高中物理一轮复习 磁场专题一
一、基本概念1.磁场的产生⑴磁极周围有磁场。
⑵电流周围有磁场（奥斯特）。
⑶变化的电场在周围空间产生磁场。
2.磁场的基本性质磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。
这一点应该跟电场的基本性质相比较。
3.磁场力的方向的判定磁极和电流之间的相互作用力（包括磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流），都是运动电荷之间通过磁场发生的相互作用。
因此在分析磁极和电流间的各种相互作用力的方向时，不要再沿用初中学过的“同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引”的结论（该结论只有在一个磁体在另一个磁体外部时才正确），而应该用更加普遍适用的：“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”，或用左手定则判定。
4.磁感线⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。
磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N极的指向。
磁感线的疏密表示磁场的强弱。
⑵磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）。
⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线：通电直导线周围磁场通电环行导线周围磁场⑷安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。
5.磁感应强度ILF B （条件是匀强磁场中，或ΔL 很小，并且L ⊥B ）。
磁感应强度是矢量。
单位是特斯拉，符号为T ，1T=1N/(A ∙m)=1kg/(A ∙s 2)6.磁通量如果在磁感应强度为B 的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，其面积为S ，则定义B 与S 的乘积为穿过这个面的磁通量，用Φ表示。
Φ是标量，但是有方向（进该面或出该面）。
单位为韦伯，符号为W b 。
1W b =1T ∙m 2=1V ∙s=1kg ∙m 2/(A ∙s 2)。
可以认为穿过某个面的磁感线条数就是磁通量。
在匀强磁场磁感线垂直于平面的情况下，B =Φ/S ，所以磁感应强度又叫磁通密度。
在匀强磁场中，当B 与S 的夹角为α时，有Φ=BS sin α。
二、安培力 （磁场对电流的作用力）1.安培力方向的判定⑴用左手定则。
⑵用“同性相斥，异性相吸”（只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时）。
⑶用“同向电流相吸，反向电流相斥”（反映了磁现象的电本质）。
可以把条。
何移动？解：先画出导线所在处的磁感线，上下两部分导线所受安培力的方向相反，使导线从左向右看顺时针转动；同时又受到竖直向上的磁场的作用而向右移动（不要说成先转90°后平移）。
分析的关键是画出相关的磁感线。
(增大、减小还是不变？)。
水平面对磁铁的摩擦力大小为＿＿＿。
解：本题有多种分析方法。
⑴画出通电导线中电流的磁场中通过两极的那条磁感线（如图中粗虚线所示），可看出两极受的磁场力的合力竖直向上。
磁铁对水平面的压力减小，但不受摩擦力。
⑵画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条（如图中细虚线所示），可看出导线受到的安培力竖直向下，因此条形磁铁受的反作用力竖直向上。
⑶把条形磁铁等效为通电螺线管，上方的电流是向里的，与通电导线中的电流是同向电流，所以互相吸引。
例3. 如图在条形磁铁N 极附近悬挂一个线圈，当线圈中通有逆时针方向的电流时，线圈将向哪个方向偏转？解：用“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”最简单：条形磁铁的等效螺线管的电流在正面是向下的，与线圈中的电流方向相反，互相排斥，而左边的线圈匝数多所以线圈向右偏转。
（本题如果用“同名磁极相斥，异名磁极相吸”将出现判断错误，因为那只适用于线圈位于磁铁外部的情况。
）例4. 电视机显象管的偏转线圈示意图如右，即时电流方向如图所示。
该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转？解：画出偏转线圈内侧的电流，是左半线圈靠电子流的一侧为向里，右半线圈靠电子流的一侧为向外。
电子流的等效电流方向是向里的，根据“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”，可判定电子流向左偏转。
（本题用其它方法判断也行，但不如这个方法简洁）。
