高考物理总复习 第8章 第1讲 磁场及其描述 磁场对电流的作用课件 新人教版
高考物理一轮总复习优质课件：8.1磁场及其对电流的作用(人教版)
（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，穿过线圈的磁通量一 定减小。 ( )
（4）磁感线是真实存在的。 ( （5）磁感线越密，磁场越强。 (
) )
（6）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。 ( ) )
【互动探究】（1）在MN的两侧延长线上分别有e、f两点，且 eM=Nf，则e、f两点的磁感应强度大小、方向关系如何？ （2）在典例透析1导线M、N中如果为等大的同向电流，则O、a、
b、c、d五个点中，磁感应强度为零的点有哪些？
【解析】（1）根据安培定则、平行四边形定则以及对称关系， e、f两点的磁感应强度大小相等，方向垂直于 MN连线竖直向上。 （2）根据安培定则、平行四边形定则可判断只有 O点的磁感应
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( )
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
【解题探究】（1）根据安培定则对导线M和N产生的磁感线方 向进行判断： ①导线M：_______； 顺时针 ②导线N：_______。 逆时针 （2）磁感应强度的大小与导线的位置有怎样的关系？ 提示：离导线越近，磁感应强度越强。 （3）磁场的合成遵从_______________。 平行四边形定则
第八章 磁场及其对电流和运动电荷的
作用
第1讲 磁场及其对电流的作用
知识点 1 1.磁场
磁场、磁感应强度 Ⅰ
通电导体 之间，以及通电导体与通 磁体与磁体之间、磁体与_________
高三物理一轮精品课件8.1磁场磁场对电流的作用课件新人教
[例3] 如图所示，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，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看)( ) A．顺时针方向转动，同时下降 B．顺时针方向转动，同时上升 C．逆时针方向转动，同时下降 D．逆时针方向转动，同时上升 [思路点拨] 首先明确常见磁场的磁感线分布情况，然后取“电流元”，用左手定则判定其受力方向，特别注意电流旋转后，有了垂直于纸面的分量而导致向下受力．
一、磁场及其描述 1．定义：磁场是磁体、电流周围存在的一种特殊物质． 2．方向：磁场中任一点小磁针N极所受 的方向为该点的磁场方向． 3．磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体、电流和运动电荷都有磁场力的作用． 4．磁感应强度： (1)物理意义：描述 的物理量． (2)方向：小磁针 时N极所指的指向．
3．一根容易形变的弹性导线，两端固定．导线中通有电流，方向如下图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是( )
解析：电流与磁场平行放置时不受磁场力，选项A错误；电流与磁场垂直放置时，由左手定则知选项D正确． 答案：D
4.如图所示，PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨，相距1 m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝0.2 kg，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量M＝0.3 kg，棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.5，匀强磁场的磁感应强度B＝2 T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？(g取10 m/s2)
高考物理一轮复习第八章磁场第1讲磁场及其对电流的作用ppt课件
【知识梳理】 知识点1:磁场(b)、磁感应强度(c) 1.磁场: (1)基本性质: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。Biblioteka 2.磁感应强度:F
(1)定义式:B=__IL__(通电导线垂直于磁场)。 (2)方向:小磁针静止时_N_极__的指向。
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。 (2)两平行的通电直导线间的安培力:同向电流互相 _吸__引__,异向电流互相_排__斥__。
2.匀强磁场中安培力的大小: (1)当磁场与电流_垂__直__时,安培力最大,Fmax=BIL。 (2)当磁场与电流_平__行__时,安培力等于零。
知识点2:磁感线、通电直导线和通电线圈周围磁场的 方向(b) 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.常见电流的磁场:
通电直导线
安 培 定 则
通电螺线管
环形电流
知识点3:安培力、安培力的方向 匀强磁场中的安培力 (d) 1.安培力的方向: (1)左手定则。 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。
【秒判正误】 (1)奥斯特发现了电流可以产生磁场。 ( √ ) (2)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。 ( √ ) (3)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。 ( × ) (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。 ( √ ) (8)判断通电导线周围磁感线的方向用左手握导 线。 ( × ) (9)通电导线在磁场中一定受安培力作用。 ( × )
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 \ #。
高考物理总复习 8.1磁场、磁场对电流的作用课件 新人教版选修3-1
一、磁场、磁感应强度 1．磁场 (1)基本性质：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N极所受磁场力的方向 ．
