60　第十章　第1节　磁场的描述　磁场对电流的作用.docxVIP

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[教师备选资源]

考情分析

磁场、磁感应强度、磁感线

2024·浙江1月选考·T4、2022·全国乙卷·T18

安培力的分析与计算

2023·江苏卷·T2、2021·河北卷·T5

洛伦兹力及洛伦兹力公式

2022·广东卷·T7、2022·辽宁卷·T8

带电粒子在匀强磁场中的运动

2024·河北卷·T10、2024·湖北卷·T7、2023·湖北卷·T15、2023·浙江6月选考·T20、2021·湖南卷·T13

带电粒子在复合场中的运动(含质谱仪和回旋加速器)

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备考策略

1．加强对磁场性质、安培力、洛伦兹力、带电粒子在磁场中的匀速圆周运动等概念的理解和规律的应用。

2．注意立体空间图形的转化能力训练，要善于将有关安培力的三维立体问题转化为二维平面问题。

3．关注本章知识在科技、生产、生活中的应用，理论联系实际，提高考生应用所学知识解决综合问题的能力。

第1节磁场的描述磁场对电流的作用

[学习目标]1．理解磁场的性质及磁感应强度的概念，会求解磁感应强度叠加的问题。

2．掌握左手定则，会判断安培力的方向，并会计算安培力的大小，会分析安培力作用下的平衡问题和加速问题。

1．磁场

(1)基本性质：磁场对处于其中的磁体、通电导体和运动电荷有力的作用。

(2)物质性：磁场是一种物质。

(3)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。

(4)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。

(5)电流磁场方向的判断

①通电直导线：右手握住导线，让伸直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，伸直拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向。

2．安培力

(1)大小

磁场与电流垂直时，F＝IlB。

磁场与电流平行时，F＝0。

磁场与电流之间的夹角为θ时，F＝IlBsinθ。

(2)方向判定

左手定则：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。

注意：安培力的方向垂直于磁感应强度B、垂直于电流I，即安培力垂直于B、I决定的平面。

1．易错易混辨析

人教版必修第三册第122页情境：磁针能够指向南北，是因为地磁场的存在。指南针的广泛使用，促进了人们对地球磁场的认识。地球的地理两极与地磁两极并不重合，如图所示。地磁场具有以下特点：

(1)地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。

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

(3)在北半球，地磁场磁感应强度可以分解到垂直于地面向下和平行于地面向北。

在南半球，地磁场磁感应强度可以分解到垂直于地面向上和平行于地面向北。

根据上述情境，判断下列说法正误：

(1)地磁场两极的磁感应强度比赤道处大。 (√)

(2)将通电导线放在空中，一定受到安培力的作用。 (×)

(3)磁场中某点磁感应强度的方向跟安培力的方向一致。 (×)

(4)若地磁场是因地球表面带电荷引起的，则地球表面应该带正电荷。 (×)

(5)在同一幅图中，磁感线越密，磁场越强。 (√)

2．(人教版必修第三册改编)有人根据B＝FIl提出以下说法，其中正确的是(

A．磁场中某点的磁感应强度B与通电导线在磁场中所受的磁场力F成正比

B．磁场中某点的磁感应强度B与电流I和导线长度l的乘积成反比

C．磁场中某点的磁感应强度B不一定等于F

D．通电直导线在某点所受磁场力为零，则该点磁感应强度B为零

C[磁感应强度B＝FIl是用比值定义法定义B的，但磁感应强度是磁场的固有性质，与通电导线所受磁场力F及乘积Il等外界因素无关，A、B错误；B＝FIl是在通电导线与磁场垂直的情况下得出的，如果不垂直，设通电导线与磁场方向