 为 I 和 B 的夹角) (1)当 I⊥B 时(θ＝90°)，Fmax＝BIL； (2)当 I∥B 时(θ＝0°)，Fmin＝0.
2．安培力的方向 由左手定则判断：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指 垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，把手放入磁场中，让
强弱．常见的几种典型磁场的磁感线如图 8－1－1 所示．
图 8－1－1
二、地磁场的主要特点 地球的磁场与条形磁体的磁场相似，其主要特点有三个： (1)地磁场的 N 极在地球南极附近，S 极在地球北极附近， 磁感线分布如图 8－1－2 所示．
2021年高考物理总复习 第八章 第1讲 磁场的描述及磁场对电流的作用 新人教版
2021年高考物理总复习 第八章 第1讲 磁场的描述及磁场对电流的作用新人教版1．关于磁感应强度B ，下列说法中正确的是( )．A ．磁场中某点B 的大小，与放在该点的试探电流元的情况有关B ．磁场中某点B 的方向，与放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C ．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B 值大小为零D ．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大解析 磁感应强度是磁场本身的属性，在磁场中某处为一恒量，其大小可由B ＝F IL计算，但与试探电流元的F 、I 、L 的情况无关；B 的方向规定为小磁针N 极所受磁场力的方向，与放在该处的电流元受力方向并不一致；当试探电流元的方向与磁场方向平行时，虽磁感应强度不为零，但电流元所受磁场力却为零；在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大．答案 D2．如图4所示，正方形线圈abcd 位于纸面内，边长为L ，匝数为N ，过ab 中点和cd 中点的连线OO ′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B ，则穿过线圈的磁通量为( )．图4A.BL 22B.NBL 22 C ．BL 2 D ．NBL 2解析 穿过线圈的磁通量Φ＝BS ＝12BL 2，故A 正确． 答案 A3．某同学在做“探究通电直导线产生的磁场”实验时，先在水平实验台上放置一枚小磁针，发现小磁针N极指北，然后他把一直导线沿南北方向置于小磁针正上方，并通入电流强度为I的恒定电流，发现小磁针的N极指向为北偏西60°，他通过查阅资料知当地的地磁场磁感应强度的水平分量为B，则通电导线产生的磁场在小磁针所在处的磁感应强度和通入的电流方向为( )．A．2B由南向北 B.3B由南向北C．2B由北向南 D.33B由北向南解析由题意可知，导线在小磁针处产生的磁场方向指向正西，由矢量合成可得，电流在小磁针处产生的磁感应强度为3B，由安培定则可知电流方向由南向北，故B选项正确．答案 B4．三根平行的长直通电导线，分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示．现在使每根通电导线在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为B，则下列说法中正确的有( )图3A．O点处实际磁感应强度的大小为BB．O点处实际磁感应强度的大小为5BC．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为arctan 2解析先根据安培定则确定每根通电导线在O点所产生的磁感应强度的方向，再根据矢量合成法则求出结果．根据安培定则，I1与I3在O点处产生的磁感应强度B1、B3方向相同，I2在O点处产生的磁感应强度方向与B1、B3方向垂直，如图所示，故O点处实际磁感应强度大小为B0＝B1＋B32＋B22＝5B，A错误、B正确；由几何关系可知O点处实际磁感应强度方向与斜边夹角为arctan 2，C错误、D正确．答案 BD5．有两根长直导线a、b互相平行放置，如图6所示为垂直于导线的截面图．在图中所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等．若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是( )．图6A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D．在线段MN上只有一点的磁感应强度为零解析两根导线分别在M点和N点产生的磁感应强度大小相等，方向相反，所以M点、N点的磁感应强度大小相等，方向相反，选项B正确；线段MN中点O的磁感应强度为零，选项D正确．答案BD6．在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20 cm，通电电流I＝0.5 A的直导线，测得它受到的最大磁场力F＝1.0 N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场中撤走，则P处磁感应强度为( )．A．零B．10 T，方向竖直向上C．0.1 T，方向竖直向上D．10 T，方向肯定不是竖直向上解析由公式B＝FIL可知，把数值代入可以得到B＝10 T，公式中L是与B垂直的，所以P处磁感应强度的方向肯定不是竖直向上的．答案 D7．如图7所示，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc＝∠bcd＝135°.