专题9-2安培定则的应用与磁场的叠加-2018年高三物理一轮总复习名师伴学Word版含解析

课前预习● 自我检测

1. 如图所示，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．

【答案】如图所示

【解析】根据右手螺旋定则作图，图见答案。

2. 如图所示，两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1与I2.且I1>I2，与两根导线垂直的同一平面内有a、b、c、d四点，a、b、c在两根导线的水平连线上且间距相等，b是两根导线连线的中点，b、d连线与两根导线连线垂直．则( )

A．I2受到的安培力水平向左

B．b点磁感应强度为零

C．d点磁感应强度的方向必定竖直向下

D．a点和c点的磁感应强度不可能都为零

【答案】 D

【解析】电流I1在I2处的磁场方向竖直向下，根据左手定则可知，I2受到的安培力的

方向水平向右，故A 错误；电流I 1与I 2在b 处产生的磁场方向相同，合磁场方向向下，所以磁感应强度不等于零，故B 错误；两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反，大小相等的电流I 1与I 2时，d 点的磁感应强度的方向是竖直向下，当两个电流的大小不相等时，d 点的合磁场方向不是竖直向下，故C 错误；电流I 1的大小比电流I 2的大，则c 点的磁感应强度可能等于零，a 点的磁感应强度不可能等于零，故D 正确．

3. 如图，两根平行长直导线相距2l ，通有大小相等、方向相同的恒定电流；a 、b 、c 是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为l

2、l 和3l 。关于这三点处的磁感应强

度，下列判断正确的是( )

A ．a 处的磁感应强度大小比c 处的大

B ．b 、c 两处的磁感应强度大小相等

C ．a 、c 两处的磁感应强度方向相同

D ．b 处的磁感应强度为零 【答案】 AD

4. 无限长载流直导线在其周围产生的磁场的磁感应强度B ＝k I d

，其中k ＝2×10－7 N/A 2

，

d 是距离导线中心轴线的距离．两根无限长的直导线A 、C 相距L ＝1 m, 分别载有电流I 1＝3 A

和 I 2＝8 A ，方向如图所示，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则图中P 点的磁感应强度大小为( )

A ．1×10－6

T B ．2×10－6

T C ．3×10－6

T D ．2.24×10－6

T 【答案】D

【解析】作两电流在P 点产生的磁感应强度如图所示，

由题意，A在P点产生的磁感应强度B1＝k I1

L sin 37°

＝1×10－6T，C在P点产生的磁感应

强度B2＝k

I2

L sin 53°

＝2×10－6 T，由平行四边形定则知P点的磁感应强度B＝B21＋B22＝

2.24×10－6 T．

课堂讲练● 典例分析

考点一安培定则的应用

【典例1】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

【反思总结】

1. 三种常见的电流的磁场

2. 安培定则的应用

（1）在运用安培定则时应分清“因”和“果”，电流是“因”，磁场是“果”，既可以由“因”判断“果”，也可以由“果”追溯“因”。

（2）应用安培定则判定直线电流时，四指所指的是导线之外磁场的方向；判定环形电流和通电螺线管时拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向。

（3）环形电流相当于小磁针，通电螺线管相当于条形磁铁，其外部的磁感线是由N极指向S极；内部是由S极指向N极。

（4）放置在螺线管内的小磁针受力方向按磁感线方向判断，不能根据螺线管的极性判断。

【跟踪短训】

1. 如图所示是云层之间闪电的模拟图,图中A,B是位于北南方向带有电荷的两块阴雨云,在放电的过程中在两云的尖端之间形成了一个放电通道,若位于通道正上方的小磁针N极转向纸里,S极转向纸外,则关于A,B的带电情况说法中正确的是( )

A. 带同种电荷

B. 带异种电荷

C. B带正电

D. A带正电

【答案】BD

2. 一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S极转向纸内，如图所示．那么这束带电粒子可能是( )

A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的正离子束

C．向右飞行的负离子束 D．向左飞行的负离子束

【答案】BC

【解析】磁针S极向纸内转，说明电流产生的磁场方向垂直纸面向外，由安培定则可得，电流方向向左．可以形成方向向左的电流的是向左飞行的正离子束或向右飞行的负离子束。

考点二磁场的叠加

【典例2】3条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线搭成一等边三角形。在导线中通过的电流均为I，电流方向如图所示。a、b和c三点分别位于三角形的3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＜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

【答案】AC

【反思总结】磁场的矢量性及合成

1．根据安培定则确定通电导线周围磁场的方向．

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．

【跟踪短训】

3. 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( )

A．大小为B，方向沿OA方向

B．大小为22B，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

【答案】 D

【解析】由安培定则知导线A、B在O处所产生的磁感应强度大小相等，方向相反，相互抵消，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．