2.安培力大小的计算F =BLI sin α（α为B 、L 间的夹角）高中只要求会计算α=0（不受安培力）和α=90°两种情况。
例5. 如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L 。
匀强磁场磁感应强度为B 。
金属杆长也为L ，质量为m ，水平放在导轨上。
当回路总电流为I 1时，金属杆正好能静止。
求：⑴B 至少多大？这时B 的方向如何？⑵若保持B 的大小不变而将B 的方向改为竖直向上，应把回路总电流I 2调到多大才能使金属杆保持静止？解：画出金属杆的截面图。
由三角形定则得，只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小，B 也最小。
根据左手定则，这时B 应垂直于导轨平面向上，大小满足：BI 1L =mg sin α， B =mg sin α/I 1L 。
当B 的方向改为竖直向上时，这时安培力的方向变为水平向右，沿导轨方向合力为零，得BI 2L cos α=mg sin α，I 2=I 1/cos α。
（在解这类题时必须画出截面图，只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向，从而弄清各矢量方向间的关系）。
例6. 如图所示，质量为m 的铜棒搭在U 形导线框右端，棒长和框宽均为L ，磁感应强度为B 的匀强磁场方向竖直向下。
电键闭合后，在磁场力作用下铜棒被平抛出去，下落h 后的水平位移为s 。
求闭合电键后通过铜棒的电荷量Q 。
解：闭合电键后的极短时间内，铜棒受安培力向右的冲量F Δt =mv 0而被平抛出去，其中F =BIL ，而瞬时电流和时间的乘积等于电荷量Q =I ∙Δt ，由平抛规律可算铜棒离开导线框时的初速度h g s t s v 20==，最终可得hg BL msQ 2=。
例7. 如图所示，半径为R 、单位长度电阻为λ的均匀导体环固定在水平面上，圆环中心为O ，匀强磁场垂直于水平面方向向下，磁感应强度为B 。
平行于直径MON 的导体杆，沿垂直于杆的方向向右运动。
杆的电阻可以忽略不计，杆于圆环接触良好。
某时刻，杆的位置如图，∠aOb =2θ，速度为v ，求此时刻作用在杆上的安培力的大小。
解：ab 段切割磁感线产生的感应电动势为E =vB ∙2R sin θ，以a 、b为端点的两个弧上的电阻分别为2λR (π-θ)和2λR θ，回路的总电阻为()πθπθλ-=R r 2，总电流为I =E /r ，安培力F=IB ∙2R sin θ，由以上各式解得：()θπλθθπ-=22sin 2R vB F 。
三、洛伦兹力1.洛伦兹力运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力，它是安培力的微观表现。
计算公式的推导：如图所示，整个导线受到的磁场力（安培力）为F 安 =BIL ；其中I=nesv ；设导线中共有N 个自由电子N=nsL ；每个电子受的磁场力为F ，则F 安=NF 。
由以上四式可得F=qvB 。
条件是v 与B 垂直。
当v 与B 成θ角时，F=qvB sinθ。
2.洛伦兹力方向的判定在用左手定则时，四指必须指电流方向（不是速度方向），即正电荷定向移动的方向；对负电荷，四指应指负电荷定向移动方向的反方向。
例9. 磁流体发电机原理图如右。
等离子体高速从左向右喷射，两极板间有如图方向的匀强磁场。
该发电机哪个极板为正极？两板间最大电压为多少？解：由左手定则，正、负离子受的洛伦兹力分别向上、向下。
所以上极板为正。
正、负极板间会产生电场。
当刚进入的正负离子受的洛伦兹力与电场力等值反向时，达到最大电压：U=Bdv 。
当外电路断开时，这也就是电动势E 。
当外电路接通时，极板上的电荷量减小，板间场强减小，洛伦兹力将大于电场力，进入的正负离子又将发生偏转。
这时电动势仍是E=Bdv ，但路端电压将小于Bdv 。
在定性分析时特别需要注意的是：⑴正负离子速度方向相同时，在同一磁场中受洛伦兹力方向相反。
⑵外电路接通时，电路中有电流，洛伦兹力大于电场力，两板间电压将小于Bdv ，但电动势不变（和所有电源一样，电动势是电源本身的性质。
）⑶注意在带电粒子偏转聚集在极板上以后新产生的电场的分析。
在外电路断n 型两种。
p 型中空穴为多数载流子；n 型中自由电子为多数载流子。
用以下实验可以判定一块半导体材料是p 型还是n 型：将材料放在匀强磁场中，通以图示方向的电流I ，用电压表判定上下两个表面的电势高低，若上极板电势高，就是p 型半导体；若下极板电势高，就是n 型半导体。
试分析原因。
解：分别判定空穴和自由电子所受的洛伦兹力的方向，由于四指指电流方向，都向右，所以洛伦兹力方向都向上，它们都将向上偏转。
p 型半导体中空穴多，上极板的电势高；n 型半导体中自由电子多，上极板电势低。
注意：当电流方向相同时，正、负离子在同一个磁场中的所受的洛伦兹力方向相同，所以偏转方向相同。