流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力( )图7A．方向沿纸面向上，大小为(2＋1)ILBB．方向沿纸面向上，大小为(2－1)ILBC．方向沿纸面向下，大小为(2＋1)ILBD．方向沿纸面向下，大小为(2－1)ILB解析安培力的合力F＝BIad＝BI(ab·cos 45°＋bc＋cd·cos 45°)＝(2＋1)BIL，故A正确．答案 A8．如图8所示，蹄形磁铁用悬线悬于O点，在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是( )．图8A．静止不动B．向纸外平动C．N极向纸外、S极向纸内转动D．N极向纸内、S极向纸外转动解析画出导线所在位置的磁感线分布情况，如图所示，导线左边与右边的磁场方向不同，故把导线分为左右两部分．由左手定则可知左边的导线受到向纸内的作用力，右边的导线受到向纸外的作用力，所以导线左边向纸内转动，右边向纸外转动，若导线固定，蹄形磁铁可以自由转动，磁铁的转动方向与导线的转动方向相反，所以蹄形磁铁的N极向纸外转动，S极向纸内转动，C项正确．答案 C9．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图9所示，利用这种装置可以把质量为m＝2.0 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6 km/s，若这种装置的轨道宽为d＝2 m，长L＝100 m，电流I＝10 A，轨道摩擦不计且金属杆EF与轨道始终接触良好，则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是( )．图8A ．B ＝18 T ，P m ＝1.08×108 WB ．B ＝0.6 T ，P m ＝7.2×104 WC ．B ＝0.6 T ，P m ＝3.6×106 WD ．B ＝18 T ，P m ＝2.16×106 W解析 通电金属杆在磁场中受安培力的作用而对弹体加速，由功能关系得BIdL ＝12mv 2m ，代入数值解得B ＝18 T ；当速度最大时磁场力的功率也最大，即P m ＝BIdv m ，代入数值得P m ＝2.16×106 W ，故D 项正确．答案 D 图8--1-209．电磁轨道炮工作原理如图所示．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，理论上可采用的方法是( )图10A ．只将轨道长度L 变为原来的2倍B ．只将电流I 增加至原来的2倍C ．只将弹体质量减至原来的一半D ．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L 变为原来的2倍，其他量不变解析：设轨道长度为L ，弹体质量为m ，电流为I ，轨道宽度为d ，发射速度为v ，此时B ＝kI ，根据动能定理，kI ·I ·d ·L ＝12mv 2.解得v ＝I2kdL m，由此可确定，B 、D 正确．答案：BD 11．如图1所示，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．导线中通以沿x 轴正方向的电流I ，悬线与竖直方向的夹角为θ，且导线保持静止，则磁感应强度的方向和大小可能为( )．图11A ．z 轴正向，mg IL tan θB ．y 轴正向，mg ILC ．z 轴负向，mg IL tan θD ．沿悬线向上，mg IL sin θ解析 当匀强磁场的方向沿y 轴正方向时，由左手定则判断可知，安培力方向竖直向上，则BIL ＝mg ，解得B ＝mg IL ；当匀强磁场的方向沿z 轴负方向时，由左手定则判断可知，安培力沿水平方向，逆着电流方向看，受力如图所示，其中安培力F 安＝BIL ，则BIL ＝mg tan θ，解得B ＝mgILtan θ.答案 BC12．如图2所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L ＝0.25 m 的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R .电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝1 Ω，一质量m ＝20 g 的金属棒ab 与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B ＝0.80 T 、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取g ＝10 m/s 2，要保持金属棒在导轨上静止，求：图12(1)金属棒所受到的安培力的大小．(2)通过金属棒的电流的大小．(3)滑动变阻器R 接入电路中的阻值．解析 (1)金属棒静止在金属导轨上受力平衡，如图所示F 安＝mg sin 30°，代入数据得F 安＝0.1 N.(2)由F 安＝BIL 得I ＝F 安BL＝0.5 A. (3)设滑动变阻器接入电路的阻值为R 0，根据闭合电路欧姆定律得：E ＝I (R 0＋r )解得R 0＝EI－r ＝23 Ω.答案 (1)0.1 N (2)0.5 A(3)23 Ω 28346 6EBA 溺h20840 5168 全o +25667 6443 摃20925 51BD 冽32449 7EC1 绁24943 616F 慯 \ #。
(2021年整理)高考物理专题复习――磁场
