2025秋高考物理一轮复习第九章磁场学案（教师用）（有答案）.docxVIP

第九章磁场

第1讲磁场及其对电流的作用

素养目标1.深刻理解磁场、磁感应强度的概念.（物理观念）2.熟练判断安培力的方向.（物理观念）3.通过类比磁场与电场，了解它们的相同点与不同点.（科学思维）4.通过类比学习，掌握电场线与磁感线的联系与不同.（科学思维）5.能够推理安培力产生的原因.（科学思维）

一、安培定则与磁场叠加

考题1（2023·福建卷）（多选）地球本身是一个大磁体，其磁场分布示意图如图所示.学术界对于地磁场的形成机制尚无共识.一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流.基于此理论，下列判断正确的是（）

A.地表电荷为负电荷

B.环形电流方向与地球自转方向相同

C.若地表电荷的电荷量增加，则地磁场强度增大

D.若地球自转角速度减小，则地磁场强度增大

答案：AC

解析：根据地磁场分布规律，用安培定则可判断环形电流方向与地球自转方向相反，再根据电流方向的规定，可判断出地表电荷为负电荷，A正确，B错误；由电流的定义式I＝qt可知，地表电荷的电荷量增加，则环形电流增大，地磁场强度增大，C正确；若地球自转角速度减小，则环形电流减小，地磁场强度减小，D错误

磁场

1.基本性质

磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用.

2.磁感应强度

（1）意义：表征磁场的强弱和方向.

（2）大小：B＝FIl（导体与磁场垂直），单位：特斯拉（T

（3）方向：小磁针静止时N极所指的方向.

（4）叠加：遵循平行四边形定则.

3.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.

（3）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.

（4）同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切.

（5）磁感线是假想的曲线，客观上并不存在.

4.电流磁场方向的判断

（1）通电直导线：右手握住导线，让大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.

（2）环形电流：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，大拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向.

深化1磁场叠加问题的分析思路

（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.

（3）应用平行四边形定则进行合成.

叠加图

同向电流

异向电流

深化2电流的磁场

项目

直线电流

的磁场

通电螺线

管的磁场

环形电流

的磁场

安培

定则

立体

图

横截

面图

从上往下看

从左往右看

从左往右看

纵截

面图

思维模型通过电场与磁场的类比，培养科学思维方法.

角度1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，则小磁针的N极（黑色一端）指示磁场方向正确的是（）

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

答案：C

解析：小磁针N极的指向为磁感线方向，直导线AB部分电流从下到上，所以从上往下看，直导线产生的磁场方向应为逆时针方向，所以小磁针a的N极应指向纸面内，选项A错误；在通电螺线管部分，由安培定则可知左端为螺线管的S极，右端为N极，在外部，磁感线从N极出发，回到S极，选项B错误；在通电螺线管内部，磁感线从S极到N极，选项C正确；在U形螺线管，电流从右端进入，左端流出，所以右端为S极，左端为N极，选项D错误.

角度2磁场叠加

例2如图所示为棱长为d的正方体，O为DE的中点，在FE、ND两边固定足够长的直导线，均通有大小相等的电流I，电流方向如图所示.已知通电长直导线形成的磁场在空间某点的磁感应强度B＝kIr，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线中的电流大小.则图中C、O两点处的磁感应强度大小之比为（

A.1∶2 B.2∶1

C.2∶1 D.1∶1

答案：A

解析：在FE边的导线在C点产生的磁感应强度大小为BC1＝kId，根据安培定则可判断其方向沿C→M，在ND边的导线在C点产生的磁感应强度大小为BC2＝kId，方向沿F→C，故C点处的磁感应强度大小为BC＝2kId.在FE边的导线在O点产生的磁感应强度大小为BO1＝kI12d＝2kId，方向平行于DN且沿D→N，在ND边的导线在O点产生的磁感应强度大小为BO2＝kI12d＝2kId，方向平行于EF且沿E→F，故O点处的磁感应强度大小为BO＝22kId，则题图中C、O两点处的磁感应强度大小之比为

训练1（2025·福建厦门高三月考）如图所示，四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面，导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点.已知