2．磁感应强度 (1)磁感应强度是反映磁场性质的物理量，是用比值法定义 的． (2)匀强磁场：磁感应强度处处相同，磁感线是一组平行且 等间距的直线．
结论法
转换研 究对象 法
如右图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行 于斜面的轻弹簧拉住而平衡，A 为水平放置的直导线的截面，导 线中无电流时磁铁对斜面的压力为 FN1；当导线中有垂直纸面向 外的电流时，磁铁对斜面的压力为 FN2，则下列关于压力和弹簧 的伸长量的说法中正确的是( )
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
【答案】
C
如右图所示，把一通电导线放在蹄形磁铁磁 极的正上方，导线可以自由移动．当导线通过电流 I 时，如果只 考虑安培力的作用，则从上往下看，导线的运动情况是( A．顺时针方向转动，同时下降 B．顺时针方向转动，同时上升 C．逆时针方向转动，同时下降 D．逆时针方向转动，同时上升 )
解析：第一步：
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( )
解析：地磁场的 N 极在地球南极附近，地磁场的 S 极在地 球北极附近，根据安培定则，可判定电流方向为顺时针方向(站 在地球的北极向下看)，选项 B 正确，选项 A、C、D 错误．
答案：B
考向二
安培力作用下导体运动情况的判定
判断通电导体在安培力作用下的运动方向： 清楚导线所在位置的磁场分布情况， 然后结合左手定则准确判断 导线的受力情况或将要发生的运动．往往采用以下几种方法：
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。
高考物理总复习 第八章 第1节 磁场的描述 磁场对电流的作用课件
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
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解析：由安培定则可以判断通电导线产生的磁场的磁感线如图 所示，由磁场的叠加原理可知C项正确。
答案：C
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安培力作用下通电导体的运动
1．安培力的方向
[必备知识]
电流 Ia在正方形的几何中心 O 点处产生的磁感应强度大小为 B，则 O 点处实际的磁感应强度的大小及方向为 ( )
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图 8－1－4
A．2 2B，方向由 O 点指向 ad 中点
B．2 2B，方向由 O 点指向 ab 中点
C．10B，方向垂直于纸面向里
D．10B，方向垂直于纸面向外
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图8－1－1
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4．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：匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、方向相
同的平行直线。
5．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 。
赤道处的地磁场沿水平方向，指向北。
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7．电流的磁场(安培定则)
特点
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 环形电流的两侧
无磁极、非匀强
且距导线越远处 相似，管内为匀__强__ 是N极和S极，
磁场越__弱__
磁场且磁场最__强__， 且离圆环中心越 管外为非匀强磁场 远，磁场_越__弱_
a、b、c、d 长直通电导线在 O 点产生合磁场的方向：由 O 点指向
高考物理一轮复习：8-1《磁场的描述、磁场对电流的作用》ppt课件
的分析方法，能够分析解决质谱 Ⅱ 仪、回旋加速器等科技方面的实
际应用问题． 在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一起的，
基础自测
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1．(对磁感应强度的理解)下磁列感关应于强磁度感是应描强述度磁的场说强法弱正和确方向的物
的是( D )
理量，是磁场本身性质的反映，其大小由
A．一小段通电导体放在磁磁场场A以处及，在受磁到场的中磁的场位力置比决B处定的，与 F、I、
B大．，由说B明＝AIF处L可的知磁，感某应处强的度磁L比感都B应没处内强有的容度关磁的系感大，应小B强＝与度I放F大L只入是该磁处感的应强度的 通电导线所受安培力 F 成正定比义，式与，同导一线通的电长导度体L受成到反的比安培力的大 C．一小段通电导体在磁场小中由某所处在不处受B安和培放力置作的用方，式则共该同来决定， 处磁感应强度一定为零 A、B、C 错误；磁感应强度的方向就是
高基三础自物测理一轮复习
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第八章 磁 场基础自测
教材梳理
考纲展示
要求
复习定位
1.磁场、磁感应强度、磁 感线
Ⅰ 1.本章是高考的热点，磁场叠加及 磁场力或简单的磁偏转问题多以
2.通电直导线和通电线圈 周围磁场的方向
3.安培力、安培力的方向
4.匀强磁场中的安培力
选择题的形式考查．计算题则是 Ⅰ 几乎每年必考，多以压轴题形式
基础自测 教材梳理 考点突破 题型透析 学科培优 素能提升 课时训练 规范解答 首页 上页 下页 尾页 并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和
高三物理一轮总复习 第8章《磁场》1 磁场及其对电流的作用课件 新人教版
B．大小为 2 2B，方向竖直向下 C．大小为 2B，方向沿 OB 方向 D．大小为 2B，方向沿 OA 方向
【解析】 由安培定则知导线 A、B 在 O 处产生的磁感应强度大 小相等，方向相反，互相抵消，所以 O 处的磁感应强度即为导线 C 所 产生的磁感应强度，即大小为 2B，由安培定则可判定其方向沿 OA 方 向，A、B、C 错，D 对．
故三角形框架受到的安培力的合力大小 为E5BrL＋2E5Br L＝3E5Br L.
