高二物理电学专题提升专题23对磁感应强度的理解

专题23 对磁感应强度的理解一：专题概述

磁场的叠加和安培定则的应用

1．磁场的叠加：磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定则．2．不同情况下安培定则的应用

安培定则(右手螺旋定则)

作用

判断电流的磁场方向

内

容

具体情况直线电流环形电流或通电螺线管

条件(电流

方向)

大拇指指向电流的方向

四根手指弯曲方向指向电流

的环绕方向

结果(磁场

方向)

四根手指弯曲方向表示

磁感线的方向

大拇指指向表示轴线上的磁

感线方向

二：典例精讲

典例1：如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP=60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1，若将N处的长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小变为B2，则B2与B1之比为( )

A. 1∶1

B. 1∶2

C. ∶1

D. ∶2

【答案】B

典例2：如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反，下列说法正确的是

A. L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直

B. L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直

C. L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为

D. L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为

【答案】BC

典例3：三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示．a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是( )．

A．B1＝B2

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

【答案】AC

【解析】本题考查磁场的叠加，由于通过三条导线的电流大小相等，结合右手定则可判断出三条导线在a、b处产生的合磁感应强度垂直纸面向外，在c处垂直纸面向里，且B1＝B2

典例4：在同一平面内，如图所示放置六根通电导线，通以相等的电流，方向如图。则在a、b、c、d四个面积相等的正方形区域中，磁感线指向纸外且磁通量最大的区域是：（）

A. 仅在a区

B. 仅在b区

C. 仅在c区

D. 仅在d区

【答案】C

三总结提升

求解有关磁感应强度问题的关键

(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(记住5种常见磁场的立体分布图)．

四提升专练

1.(多选) 物理学中，通过引入检验电流来了解磁场力的特性，对检验电流的要求是( )．

A．将检验电流放入磁场，测量其所受的磁场力F，导线长度L，通电电流I，应用公式B＝F

IL

，即可测得磁感应强度B

B．检验电流不宜太大

C．利用检验电流和运用公式B＝F

IL

只能应用于匀强磁场

D．只要满足长度L很短，电流很小，将其垂直放入磁场的条件，公式B＝F

IL

对任何磁场都适用

【答案】BD

2.如图所示，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，以导线为中心，R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是( )

A. 直导线中电流方向垂直纸面向里

B. a点的磁感应强度为T，方向向右

C. b点的磁感应强度为T，方向斜向下，与B成45°角

D. d点的磁感应强度为0

【答案】C

【解析】由c点磁感应强度为零可得电流产生的B′＝B＝1 T，方向水平向左，再运用安培定则判断电流的方向时垂直直面向外，故A错误；根据安培定则判断电流在a、b、d各点的磁场方向分别为向右、向下、向上，且大小均为1 T，故对于a点，B a＝2 T，故B错误；对于b点，，方

向斜向下，与B的方向成45°角，故C正确；对于d点，同理可得，方向斜向上，与B的方向成45°角，故D错误。所以C正确，ABD错误。

3．如图所示，足够长的直线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行．用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图象是( )．

【答案】C

【解析】通电螺线管外部中间处的磁感应强度最小，所以用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图象是C.

4．如图所示，平行长直导线1、2通过相反方向的电流，电流大小相等．a、b两点关于导线1对称，b、c 两点关于导线2对称，且ab＝bc，则关于a、b、c三点的磁感应强度B的说法中正确的是( )．

A．三点的磁感应强度相同

B．b点的磁感应强度最大

C．a、c两点的磁感应强度大小相同，方向相反

D．a点的磁感应强度最大

【答案】B

5.三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流。它们的截面处于-个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示，已知每根通电长直线在其周围产生的磁感应强度与该导线的距离成反比，通电导线b在a处产生的磁场磁感应强度大小为B，则d处的磁感应强度大小为