3.洛伦兹力大小的计算带电粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力而做匀速圆周运动时，洛伦兹力充当向心力，由此可以推导出该圆周运动的半径公式和周期公式： Bq m T Bq mv r π2,== 例11. 如图直线MN 上方有磁感应强度为B 的匀强磁场。
正、负电子同时从同一点O 以与MN 成30°角的同样速度v 射入磁场（电子质量为m ，电荷为e ），它们从磁场中射出时相距多远？射出的时间差是多少？ 解：由公式知，它们的半径和周期是相同的。
只是偏转方向相反。
先确定圆心，画出半径，由对称性知：射入、射出点和圆心恰好组成正三角形。
所以两个射出点相距2r ，由图还可看出，经历时间相差2T /3。
答案为射出点相距Be mv s 2=，时间差为Bqm t 34π=∆。
关键是找圆心、找半径和用对称。
例12. 一个质量为m 电荷量为q 的带电粒子从x 轴上的P (a ，0)点以速度v ，沿与x 正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y 轴射出第一象限。
求匀强磁场的磁感应强度B 和射出点的坐标。
解：由射入、射出点的半径可找到圆心O /，并得出半径为aq mv B Bq mv ar 23,32===得；射出点坐标为（0，a 3）。
4.带电粒子在匀强磁场中的偏转⑴穿过矩形磁场区。
一定要先画好辅助线（半径、速度及延长线）。
偏转角由sin θ=L /R 求出。
侧移由R 2=L 2-(R-y )2解出。
经历时间由Bq m t θ=得出。
注意，这里射出速度的反向延长线与初速度延长线的交点不再是宽度线段的中点，这点与带电粒子在匀强电场中的偏转结论不同！⑵穿过圆形磁场区。
画好辅助线（半径、速度、轨迹圆的圆心、连心线）。
偏角可由R r =2tan θ求出。
经历时间由Bq m t θ=得出。
注意：由对称性，射出线的反向延长线必过磁场圆的圆心。
四、带电粒子在混合场中的运动 1.速度选择器 正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。
高中物理 磁场专题!
知识组1磁现象和磁场一.磁现象和电流的磁效应1．磁现象(1)磁性和磁体物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。
具有磁性的物体叫磁体。
(2)磁极磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。
任何磁体都有两个磁极，一个叫南极(又称S极)，另一个叫北极(又称N极)。
(3)磁极间的相互作用同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
(4)磁化和去退磁使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化；反过来，磁化后的物体失去磁性的过程叫做退磁或去磁。
(5)磁性材料磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成，如铁、钴、镍等．它一般分为两类，即软磁性材料和硬磁性材料。
其中磁化后容易去磁的为软磁性材料，不容易去磁的为硬磁性材料。
【说明】物体磁化后的磁极与使该物体产生磁性的磁体的相邻磁极互为异名磁极。
2.电流的磁效应(1)奥斯特实验①1820年，丹麦物理学家奥斯特发现，沿南北方向放置的导线通电后，其下方与导线平行的小磁针会发生偏转。
②奥斯特实验的意义：发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系。
【注意】在做“奥斯特实验时”，为减弱地磁场的影响，通电导线应南北放置，且放在小磁针的正下方或正上方(不应将小磁针放在通电导线的延长线上)。
因为小磁针静止时指向南北方向，若将导线东西放置，小磁针可能不偏转。
③电流的磁效应：通电导线周围有磁场，即电流的周围有磁场，电流的磁场使放在导线周围的磁针发生偏转，磁场的方向跟电流的方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。
(2)磁铁对通电导线的作用如图所示，磁铁对通电导体棒产生力的作用，使导体棒运动。
(3)电流和电流间的相互作用①如图所示，相互平行而且距离较近的两条导线，当导线中分别通以方向相同或方向相反的电流时，观察到发生的现象是：通同向电流的两根导线会靠近，通异向电流的两根导线会远离。
②结论：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥。
二.磁场和地磁场1．磁场(1)磁场的定义磁体或电流周围空间存在的一种特殊物质，磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用，是通过磁场发生的。