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高中物理复习-—磁场此部分内容为磁场，由基础知识—-专题知识组成，高考复习必备的资料！！一、磁场磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的，磁场和电场一样，是物质存在的另一种形式，是客观存在。
小磁针的指南指北表明地球是一个大磁体。
磁体周围空间存在磁场；电流周围空间也存在磁场。
电流周围空间存在磁场，电流是大量运动电荷形成的，所以运动电荷周围空间也有磁场。
静止电荷周围空间没有磁场。
磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。
磁场是物质存在的一种形式.磁场对磁体、电流都有磁力作用。
与用检验电荷检验电场存在一样，可以用小磁针来检验磁场的存在。
如图所示为证明通电导线周围有磁场存在-—奥斯特实验，以及磁场对电流有力的作用实验.1．地磁场地球本身是一个磁体，附近存在的磁场叫地磁场，地磁的南极在地球北极附近，地磁的北极在地球的南极附近.2．地磁体周围的磁场分布与条形磁铁周围的磁场分布情况相似.3．指南针放在地球周围的指南针静止时能够指南北，就是受到了地磁场作用的结果.4．磁偏角地球的地理两极与地磁两极并不重合,磁针并非准确地指南或指北，其间有一个交角，叫地磁偏角,简称磁偏角。
说明：①地球上不同点的磁偏角的数值是不同的。
②磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化。
③地磁轴和地球自转轴的夹角约为11°。
二、磁场的方向在电场中,电场方向是人们规定的,同理,人们也规定了磁场的方向。
【名师讲解】高三物理一轮复习：八-磁场(47张PPT)
②磁感应强度是__矢___量__，其方向就是该处的磁场方向．
③在磁场中某处磁感应强度大小、方向由磁场本身决定，跟放 入的通电导线长度、电流、摆放的方位等无关，与该处是否摆 放通电导线 也无关． ④匀强磁场：在磁场的某一区域内，磁感应强度的_大__小_和_方__向_ 处处相同，这个区域的磁场就是匀强磁场．匀场磁场中的磁感
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四、高考命题趋向
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第一节 磁场的基本概念、安培力
一、知识要点
1、磁场的基本概念
（1）、磁场 ①磁场是存在于磁体、电流、运动电荷和变化的电场周围空间
的一种特殊物质．
它的基本性质是： 对处于其中的磁体、电流、运动电荷
有 力 的作用．
②方向：小磁针 N 极 所受磁场力的方向，或小磁针静止
导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁 场垂直穿过导轨平面，现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中 点，使其向上运动．若b始终保持静止．则它所受摩擦力可能
磁场力为4×10-3N，则导线中的电流是 0.0A5 ，若只将导线中 的电流减小为0.02A，则该处的磁感应强度为 0.4T。
【练习6】(教学案第257页练习7） （2009年全国卷Ⅰ第17题）
如图，一段导线abcd位于磁感应强度为B的匀强磁场中，且与
磁场方向（垂直纸面向里）垂直。线段ab、bc和cd的长度均为
问释放后它们的运动情况是（ B ）
A．相互吸引，电流大的加速度大 B．相互吸引，加速度大小相等 C．相互排斥，电流大的加速度大 D．相互排斥，加速度大小相等
I1
I2
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高考物理一轮复习 第八章 磁场 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用课件
主干知识·练中回扣——忆教材 夯基提能
1．磁场、磁感应强度 (1)磁场的基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷
(2)电流周围的磁场(安培定则)
磁场 项目
直线电流的磁场
通电螺线管的磁场
环形电流的磁场
特点
与条形磁铁的磁场相 环形电流的两侧
无磁极、非匀强
似，管内为匀强磁场 是 N 极和 S 极且
磁场且距导线越
且磁场最强，管外为 离 圆 环 中 心 越
远处磁场越弱
非匀强磁场
远，磁场越弱
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 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。
解析：选 D 磁感应强度是磁场本身的属性，在磁场中某 处的磁感应强度为一恒量，其大小可由 B＝IFL计算，与试探电 流元的 F、I、L 的情况无关，A 错；磁感应强度的方向规定为 小磁针 N 极所受磁场力的方向，与放在该处的电流元受力方向 垂直，B 错；当试探电流元的方向与磁场方向平行时，电流元 所受磁场力虽为零，但磁感应强度却不为零，C 错；磁感线的 疏密是根据磁场的强弱画出的，磁感线越密集的地方，磁感应 强度越大，磁感线越稀疏的地方，磁感应强度越小，故 D 正确。
核心考点·分类突破——析考点 讲透练足
考点一 磁感应强度 磁感线 可从以下三点理解磁感应强度 1．磁感应强度由磁场本身决定，因此不能根据定义式 B＝IFL 认为 B 与 F 成正比，与 IL 成反比。 2．测量磁感应强度时小段通电导线必须垂直磁场放入，如
高考物理一轮复习3：8-1 磁场的描述 磁场对电流的作用精品课件
