2021高考物理教科版一轮复习课件：第九章 第1讲 磁场及其对电流的作用

器——司南，静止时它的长柄指向南方，是由于地球表面有地磁场.下列与地磁
场有关的说法，正确的是
√A.地磁场是一种物质，客观上存在
B.地球表面上任意位置的地磁场方向都与地面平行
√C.通电导线在地磁场中可能不受安培力作用
图2
D.运动电荷在地磁场中受到的洛伦兹力可以对运动电荷做正功
解析 地磁场是客观存在的一种物质，磁感线是人们为了研究方便而假想出来 的，故A正确； 磁感线是闭合的曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故 B错误； 当通电导线与地磁场平行放置时，导线不受安培力，故C正确； 由于洛伦兹力始终与速度方向垂直，所以运动电荷在地磁场中受到的洛伦兹力 不做功，故D错误.
安培定则
立体图 横截面图 纵截面图
自测2 如图4所示，甲、乙是直线电流的磁场，丙、丁是环形电流的磁场，戊、 己是通电螺线管的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向.
图4
答案
三 安培力的大小和方向
1.大小 若I∥B，F＝0；若I⊥B，F＝BIL. 2.方向 可以用左手定则来判定：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.安培力方向总垂直 于_B_、__I_所决定的平面，即一定垂直于B和I，但B与I不一定垂直. 3.两平行通电导线间的作用 同向电流相互 吸引 ，反向电流相互 排斥 .
D.0
图6
解析 设三角形边长为l，通过导体棒MN的电流大小为I，
则根据并联电路的规律可知通过导体棒 ML 和 LN 的电流大小为2I，如图所示， 依题意有 F＝BlI，则导体棒ML 和LN 所受安培力的合力为F1＝12BlI＝12F，
方向与F的方向相同，所以线框LMN受到的安培力大小为
F＋F1＝1.5F，选项B正确.
力的方向为
图7
√ A.指向L1 B.指向L2 C.指向L3 D.背离L3
解析 因同向电流之间相互吸引，异向电流之间相互排斥，可知L3对等边三角
大一轮复习讲义
内容索引
NEIRONGSUOYIN
过好双基关 研透命题点 课时精练
过好双基关
01
一 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、电流和运动电荷有 力 的作用. 2.磁感应强度 (1)物理意义：描述磁场的强弱和 方向 . (2)定义式：_B_＝__IF_L_(通电导线垂直于磁场). (3)方向：小磁针静止时_N_极__的__指__向__. (4)单位：特斯拉，符号为T. 3.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：磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线.
二 磁感线和电流周围的磁场
1.磁感线的特点 (1)磁感线上某点的 切线 方向就是该点的磁场方向. (2)磁感线的疏密程度定性地表示磁场的 强弱 ，在磁感线较密的地方磁场 较强 ； 在磁感线较疏的地方磁场 较弱 . ①磁感线是闭合曲线，没有起点和终点，在磁体外部，从 N极 指向 S极 ；在磁 体内部，由 S极 指向 N极 . ②同一磁场的磁感线不中断、不 相交 、不相切. ③磁感线是假想的曲线，客观上并不存在.
变式1 (2019·陕西汉中市期末)如图7所示，三根相互平行的固
定长直导线L1、L2和L3两两等距，通过L1、L2中的电流相同，L1、 L2中的电流方向垂直纸面向里，L3中的电流方向垂直纸面向外， 在三根导线与纸面的交点所构成的等边三角形的中心上放有一
电流方向垂直纸面向外的通电长直导线，则该导线受到的安培
4.地磁场 (1)地磁的N极在地理南极 附近，S极在地理 北极 附近，
磁感线分布如图1所示.
(2)在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁
感应强度 相等 ，且方向水平 向北 .
图1
5.磁场的叠加
磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交
分解法进行合成与分解.
判断正误
自测3 以下说法中正确的是 A.通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行 B.安培力的方向可以用右手定则来判定
√C.磁感线可以形象地描述各点的磁场强弱和方向，磁感线上每一点的切线方向
都和小磁针在该点静止时N极所指的方向一致 D.放置在磁场中1 m长的导线，通过1 A的电流，该处磁感应强度是1 T，则导线
(1)磁感应强度为0的地方，电流受到的安培力不一定为0.( × )
(2)电流受到安培力为0的地方，磁感应强度一定为0.( × )
(3)磁感应强度B一定等于
F IL
.(
×)
(4)磁场中电流受到的安培力大的地方，磁感应强度一定大.( × )
自测1 (多选)(2019·四川绵阳市第二次诊断) 如图2所示是我国最早期的Байду номын сангаас南仪
2.几种常见的磁场 (1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图3所示)
图3
(2)电流的磁场 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
无磁极、非匀强，且距 相似，管内为匀强 磁 环形电流的两 侧是N
导线越远处磁场_越__弱__
场且磁场 最强 ，管 外为非匀强 磁场
极和S极，且离圆环 中心越远，磁场_越__弱_
图5
题型1 安培力的大小和方向
例1 (2019·全国卷Ⅰ·17)如图6，等边三角形线框LMN由三根相
同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强
度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接.已知导体棒
MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为
A.2F
√ B.1.5F
C.0.5F
受到的安培力为1 N
研透命题点
02
命题点一 安培力和磁场的叠加
高考热点 讲透练熟
1.安培定则的应用 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”.
因果 磁场
直线电流的磁场 环形电流的磁场
原因(电流方向)
大拇指 四指
结果(磁场方向)
四指 大拇指
2.磁场叠加问题的解题思路 (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5所示为M、N在c点产生的磁场BM、BN. (3)应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场B.