高考物理一轮基础复习 磁场及其对电流的作用1
磁场及其对电流的作用一、选择题(每小题6分，共54分)1．图甲所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O点(图中白点)为坐标原点，沿z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为图乙所示图象中的( )解析 C 磁感线的疏密程度表示磁感应强度B的大小，因沿z轴方向B先减小后增大，故最有可能的为C图．2．长10 cm的通电直导线，通过1 A的电流，在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4 N，则该磁场的磁感应强度为( )A．等于4 T B．大于或等于4 TC．小于或等于4 T D．上述说法都错误解析 B 由安培力F＝BIL sin θ，则磁场的磁感应强度B＝FIL sin θ，由于sin θ≤1，则B≥FIL＝0.41×0.1T＝4 T，选项B正确．3.如图所示，一弓形线圈通以逆时针电流，在其圆弧的圆心处，垂直于纸面放一直导线，当直导线通有指向纸内的电流时，线圈将( )A．a端向纸内，b端向纸外转动，且靠近导线B．a端向纸内，b端向纸外转动，且远离导线C．b端向纸内，a端向纸外转动，且靠近导线D．b端向纸内，a端向纸外转动，且远离导线解析 A 弓形通电线圈圆弧部分的电流方向和通电导线的磁力线重合，不受安培力作用，直线部分的上半段受安培力指向纸内，下半段受安培力指向纸外，导致线圈a端向纸内，b端向纸外转动，当转到弓形线圈直线部分与直导线趋于平行时，直线部分与直导线相吸，弧线部分与直导线相斥，但斥力小于引力，故线圈将靠近导线，选项A正确．4.如图所示，有两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直，比较通过两环的磁通量Φa、Φb，则( )A．Φa>ΦbB．Φa<ΦbC．Φa＝ΦbD．不能确定解析 A 由于磁感线是闭合曲线，在磁体内部是由S极指向N极，在磁体外部是由N极指向S极，且在磁体外部的磁感线分布在磁体的周围较大的空间．又由于穿过圆环a、b的磁通量均为Φ＝Φ内－Φ外，因此线圈面积越大，磁感线抵消得越多，合磁通量越小，故b环的磁通量较小．A项正确．5.如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B 1＝1 T．位于纸面内的细直导线，长L＝1 m，通有I＝1 A的恒定电流．当导线与B1成60°夹角时，发现其受到的安培力为零．则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B2的大小可能为( )A.12T B.32TC．1 T D. 3 T解析BCD 导线所受安培力为零，可判断出合磁感应强度为零或沿导线方向，这就决定了另一个磁场必须平行于纸面，则可知磁感应强度B2有最小值．由平行四边形定则得B2min＝B1sin 60°＝32T，则B2的值可能为大于等于32T的所有值，故选项B、C、D都正确．6．如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中( )A．穿过线框的磁通量保持不变B．线框中感应电流方向保持不变C．线框所受安培力的合力为零D．线框的机械能不断增大解析 B 由通电直导线周围磁感线的分布规律可知，线框下落过程中穿过其中的磁感线越来越少，故磁通量在不断变小，故A错；下落时穿过线框的磁通量始终减小，由楞次定律可知感应电流的方向保持不变，故B正确；线框上下两边受到的安培力方向虽相反，但上边所处位置的磁感应强度始终大于下边所处位置的磁感应强度，故上边所受的安培力大于下边所受的安培力，其合力不为零，故C错；由能量守恒可知下落时一部分机械能会转化为线框通电发热产生的内能，故线框的机械能减少，D错．7.通有电流的导线L 1、L2处在同一平面(纸面)内，L1是固定的，L2可绕垂直纸面固定转轴O转动(O为L2的中心)，各自的电流方向如图所示．下列哪种情况将会发生( )A．因L2不受磁场力的作用，故L2不动B．因L2上、下两部分所受的磁场力平衡，故L2不动C．L2绕轴O按顺时针方向转动D．L2绕轴O按逆时针方向转动解析 D 由右手螺旋定则可知导线L1上方的磁场的方向为垂直纸面向外，且离导线L1的距离越远的地方，磁场越弱，导线L2上的每一小部分受到的安培力方向水平向右，由于O 点的下方磁场较强，则安培力较大，因此L2绕固定转轴O按逆时针方向转动．8.如图所示，一根长为l的铝棒用两个劲度系数均为k的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当铝棒中通过的电流I的方向从左到右时，弹簧缩短Δx，而当电流反向且大小不变时，弹簧伸长x ，则该磁场的磁感应强度为( ) A.2k Δx Il B.2Il k ΔxC.k Δx IlD.kIl Δx解析 A 不通电时mg ＝2k Δl ，电流自左向右时mg ＝BIl ＋2k (Δl －Δx )，电流自右向左时mg ＋BIl ＝2k (Δl ＋Δx )，由以上三式可得B ＝2k Δx Il，选项A 正确．