4．(单选)(2015年湛江模拟)一段通电导线平行于磁场方向放入 匀强磁场中，导线上的电流方向由左向右，如图所示．在导线 以其中心点为轴转动90°的过程中，导线受到的安培力( ) A．大小不变，方向不变 B．由零增大到最大，方向时刻改变 C．由最大减小到零，方向不变 D．由零增大到最大，方向不变 【答案】D
3．安培力的方向
(1)用左手定则判定：伸开左手，使大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__方__向____，这时大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_与__I__决 定的平面．
3．磁场的方向
规定：小磁针在磁场中静止时___N___极所指的方向就是该点的 磁场方向或者说是小磁针在磁场中___N___极的受力方向． 4．磁感应强度 (1)物理意义：描述磁场的__强__弱__和__方__向____．
F (2)大小：B＝____I_L___(通电导线垂直于磁场)．
(3)方向：小磁针静止时___北__极___的指向． (4)单位：__特__斯__拉__，简称___特_____，符号：____T____.
极指北偏东 θ 角后静止，由此可以确定线圈中电流方向(由东向
西看)与线圈中央的合磁感应强度分别为( )
A．顺时针；coBs θ
B．顺时针；siBn θ
C．逆时针；coBs θ
D．逆时针；siBn θ
【答案】C
【解析】由于合磁场的方向北偏东 θ 角，地磁场的水平分量为 B 向北，根据平行四边形定则，线圈中央的合磁感应强度大小 为coBs θ，通电线圈中央一点的磁场水平向东，结合安培定则， 可判断线圈中电流方向(由东向西看)为逆时针方向，C 正确．
(磁场)八 磁聚焦、磁发散问题—2021届高三物理一轮复习讲义
磁聚焦、磁发散问题当圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等时，存在两条特殊规律；规律一：带电粒子从圆形有界磁场边界上某点射入磁场，如果圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等，则粒子的出射速度方向与圆形磁场上入射点的切线方向平行，如甲图所示。
规律二：平行射入圆形有界磁场的相同带电粒子，如果圆形磁场的半径与圆轨迹半径相等，则所有粒子都从磁场边界上的同一点射出，并且出射点的切线与入射速度方向平行，如乙图所示。
注意：①在A点取任意一个方向出射，四边形为一个菱形即可证明；②虽然出射方向与A点切线方向平行，不代表在A点的速度方向与A点的切线方向相同；③因为速度相同，比较时间大小可以用t=l/v。
④若已知磁场的半径与圆轨迹半径相等时，根据速度方向可以预判出射点。
1．如图所示,在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场,MN是一竖直放置的感光板。
从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电、电荷量为q、质量为m、速度为v的粒子,不考虑粒子间的相互作用力及重力,关于这些粒子的运动以下说法正确的是（）A. 只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上B. 对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线一定过圆心C. 对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长D. 只要速度满足v=qBR/m，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上2．如图所示,长方形abcd的长ad=0.6m,宽ab=0.3m,O、e分别是ad、bc的中点,以e 为圆心、eb为半径的四分之一圆弧和以O为圆心、Od为半径的四分之一圆弧组成的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度B=0.25T.一群不计重力、质量m=3×10−7kg、电荷量q=+2×10−3C的带正电粒手以速度v=5×102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域,则下列判断正确的是( ) A. 从Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边 B. 从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边 C. 从Od边射入的粒子，出射点分布在ab边 D. 从ad边射入的粒子，出射点全部通过b点3．（多选）如图所示，扇形区域AOB内存在有垂直平面向内的匀强磁场，OA和OB互相垂直是扇形的两条半径，一个带电粒子从A点沿AO方向进入磁场，从B点离开，若该粒子以同样的速度从C点平行与AO方向进入磁场，则A. 只要C点在AB之间，粒子仍然从B点离开磁场B. 粒子带负电C. C点越靠近B点，粒子偏转角度越大D. C点越靠近B点，粒子运动时间越短4．如图所示，在xOy坐标系中，以(r，0)为圆心、r为半径的圆形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。
高三物理一轮复习 第8章 第1讲 磁场及磁场对电流的作用课件
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思想方法
安培力作用下的力学问题分析方法