解法 2(等效法)：三角形框架上面两个边的等效长度即为 L，受到 的安培力方向向上，大小 F12＝BI12L＝B5ErL，所以框架受到的安培力 的合力 F＝F12＋F3＝3E5Br L.
【答案】 D
考点三 与安培力有关的力学综合问题 求解通电导体在磁场中的力学问题的方法： (1)选定研究对象； (2)变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，画出平面受力 分析图，判断安培力的方向时切忌跟着感觉走，要用左手定则来判断， 注意 F 安⊥B、F 安⊥I； (3)根据力的平衡条件、牛顿第二定律列方程式进行求解．
[要点回顾] 知识点一 磁场、磁感应强度
1．磁场： (1)基本性质：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)定义式：B＝IFL(通电导线垂直于磁场)． (2)方向：小磁针静止时 N 极的指向．
知识点二 磁感线、通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 1．磁感线：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．常见电流的磁场：
[答案] C
变式训练 1 三根平行的长直导线，分别垂直地通过一个等腰直 角三角形的三个顶点，三导线中电流方向相同，A、B 两导线中的电 流大小相同，如图所示，已知导线 A 在斜边中点 O 处所产生的磁场的 磁感应强度大小为 B，导线 C 在斜边中点 O 处所产生的磁场的磁感应 强度大小为 2B，则 O 处的磁感应强度的大小和方向为( )
高考物理总复习 8.1磁场的描述 磁场对电流的作用课件
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4．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 ________的面积S和B的乘积． (2)公式：Φ＝________. (3)单位：1 Wb＝________.
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答案
1．(1)磁场力 (2)N极
2．(1)强弱
方向
F (2)IL
(3)N极
3．(1)处处相等 处处相同
4．(1)垂直 (2)BS (3)1 T·m2
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1．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是( )
A．根据磁感应强度定义B＝
F IL
，磁场中某点的磁感应
强度B与F成正比，与I成反比
B．磁感应强度B是标量，没有方向
C．磁感应强度B是矢量，方向与F的方向相反
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D．在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B是确定的， 不同点的磁感应强度B可能不同，磁感线密集的地方磁感应 强度B大些，磁感线稀疏的地方磁感应强度B小些
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(2)地磁场B的水平分量(Bx)总是从地理南极指向地理北 极，而竖直分量(By)，在南半球垂直地面向上，在北半球垂 直地面向下．赤道处的地磁场沿水平方向，指向北．
3．电流的磁场
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直线电流 通电螺线管
环形电流
的磁场
的磁场
的磁场
无磁极、 与条形磁铁的磁场 环形电流的两
非匀强且 相似，管内为 侧是N极和S 特
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22Βιβλιοθήκη 解析：利用“微元法”把圆周上的电流看成是无数段直导线电 流的集合如右图，由安培定则可知在一条直径上的两个微元 所产生的磁感应强度等大反向，由矢量叠加原理可知中心O 处的磁感应强度为零．
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知识点三 1．大小
安培力的大小和方向
(1)F＝ILBsin θ(其中θ为B与I之间的夹角)
(2)磁感应强度B的方向与电流I的方向垂直时F＝ (3)磁感应强度B的方向与电流I的方向平行时F＝0. ILB .