9．质量为m 的通电细杆放在倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d ，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上，在如图所示的A 、B 、C 、D 四个图中，杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是( )解析 CD 选项A 中通电细杆所受的安培力水平向右，选项B 中通电细杆所受安培力竖直向上，这两种情况下，如果没有摩擦力，通电细杆都可以静止在导轨上；选项C 中通电细杆所受安培力方向竖直向下，选项D 中通电细杆所受安培力方向水平向左，这两种情况下，如果没有摩擦力，通电细杆均不能静止，故选项C 、D 正确．二、非选择题(共46分)10.(12分)如图所示，框架面积为S ，框架平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直，则穿过线框平面的磁通量为多少？若使框架绕OO ′转过60°，则穿过线框平面的磁通量为多少？若从初始位置转过90°，则此时穿过线框平面的磁通量为多少？解析 磁通量的大小直接利用公式Φ＝B ·S cos θ即可求解，应特别注意θ角的大小．框架平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直时θ＝0，此时磁通量Φ1＝BS ，框架绕OO ′转过60°，磁通量Φ2＝BS cos 60°＝12BS ，框架转过90°磁通量Φ3＝BS cos 90°＝0. 【答案】 BS 12BS 011．(16分)三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图所示．现使每条通电导线在斜边中点O 所产生的磁感应强度的大小均为B ，则该处的磁感应强度的大小和方向如何？解析 根据安培定则，I 1与I 3在O 点处产生的磁感应强度相同，I 2在O 点处产生的磁感应强度的方向与B 1(B 3)相垂直，又知B 1、B 2、B 3的大小相等均为B ，根据矢量的运算法则可知O 处的实际磁感应强度大小为B 0＝2B 2＋B 2＝5B .方向在三角形平面内与斜边夹角为θ，则有tan θ＝2，即θ＝arctan 2，如图所示．【答案】 5B 方向在三角形平面内与斜边夹角为arctan 212.(18分)粗细均匀的直导线ab 的两端悬挂在两根相同的弹簧下边，ab 恰好处在水平位置(如图所示)．已知ab 的质量为m ＝10.0 g ，长度L ＝60 cm ，沿水平方向与ab 垂直的匀强磁场的磁感应强度B ＝0.4 T.(1)要使两根弹簧能处在自然状态，既不被拉长，也不被压缩，ab 中应沿什么方向、通过多大的电流？(2)当导线中有方向从a 到b 、大小为0.2 A 的电流通过时，两根弹簧均被拉长了Δx ＝1 mm ，求该弹簧的劲度系数．(3)当导线中由b 到a 方向通过0.2 A 的电流时两根弹簧被拉长多少？(取g ＝9.6 m/s 2＝9.6N/kg)解析 (1)只有当ab 受到的磁场力方向竖直向上且大小等于ab 的重力时，两根弹簧才能处于自然状态，根据左手定则，ab 中的电流应由a 到b ，电流的大小由mg ＝BIL 求得 I ＝mg BL ＝0.01×9.60.4×0.6A ＝0.4 A. (2)当导线中通过由a 到b 的电流时，受到竖直向上的磁场力作用，被拉长的两根弹簧对ab 有竖直向上的拉力，同时ab 受竖直向下的重力，平衡时平衡方程为BIL ＋2k Δx ＝mg可得弹簧的劲度系数k ＝mg －BIL 2Δx＝0.01×9.6－0.4×0.2×0.62×0.001N/m ＝24 N/m.(3)当电流方向由b 向a 时，ab 所受磁场力竖直向下，这时的平衡方程为： 2k Δx ′＝mg ＋BIL由此式可求出两根弹簧被拉伸的长度为Δx ′＝mg ＋BIL 2k ＝0.01×9.6＋0.4×0.2×0.62×24m ＝0.003 m ＝3 mm.【答案】 (1)由a 到b 0.4 A (2)24 N/m (3)3 mm欢迎您的下载，资料仅供参考！。
2025年高考物理一轮总复习(提升版)第十一章磁场第1讲磁场及其对电流的作用
相同 ，
磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线。
目录
高中总复习·物理(提升版)
（4）地磁场
①地磁的N极在地理
南极 附近，S极在地理
北极 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
度大小 相等
，且方向水平 向北
。