安培力作用下的力学问题主要有两类:一是安培力作用下导体的平衡和加 速问题;二是与安培力有关的功能关系问题。解决此类问题的一般方法步 骤如下: (1)选取合适的研究对象。 (2)受力分析(注意把立体图画成平面图,可使受力关系清楚明了)。 (3)根据运动状态或运动过程选择规律。主要是力的平衡条件、牛顿运动 定律、运动学公式、动能定理、能量守恒定律等力学规律的灵活运用。 (4)列方程求解并检验。
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2.如图所示,直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远,它们的磁场互不影 响,开关S闭合,则小磁针的北极N(黑色一端)指出磁场方向正确的是 ( )
A.a、c C.c、d
B.b、c D.a、d
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2. 答案 A 据安培定则判断出:(1)AB直导线磁场在小磁针a所在位置垂 直纸面向外,所以小磁针a的N极指向正确;(2)C左侧为N极,内部磁场向左, 所以小磁针c的N极指向正确,小磁针b的N极指向不对;(3)D左为S极,右为N 极,所以小磁针d的N极指向也不正确。
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1-2 在匀强磁场中有一段直导线,长L=1 m,其中通有I=2 A的电流,因而受 到垂直于纸面向外的大小为F=2 N的磁场力作用。由此 ( ) A.既可以确定这个磁场的磁感应强度大小,又可以确定这个磁场的方向 B.可以确定磁感应强度的大小为B=1 T C.可以确定磁场的方向,但大小不能确定 D.磁感应强度的大小和方向均不能确定
强弱;磁感线 不能 相交,也 不能 相切。
4.安培定则
对于直线电流,右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与 电流 方
向一致,弯曲的四指所指的方向就是 磁感线 环绕的方向。
高考物理一轮复习3：8-1 磁场的描述 磁场对电流的作用优质课件
2．通电导线在安培力作用下的平衡和加速运动的分析方 法
(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析。 (2)画出受力平面图。 (3)依据平衡条件或牛顿第二定律列方程。
3．一根长0.20 m、通有2.0 A电流的通电直导线，放 在磁感应强度为0.50 T的匀强磁场中，受到的安培力大 小可能是( )
(2)定义式：B＝ (通电导体垂直于磁场)。
(3)方向：小磁针 静止 时N极的指向。 3．磁通量 (1)概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向 垂直 的面积S和B的乘积。 (2)公式：Φ＝ BS 。 (3)单位：1 Wb＝1 T·m2。
1．磁感应强度的大小与安培力成正比，与电流I和导线 长度L的乘积IL成反比，这种说法正确吗？磁感应强度还可 以用其他的形式定义吗？磁感应强度的大小由什么决定？
【提示】 公式 B＝IFL是磁感应强度采用比值法定义的一种 方式。磁感应强度的大小与安培力成正比，与电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 成反比，这种说法不正确；还可以用 B＝ΦS (S⊥B)、 B＝qFv(v⊥B)来定义。磁感应强度 B 只与产生磁场的场源及位置 有关，就是说磁场中某一点定了，则该处磁感应强度的大小与方 向都是定值。
(4)合磁通量求法：若某个平面内有不同方向的磁场共同 存在，当计算穿过这个面的磁通量时，先规定某个方向的磁 通量为正，反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量 的代数和等于这个平面内的合磁通量。
1．下列说法中正确的是( ) A．电荷在某处不受到电场力的作用，则该处的电场强度为零 B．一小段通电导线在某处不受到磁场力的作用，则该处的磁 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，它受到的磁场力与该 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 【答案】 AC
江苏专版2021高考物理一轮复习第八章磁场
江苏专版2021高考物理一轮复习第八章磁场第八章磁场第1节磁场的描述\uuuu磁场对电流的影响(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）当放置在垂直磁场中的线圈面积减小时，通过线圈的磁通量可能会增加。
(√) （4）小磁针的N极所指示的方向就是磁场的方向。
在同一张图片中，磁感应线越密集，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。
(√)1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针偏转，这被称为电流的磁效应。
1突破点（一）磁感应强度的理解1．理解磁感应强度的三点注意事项（1）磁感应强度由磁场本身决定，因此根据定义公式B＝不能认为B与f成正比，与IL成反比。
(2)测量磁感应强度时小段通电导线必须垂直磁场放入，如果平行磁场放入，则所受安培力为零，但不能说该点的磁感应强度为零。
（3）磁感应强度是一个矢量，其方向是放入其中的小磁针的N极的力方向，也是小磁针自由旋转静止时N极的方向。
