2026版创新设计高考总复习物理(人教基础版)学生用-第1讲 磁场及其对电流的作用.docxVIP

第1讲磁场及其对电流的作用

学习目标1.理解磁场的性质及磁感应强度的概念,会用磁感线描述磁场。2.会用安培定则判断电流周围的磁场,并且会计算磁场的叠加。3.会计算安培力的大小及判断安培力的方向,会分析安培力作用下的平衡问题和加速问题。

考点一安培定则、磁场叠加

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)物理意义:描述磁场强弱和方向。

(2)定义式:B=FIl(通电导线垂直于磁场)

(3)方向:可自由转动的小磁针静止时的指向。?

(4)单位:,符号T。?

3.磁感线

(1)定义:在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上每一点的方向都跟这点的磁场方向一致。?

(2)磁感线的特点

①磁感线上某点的方向就是该点的磁场方向。?

②磁感线的疏密程度表示磁场。?

③磁感线是曲线,没有起点和终点。在磁体外部,从N极指向S极,在磁体内部,从S极指向N极。?

④磁感线是假想的曲线,不、不、不相切。?

4.地磁场

(1)地磁的N极在地理附近,S极在地理附近,磁感线分布如图所示。?

(2)在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁感应强度的大小,且方向水平。?

(3)地磁场在南半球有竖直向上的分量,在北半球有竖直向下的分量。

5.电流的磁场、安培定则的应用

项目

安培定则

立体图

特点

直线电

流的磁

场

无N极、S极距离直导线越远,磁场越弱

通电螺

线管的

磁场

与条形磁铁的磁场相似,管内可近似认为是匀强磁场

环形电

流的磁

场

两侧分别是N极和S极;距离中心越远,磁场越弱

判断正误

(1)磁场是客观存在的一种物质,磁感线也是真实存在的。()

(2)由定义式B=FIl可知,电流I越大,导线l越长,某点的磁感应强度B就越小。(

(3)用安培定则判断通电直导线周围和环形电流周围的磁场时,大拇指都指向磁场的方向。()

(4)通电直导线周围的磁场是均匀的,用磁感线描述磁场分布情况时,磁感线间隔均匀。()

(5)若空间同时存在通电直导线和环形电流,某点的磁感应强度可用平行四边形定则求解。()

角度安培定则的应用

例1如图所示,直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远,其磁场互不影响,当开关S闭合后,则小磁针北极N(黑色一端)指示磁场方向正确的是()

A.a B.b C.c D.d

听课笔记?

?

角度磁场的叠加

例2(多选)(2025·东北三省一模联考)如图所示,四根相同长直导线处于正方形的四个顶点上,O为正方形的中心,导线中均通有方向垂直纸面向里、大小相同的电流。若将其中一根导线中的电流反向,中心O处的磁感应强度大小为B0;若将其中两根导线中的电流反向,中心O处的磁感应强度大小可能为()

A.12B0 B.0 C.2B0 D.32

听课笔记?

?

?

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磁感应强度大小和方向。如图所示,BM、BN为M、N在c点产生的磁场的磁感应强度。

(3)应用平行四边形定则进行合成,如图中的合磁感应强度B。

针对训练1如图所示,A、B、C是正三角形的三个顶点,O是AB的中点,两根互相平行的通电长直导线垂直纸面固定在A、B两处,导线中通入的电流大小相等、方向相反。已知通电长直导线产生磁场的磁感应强度B=kIr,I为通电长直导线的电流大小,r为距通电长直导线的垂直距离,k为常量。已知C点处的磁感应强度大小为B0,则关于O点处的磁感应强度说法正确的是(

A.大小为B0,方向垂直AB连线向下

B.大小为2B0,方向垂直AB连线向上

C.大小为3B0,方向垂直AB连线向上

D.大小为4B0,方向垂直AB连线向下

考点二安培力的分析与计算

1.安培力的大小

F=,(其中θ为B与I之间的夹角)?

(1)磁场和电流垂直时:F=。?

(2)磁场和电流平行时:F=。?

(3)l是指有效长度。

如图所示,弯曲通电导线的有效长度l等于连接导线两端点的直线的长度,相应的电流方向沿两端点连