2．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
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 的平面的面积 S 和 B 的乘积．
(2)公式：Φ＝BS .
m2 . (3)单位：1 Wb＝ 1 T·
1．对磁感应强度的理解
(1)磁感应强度B与电场强度E的比较
物理意义 定义式 大小决定 方向 场的叠加 单位 电场强度 E 描述电场的力的性质 描述磁场的力的性质的物理量 的物理量 F F B＝ ，通电导线与 B 垂直 E＝ IL q 由电场决定， 与检验电 由磁场决定， 与检验电流元无关 荷无关 矢量电场线的切线方 矢量磁感线切线方向， 小磁针静 向， 放入该点的正电荷 止时 N 极所指方向 的受力方向 合磁感应强度等于各磁场的磁 合场强等于各个电场 感应强度的矢量和 的场强的矢量和 1 T＝1 N/(A· m) 1 V/m＝1 N/C 磁感应强度 B
特点
安培定则
立体图
类型
直线电流的磁场
环形电流的磁场
Hale Waihona Puke 通电螺线管的磁场横截面 图 (从上向下看) (从右向左看) (从左向右看)
纵截面 图
(3)匀强磁场：在磁场的某些区域内，磁感线为等间距的平
行线，如图所示．
(4)地磁场
①地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极
附近，磁感线分布如图所示． ②地磁场B的水平分量(Bx)总是从地理南极指向北极，而竖 直分量(By)则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直 地面向下．赤道处的地磁场沿水平方向，指向北．
线圈，其有效长度为零，所以闭合线圈通电
后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和为 零．
2．通电导体在安培力作用下运动的判断
判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先必 须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况，然后利用左手定则判 定导体的受力方向，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方 向．现对几种常用的方法列表比较如下：
度方向在同一直线上；而电流在磁场中不一定受安培力，若受 安培力，则其方向与磁感应强度方向不能平行．
2．对磁通量的理解
(1)对Φ＝B·S的理解：Φ＝BS只适用于磁感应强度B与面积
S垂直的情况，当 S与垂直于 B的平面间的夹角为 θ 时，则有 Φ＝ BScos θ，如图甲．
(2)面积S的含义： S不一定是某个线圈的真正面积，而是线 圈在磁场范围内的面积．如图乙所示，S应为线圈面积的一半． (3)多匝线圈的磁通量：磁通量的大小与线圈匝数无关，因 为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线条数相同，而磁感线
的平面．(注意：B和I可以有任意夹角)
1．安培力的大小
计算安培力常用公式 F＝BIL，要求两两垂直，应用时要满
足： (1)B与L垂直； (2)L是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度；
如弯曲导线的有效长度 L 等于两端点所 连直线的长度 ( 如图所示 ) ，相应的电流方向 沿 L 由始端流向末端．因为任意形状的闭合
(2)磁感应强度的叠加
两个电流附近的磁场的磁感应强度是两个电流分别单独存 在时产生的磁场的磁感应强度叠加而成的．若两个电流在某处 产生的磁场的磁感应强度 B1 、 B2 不在同一直线上时，则应用平 行四边形定则进行矢量合成可求得该点的磁感应强度B.
电荷在电场中一定受静电力作用而且静电力方向与电场强
(1)磁感线是为了形象地研究磁场而人为 假设 的曲线，并不
是客观存在于磁场中的真实曲线．
不是客观存在于磁场中的真实曲线． (2)磁感线密的地方磁场 强 ，磁感线疏的地方磁场 弱 ． (3)磁场对小磁针 N 极作用力的方向叫做磁场方向，由于磁
感线上任何一点的受力方向都跟该点的切线方向一致，所以磁
场方向、磁感线方向和小磁针静止时 N 极所指的方向，三者是 一致的． (4)磁感线不能 相交 ，也不能 相切 ． (5)磁场中任何一条磁感线都是 闭合 曲线．
判定出在甲、乙、丙三种情况下，导线所受安培力的方向如图
所示．
5. 将一个质量很小的金属圆环用细线吊起 来，在其附近放一块条形磁铁，磁铁的轴线与
圆环在同一个平面内，且通过圆环中心，如图
所示，当圆环中通以顺时针方向的电流时，从 上往下看( )
A．圆环顺时针转动，靠近磁铁
B．圆环顺时针转动，远离磁铁 C．圆环逆时针转动，靠近磁铁 D．圆环逆时针转动，远离磁铁 解析：该通电圆环相当于一个垂直于纸面的小磁针，N极在
A．a点
C．c点
B．b点