2．磁感应强度b与电场强度e的比较Fil物理意义定义公式磁感应强度B描述磁场强度E描述电场强度FB的物理量=（L垂直于B）il磁感应线的切线方向，小磁针N极的受力方向（静止时N极指向的方向）由磁场决定，与电流元件无关，组合磁感应强度等于每个磁场的磁感应强度矢量，Fe=q为电场线的切线方向，电场的叠加由电场决定，电场与试验电荷无关。
电场强度等于每个电场的电场强度矢量和地磁场的特征(1)在地理两极附近磁场最强，赤道处磁场最弱。
（2）地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近。
(3)在赤道平面(地磁场的中性面)附近，距离地球表面相等的各点，地磁场的强弱程度相同，且方向水平。
[练习所有问题]下列关于磁场或电场的说法正确的是________。
2021届高考物理一轮复习-磁场部分磁场及其描述课件
磁感应强度方向、小磁针静止时 N 极的指向、小磁针N 极的 受力方向以及磁感线切线方向是一致的，均指磁场的方向。
练习 1.在磁场的同一位置，先后引入长度相等的直导线 a 和 b，a、 b 导线的方向均与磁场方向垂直，但两导线中的电流不同，因 此所受的力也不一样。下列几幅图象表现的是导线所受的安培 力 F 与通过导线的电流 I 的关系 a、b 各自有一组 F、I 的数据 ，在图象中各描出一个点。在图中，请判断描绘正B确C的是 （）
解析：在磁场中，磁感线疏密表示磁场的强弱，故Ba＜Bb，选项 B 正确，A 错误 ；同一通电导线如果都垂直放入磁场中，则在 a 处受力一定比b处受力小，但如 果导线与磁场平行放置，受力均为 0，故C、D 均错误。
例题——对磁感线的理解
(2016北京理综)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“ 以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也.”进一步研究表明，地球周围 地磁场的磁感线分布如图。结合上述材料，下列说法不正确的是（C ） A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用 提示：磁感线上某点切线方向表示该点磁感应强度的方向。 解析：地球为一巨大的磁体，地磁场的南、北极在地理上的北极和南极附近，两 极并不重合，故 A、B 正确； 且地球内部也存在磁场，只有赤道附近上空磁场的方向才与地面平行，故C错误； 射向地球赤道的带电宇宙射线粒子的速度方向与地磁场方向不会平行，一定受到 地磁场力的作用，故 D 正确。
例题——对磁感线的理解
(2012河北期末)电子做近核运动的时候，产生了垂直于相对运动方向的磁场。如 图所示，为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以 O 点(图中白点)为坐 标原点，沿 z 轴正方向磁感应强度大小的变化最有可能为 ( C )
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第八章磁场学案３9 磁场及其描述一、概念规律题组１。
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.①②④ﻩB.②③④ﻩﻩＣ。
①⑤D．②③2．(2０1０·苏北高二教学质量联合调研)关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下图中正确的是（ )3.下列关于磁感应强度的方向的说法中,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极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向Ｄ．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向4．有关磁感应强度的下列说法中，正确的是（)A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C.若有一小段长为L，通以电流为Ｉ的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是错误!D．由定义式B＝＼f（F，IL）可知,电流强度I越大，导线L越长,某点的磁感应强度就越小二、思想方法题组图１5。
当接通电源后，小磁针A的指向如图1所示,则（ )Ａ。
小磁针B的N极向纸外转B.小磁针B的N极向纸里转C。
小磁针B不转动D.因电流未标出，所以无法判断小磁针B如何转动图2６．如图2所示,框架面积为Ｓ，框架平面与磁感应强度为Ｂ的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量的情况是（)A.如图所示位置时等于ＢＳB．若使框架绕OO′转过6０°角,磁通量为错误!BSC．若从初始位置转过90°角,磁通量为零D.若从初始位置转过１80°角，磁通量变化为2BＳ一、磁感线的特点磁感线电场线相似点引入目的都是为了形象的描述场而引入的假想曲线,实际不存在疏密意义都能定性描述场的强弱切线方向都表示该点场的方向是否相交都不相交不同点闭合曲线，外部由N→S,内部由S→Ｎ起始于正电荷(或无穷远)，终止于无穷远（或负电荷）【例１】（广东高考)磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。
对磁场认识正确的是（ )Ａ。
磁感线有可能出现相交的情况Ｂ.磁感线总是由N极出发指向S极C。