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
目录
高中总复习·物理(提升版)
解析：
磁感应强度B＝ 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Il的乘积等外界因
素无关，故A、B错误；B＝ 是在电流与磁场垂直的情况下得出
的，如果不垂直，设电流方向与磁场方向夹角为θ，则根据F＝
IlBsin
θ得B＝
度，相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端，如图
所示。
目录
高中总复习·物理(提升版)
安培力方向的判断
【例1】
法拉第电动机原理如图所示。条形磁铁竖直固定在圆形水
银槽中心，N极向上。一根金属杆斜插在水银中，杆的上端与固定在
水银槽圆心正上方的铰链相连。电源负极与金属杆上端相连，与电源
正极连接的导线插入水银中。从上往下看，金属杆（
2
目录
高中总复习·物理(提升版)
磁场叠加的基本思路
（1）确定磁场的场源是磁体还是电流。
（2）确定空间中需求解磁场的位置（点），利用安
培定则判定各个场源在该点产生的磁感应强度
的大小和方向。如图所示，BM、BN分别为电流
高考物理一轮复习精讲精练 第10章 磁场 第一讲 磁场及其对电流的作用
第一讲 磁场及其对电流的作用➢ 知识梳理一、磁场、磁感应强度 1．磁场的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)物理意义：表征磁场的强弱和方向。
(2)定义式：B ＝FIl (通电导线垂直于磁场)。
(3)方向：小磁针静止时N 极的指向。
(4)单位：特斯拉，符号为T 。
3．磁场的叠加磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解。
二、磁感线和电流周围的磁场 1．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。
2．电流的磁场安培定则立体图横截面图纵截面图3．常见磁体的磁场4．匀强磁场：如果磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，这个磁场叫作匀强磁场。
匀强磁场的磁感线用一些间隔相等的平行直线表示，如图所示。
5．地磁场(1)地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近，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，磁感应强度相同，且方向水平向北。
三、磁场对通电导线的作用——安培力1．安培力的方向(1)用左手定则判断：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；让磁感线从掌心垂直进入，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)安培力方向的特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B、I决定的平面。
(3)推论：两平行的通电直导线间的安培力——同向电流互相吸引，反向电流互相排斥。
2．安培力的大小F＝IlB sinθ(其中θ为B与I之间的夹角)。
高三一轮复习磁场第1讲磁场磁场对电流的作用ppt课件
8-1-3 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(
)
图 8-1-3
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
Ⅰ 题型既有选择题，又有计算题.复习时要 Ⅱ 侧重对基本概念和规律的理解.
2.高考中常把磁场和其他知识综合起来 Ⅰ 考查，比如导体棒在安培力作用下的平 Ⅱ 衡和加速问题、导体棒切割磁感线产生
7. 带电粒子在匀强磁场中的 运动
8.质谱仪和回旋加速器
Ⅱ 感应电动势的问题等. 3.带电粒子在有界场、混合场中的运动
式中，I 是回路电流，L 是金属棒的长度.两弹簧各自再伸长 了Δl2＝0.3 cm，由胡克定律和力的平衡条件得
2k(Δl1＋Δl2)＝mg＋F ③ 由欧姆定律有 E＝IR ④ 式中，E 是电池的电动势，R 是电路总电阻 联立①②③④式，并代入题给数据得 m＝0.01 kg.
考点解析
考点 1 对磁感应强度 B 的理解 磁感应强度的理解
4.匀强磁场：磁感应强度大小处处______相__等____、方向处 处____相__同______的磁场称为匀强磁场.距离很近的两个异名磁 极之间的磁场、通电螺线管内部的磁场(边缘部分除外)以及平 行板电容器间的磁场，都可以认为是匀强磁场.
考点 2 电流的磁效应 磁场对电流的作用 1.电流的磁效应：奥斯特发现了电流的磁效应，即电流周 围存在磁场，可用安培定则(即右手螺旋定则)判断电流的磁场 方向.