D．d点
解析： 根据安培定则可知 I1 和 I2 电流分别在 a 处产生的磁场 方向为垂直 ac连线向上和向下，由于I1>I2，且 I1电流与 a点的距 离比 I2 电流与 a 点距离要小，故 Ba1>Ba2 ，则 a 处磁感应强度不可
能为零， A 错；两电流在 b 处产生的磁场方向均垂直 ac 连线向
C．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点的
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 F 一恒量，其大小可由 B＝IL(注意 B⊥I)计算，与试探电流元 的 F、I、L 的情况无关，A 错误；磁感应强度的方向规定为 小磁针静止时，N 极所受磁场力的方向，与放在该处电流元 受力方向垂直，B 错误；当试探电流元运动的方向与磁场方 向平行时，虽电流元受的磁场力为零，但磁感应强度却不为 零，C 错误；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，故 D 正确． 答案：D
下，故B错；I1和I2电流分别在c处产生的磁场方向为垂直 ac连线 向下和向上，且I1电流与c点的距离比I2电流与c点距离要大，故 Bc1与Bc2有可能等大反向，C对；两电流在d处产生的磁场方向一 定成某一夹角，且夹角一定不为180°，D错．
第八章
磁
场
第一讲
磁场及其描述
磁场对电流的作用
1
考纲展示
复习目标
1.磁场、磁感应强度、磁感线(Ⅰ)2.磁通量(Ⅰ) 3.通电直导线和通电线圈周围磁场的方向(Ⅰ) 4.安培力、安培力的方向(Ⅰ) 5.匀强磁场中的安培力(Ⅱ) 1.了解各种常见磁场的磁感线分布情况，理解磁 感应强度、磁感线、地磁场等概念． 2.掌握安培定则、左手定则，能确定安培力的大 小和方向． 3.会分析通电导线在安培力作用下的运动． 4.掌握含有安培力作用的力学问题的解题方法.
(2)若线圈绕 ab 边转过 180° ，则磁感应强度穿过线圈平 面的反面，若取穿过线圈 abcd 正面的磁通量为正，则此时 穿过线圈 abcd 的磁通量为 Φ′＝－BS.
1 答案：(1) BS 2
(2)－BS
知识点二 1．磁感线
磁感线及几种常见的磁场
在磁场中画一些曲线，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，这样的曲线就是磁感线． 2．磁感线的特点
向．
3．磁感应强度是矢量，多个通电导体产生的磁场叠加时， 合磁场的磁感应强度等于各场源单独存在时在该点磁感应强度 的矢量和．
【变式训练】1.(2011· 大纲全国高考 ) 如图，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( )
解析：由安培定则和磁场叠加原理可判断出O点处的磁感应
强度方向向下，一定不为零，选项A错误；a、b两点处的磁感应 强度大小相等，方向相同，选项B错误；c、d两点处的磁感应强 度大小相等，方向相同，选项C正确；a、c两点处磁感应强度的 方向相同，选项D错误．
答案：C
磁场的叠加和安培定则的应用的注意事项 1．根据安培定则确定通电导线周围磁感线的方向． 2．磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方
3．几种常见磁场的磁感线分布
(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图所示)
(2)几种电流周围的磁场分布
类型 直线电流的磁 场 通电螺线管的 磁场 环形电流的两侧是 与条形磁铁的 无磁极、非匀 等效小磁针的 N 极 磁场相似，管 强且距导线越 和 S 极，且离圆环 内为匀强磁 远处磁场越弱 中心越远，磁场越 场，管外为非 弱 匀强磁场 环形电流的磁场
2.矩形线圈abcd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，如图所示，磁感应强度为
B. (1) 若线圈从图示位置绕 ab 边转过 60°，则穿过线圈的磁通 量是多少？ (2)若线圈绕ab边转过180°，则穿过线圈的磁通量是多少？
解析：(1)若线圈绕 ab 边转过 60° ，可将 S 沿 垂直于磁感线方向投影，如图所示，则此时穿 1 过线圈 abcd 的磁通量为 Φ＝BScos 60° ＝ BS. 2
条数可表示磁通量的大小．
(4)合磁通量求法 若某个平面内有不同方向和强弱的磁场共同存在，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．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是(
有关
)
A．磁场中某点 B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况 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