某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致Ｄ．若在某区域内通电导线不受磁场力的作用,则该区域的磁感应强度一定为零[规范思维]二、对磁感应强度B的理解及磁感应强度B的叠加1.磁感应强度由磁场本身决定,就像电场强度由电场本身决定一样，跟该位置放不放通电导线无关,因此不能根据公式B=＼f（F,IL)说B与F成正比，与ＩL成反比.2．磁感应强度B的定义式也是其度量式，但用来测量的小段通电导线必须垂直放入磁场，如果小段通电导线平行放入磁场,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静止时N极的指向．4．磁感应强度Ｂ与电场强度E的比较电场强度E是描述电场强弱的物理量，磁感应强度Ｂ是描述磁场强弱的物理量.这两个物理量比较如下表所示：【例2】下列关于磁感应强度大小的说法，正确的是（）A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B.通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大Ｃ．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D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关［规范思维］［针对训练1] 关于磁感应强度B,下列说法中正确的是（）A.磁场中某点Ｂ的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向,跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点Ｂ值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大【例3】图3（20１１·大纲全国·1５）如图3所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和Ｉ，且Ｉ１＞I2；ａ、b、c、ｄ为导线某一横截面所在平面内的四点且ａ、b、c与两导线共面;b点在两导2线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直．磁感应强度可能为零的点是( ）A.ａ点Ｂ。
ｂ点ﻩﻩC．c点D．d点［规范思维]图4［针对训练2] （2009·荆州模拟）如图4所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为１T的匀强磁场中，在以导线截面的中心为圆心，r为半径的圆周上有a、b、c、d四个点。
已知a点的实际磁感应强度为0,则下列叙述正确的是（）A．直导线中的电流方向垂直纸面向里B．b点的实际磁感应强度为错误! T，方向斜向上，与B的夹角为45°C.c点的实际磁感应强度也为０D。
d点的实际磁感应强度与ｂ点相同三、安培定则的应用及磁场方向的确定【例4】如图５所示,直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远，它们的磁场互不影响,当开关S闭合后,则小磁针的北极N（黑色一端)指示出磁场方向正确的是（）图5Ａ。
a、c B．b、ｃC．c、ｄD．a、ｄ[规范思维］［针对训练3］（2011·新课标·14）为了解释地球的磁性，１9世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。
在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是（）四、对磁通量的理解1．如图6甲、乙所示,如何计算下面两图中磁通量的大小,你是怎样理解面积Ｓ的含义的？图62.如果图6中的线圈都是n匝线圈,那么通过线圈的磁通量又应该如何计算?３.如何计算图7中穿过线圈的磁通量的大小？图７总结1。
S为线圈在磁场中的有效面积,即线圈在磁场中沿垂直磁场方向投影面的面积。
2．与上一问的情况相同，线圈的磁通量等于通过某一匝的磁通量．3．用向里的磁通量减向外的磁通量.图8【例５】如图８所示,矩形线圈有N匝，面积大小为S，放在水平面内,加一个竖直向下的范围较大的匀强磁场，磁感应强度为B,则穿过平面的磁通量是多少？若使线圈绕aｂ边转过6０°，则穿过线圈平面的磁通量是多少？若线圈绕ab边转过１8０°，则穿过线圈的磁通量改变了多少?［规范思维]【基础演练】1．(2011·泉州模拟）关于磁场和磁感线的描述,下列说法中正确的是（）Ａ。
磁感线从磁体的N极出发，终止于Ｓ极B．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C。
沿磁感线方向，磁场逐渐减弱D.在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小２．关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的是（）A。
电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于错误!Ｂ．电流元IＬ在磁场中受力为F，则磁感应强度B可能大于或等于＼f（F，ＩL）C．磁场中电流元受力大的地方,磁感应强度一定大D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线,受力的大小和方向无关３。
如图9所示为通电螺线管的纵剖面图,“”和“⊙"分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出,图中四个小磁针(涂黑的一端为Ｎ极)静止时的指向一定画错了的是( )图9A。
ａﻩB。
b ﻩC。