2.(2014 年新课标Ⅰ卷)关于通电直导线在匀强磁场中所受 的安培力，下列说法正确的是( )
高三第一轮复习磁场
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③通电直导线 判 断 方 法 ：
④环形电流 判 断 方 法 ：
立体图
纵截面图
横截面图
立体图
纵截面图
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横截面图
⑤通电螺线管
判
断
方
电流
法
安培定则（二） 立体图
⑥地磁场
横截面图
纵截面图
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7、磁感应强度 --描述磁场的强弱与方向的物理量
安培力方向
磁场方向 判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向
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⑵大小 F=BIL
如B∥I则F=0
B与I的夹角
B⊥I 如B与I成任意角则把L投影 到与B垂直和平行的方向上
L为在磁场中的有效长度
与B垂 直的为 F=BILsinθ
有效
2、通电导线在安培力作用下运动的定性判断
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例1、如图所示带正电的粒子以速度v垂直 磁场边界进入匀强磁场，试分析粒子的运 动情况。
若粒子进入磁场的速度方向与边界成 θ 角，则运动情况又将如何？ (单边界)
φ
v
θ
θα
v
o
v v
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例1. 如图所示，在y<0的区域内存在匀 强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向 纸面外，磁感应强度为B。一带正电的 粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方 向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ。 若粒子射出磁场时的位置与O点的距离 为L，求该粒子的电量和质量之比q/m。
装置放在磁感应强度B = 0.4T的匀强磁场中， 磁场方向竖直向上。电源的电动势E = 2V， 内电阻r = 0.1Ω，试求变阻器取值是多少时，
高三物理一轮复习 磁场1
第1课时磁场的描述磁场对电流的作用一、磁场、磁感应强度1．磁场的特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有__________的作用．2．磁场的方向：小磁针静止时________所指的方向．3．磁感应强度(1)物理意义：描述磁场的________________．(2)大小：B＝________(通电导线垂直于磁场)．(3)方向：小磁针静止时________的指向．(4)单位：________，简称______，符号：______.4．磁通量(1)概念：在匀强磁场中，与磁场方向________的面积S和磁感应强度B的乘积．(2)公式：Φ＝________.二、磁感线、通电导体周围的磁场的分布判断下列说法的正误(1)磁场和电场一样，是客观存在的物质．()(2)在地球北半球，地磁场的方向是向北且斜向下的．()(3)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．()(4)磁场中某点的B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关．()(5)无论在何处，小磁针的指向就是磁场的方向．()(6)磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度B越大．二、磁感线1．磁感线：在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上各点的________方向跟这点的磁感应强度方向一致．2．条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布(如图1所示)图13.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)磁感线的疏密定性地表示磁场的________，在磁感线较密的地方磁场________；在磁感线较疏的地方磁场较______．(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，由S极指向N极．(4)同一磁场的磁感线不________、不________、不相切．(5)磁感线是假想的曲线，客观上不存在．5.磁场的叠加磁场的叠加与电场叠加一样，先画出各个导线或磁体产生的磁场后用平行四边形定则。
2023届高考物理一轮复习电流的磁场(一)课件
A
B
C
D
答案：B
三、归纳总结
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的磁场时应分清“因” 和“果”。
磁场
因果
直线电流的磁场
环形电流的磁场
原因 (电流方向)
大拇指 四指
结果 (磁场方向)
四指 大拇指
谢谢欣赏
解析 小磁针静止时N极所指方向为该点磁场方向，由上方小磁针的指向可知通电
螺线管右侧为N极，由安培定则可知电源的a端为负极，右侧小磁针的d
端为N极，选项D正确.
例2.为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地
心的轴的环形电流I引起ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.在下列四个图中，正确表示安培假设中环
形电流方向的是( )
电流的磁场（一）
一、知识梳理
电流的磁场及安培定则
直线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场
特点
无磁极、非匀强，且 距导线越远处磁场越 弱。
与条形磁铁的磁场相 似，管内为匀强磁场 且磁场最强，管外为 非匀强磁场
环形电流的两侧是N 极和S极，且离圆环 中心越远，磁场越弱
安培定则
立体图
横截面图
从 上
从 左
从 右
往
往
往
下
右
左
看
看
看
二、典例分析
例1.直流电源跟一个线圈连接成闭合回路，线圈的上方和右侧各有一个可以 自由转动的小磁针，它们静止时的指向如图所示，则下列判断正确的是( )
A.小磁针的c端为N极，电源的a端为正极 B.小磁针的c端为N极，电源的a端为负极 C.小磁针的d 端为N极，电源的a端为正极 D.小磁针的d 端为N极，电源的a端为负极