2019版物理大一轮浙江选考总复习讲义：第八章　磁场+第1讲+Word版含答案.docVIP

第1讲　磁场及其对电流的作用 [考试标准] 知识内容 必考要求 加试要求 说明 磁现象和磁场 b b 1.不要求计算导线与磁场不垂直时的安培力． 2.利用安培力公式，综合其他力学规律，求解力学与电学综合的问题只限于所受各力在一条直线或者相互垂直的情形 . 磁感应强度 c c 几种常见的磁场 b b 通电导线在磁 场中受到的力 c d 一、磁场和磁感应强度 1．磁场 (1)磁场：存在于磁体周围或电流周围的一种客观存在的特殊物质．磁体和磁体之间、磁体和通电导体之间、通电导体和通电导体间的相互作用都是通过磁场发生的． (2)基本性质：对放入其中的磁体或通电导体有力的作用． (3)方向：①小磁针N极所受磁场力的方向． ②小磁针静止时N极的指向． (4)地磁场：地球磁体的N极(北极)位于地理南极附近，地球磁体的S极(南极)位于地理北极附近． 2．磁感应强度 (1)定义式：B＝(通电导线垂直于磁场)． (2)方向：小磁针静止时N极的指向． 自测1　关于磁场，下列说法正确的是(　　) A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质 B．无论在何处，小磁针的指向就是磁场的方向 C．地球是一个大磁体，地磁场的N极在地理的北极附近 D．磁极与磁极、磁极与电流之间的相互作用是通过磁场发生的，而电流与电流之间的相互作用是通过电场发生的 答案　A 二、几种常见的磁场 1．常见磁体的磁场(如图1) 图1 2．电流的磁场 通电直导线 通电螺线管 环形电流 安培定则 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 让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向 自测2　图2中四图为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是(　　) 图2 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 答案　C 三、通电导线在磁场中受到的力 1．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． (2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I决定的平面． 自测3　在赤道上，地磁场可以看做是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场，磁感应强度是5×10－5 T．如果赤道上有一条沿东西方向的直导线，长40 m，载有20 A的电流，地磁场对这根导线的作用力大小是(　　) A．4×10－8 N B．2.5×10－5 N C．9×10－4 N D．4×10－2 N 答案　D 命题点一　安培定则和磁感应强度的叠加 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及通电螺线管的磁场时应分清“因”和“果”. 原因(电流方向) 结果(磁场方向) 直线电流的磁场 大拇指 四指 环形电流及通电螺线管的磁场 四指 大拇指 2.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． 例1　(2017·浙江4月选考·9)如图3所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反、大小相等的电流，a、b两点位于导线所在的平面内．则(　　) 图3 A．b点的磁感应强度为零 B．ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里 C．cd导线受到的安培力方向向右 D．同时改变两导线的电流方向，cd导线受到的安培力方向不变 答案　D 解析　根据右手定则可知b处的两处分磁场方向均为垂直纸面向外，磁感应强度不为零，所以选项A错误；ef在a处的磁场垂直纸面向外，所以选项B错误；根据左手定则可判断，方向相反的两个电流互相排斥，cd导线受到的安培力向左，所以选项C错误；不管电流方向如何，只要电流方向相反，就互相排斥，选项D正确． 变式1　(2017·“七彩阳光”联考)为了研究两条相互平行的通电导线间相互作用力与电流之间的关系，某同学用如图4所示的装置进行实验，其中两条导线及所用弹簧均完全相同，则下列选项中符合实验结果的是(　　) 图4 答案　B 解析　同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，它们之间的力是作用力与反作用力，大小相等，故弯曲情况相同． 变式2　如图5所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后静止时(　　) 图5 A．N极竖直向上 B．N极竖直向下 C．N极沿轴线向左 D．N极沿轴线向右 答案　C 解析　金属环带负电，按题图所示的方向旋转，则金属环的电流方向与旋转方向相反．由右手螺旋定则可知磁极的方向：左端N极，右端S极．因此小磁针最后静止时N极沿轴线向左．故C正确，A、B、D错误． 例2　有两根长直导线a、