ｃﻩＤ.d图１04.（２01１·深圳模拟）如图10所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以Ｏ点为坐标原点，沿z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为（ )5。
图11（２011·安庆模拟）如图1１所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中（）A.ａ、b两点磁感应强度相同Ｂ．c、d两点磁感应强度大小相等C．a点磁感应强度最大Ｄ．b点磁感应强度最大ﻬ6．两根通电的长直导线平行放置，电流分别为I1和I2，电流的方向如图１2所示．在与导线垂直的平面上有a、b、ｃ、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上．则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是( )图12A.a点ﻩB．b点ﻩﻩﻩＣ.ｃ点ﻩＤ。
ｄ点７.(2０１１·潍坊模拟）１９世纪20年代,以塞贝克（数学家）为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设:地球磁场是由绕地球的环形电流引起的,则该假设中的电流方向是（ )A．由西向东垂直磁子午线B．由东向西垂直磁子午线C．由南向北沿子午线D．由赤道向两极沿子午线(注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)８．（上海高考)取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图13(ａ）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时,测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图（b)所示的螺线管,并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为( ）图13A。
0 ﻩB．0。
5B ﻩﻩC.B ﻩD．2B题号123４5678答案【能力提升】９。
如图１4所示,同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2,通有大小相等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面,a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，ｂ点在导线2右侧,与导线2的距离也为r.现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线１后，b点的磁感应强度大小为________，方向＿_____＿_。
图14图1510.如图1５所示,边长为100 cｍ的正方形闭合线圈置于匀强磁场中，线圈aｂ、cｄ两边中点连线ＯO′的左右两侧分别存在方向相同,磁感应强度大小各为B1＝0．6 T,B2=0．4 Ｔ的匀强磁场，若从上往下看，线圈逆时针方向转过3７°时，穿过线圈的磁通量改变了多少?线圈从初始位置转过1８0°时，穿过线圈平面的磁通量改变了多少？１1．图１6如图１6所示为一电流表的原理示意图。
质量为m的匀质细金属棒ＭＮ的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,绝缘弹簧劲度系数为k。
在矩形区域abｃd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外．与MN的右端N连接一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,MN的长度大于错误!．当MN中没有电流通过且处于平衡状态时,MＮ与矩形区域的ｃd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度.(1)当电流表示数为零时,弹簧的伸长量是多少？（重力加速度为g）（2)若要电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接?（３)若k=２．0 N／ｍ，错误!＝0。
20 m,错误!＝0．０50 m,Ｂ=０．20 T,此电流表的量程是多少？（不计通电时电流产生的磁场的作用）(4）若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？学案39 磁场及其描述【课前双基回扣】1．D 2.A3.BD [磁场中某点磁感应强度的方向表示该点磁场的方向，磁场方向也就是小磁针N极受力的方向.但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场的方向.］4．Ａ［磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场强弱,因此选项A是正确的；磁感应强度是与电流I和导线长度L无关的物理量，且B＝＼f（F,IL)中的Ｂ、F、L相互垂直，所以选项Ｂ、C、D皆是错误的．］5．A ［根据通电螺线管的磁场与小磁针的相互作用情况可以判断:螺线管的左边应该是S极．再根据安培定则，右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极，其余四指的方向就是通电螺线管中的电流方向，即电流从左边流入，右边流出,如右图所示．再根据安培定则判知小磁针Ｂ所在处的磁场方向垂直纸面向外，所以知小磁针B的N极向纸外转。