高考物理一轮复习第九章磁场第1讲磁场及其对电流的作用课件

第九章
磁 场
第1讲 磁场及其对电流的作用
微知识 1 磁场、磁感应强度 1．磁场 (1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用。 (2)方向：小磁针的 2．磁感应强度 (1)物理意义：描述磁场的强弱和方向。
N
极所受磁场力的方向。
(2)大小：B＝
F IL
(通电导线垂直于磁场)。 极的指向。
3.(磁感线)在磁场中某区域的磁感线如图所示，则(
)
A．a、b 两处的磁感应强度的大小不等，且 Ba＞ Bb B．a、b 两处的磁感应强度的大小相等 C．同一通电导线放在 a 处受力一定比放在 b 处受力大 D．同一通电导线放在 a 处受力一定比放在 b 处受力小
解析
磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，安培力的大小跟该
2.(磁感应强度及叠加)如图所示，在磁感应强度大小为 B、方向竖直向 上的匀强磁场中，水平放置一根长直通电导线，电流的方向垂直纸面向里， 以直导线为中心的同一圆周上有 a、b、c、 d 四个点，连线 ac 和 bd 是相互 垂直的两条直径，且 b、d 在同一竖直线上，则( )
A． c 点的磁感应强度的值最小 B．b 点的磁感应强度的值最大 C．b、d 两点的磁感应强度相同 D．a、b 两点的磁感应强度相同
处的磁感应强度的大小、I、L 和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹 角有关，故 C、 D 项错误；由 a、 b 两处磁感线的疏密程度可判断出 Ba＞ Bb，所以 A 项正确， B 项错误。 答案 A
4．(安培力 )将长为 L 的导线弯成六分之一圆弧，固定于垂直纸面向外、 大小为 B 的匀强磁场中，两端点 A、C 连线竖直，如图所示。若给导线通以 由 A 到 C、大小为 I 的恒定电流，则导线所受安培力的大小和方向是( )
(3)方向：小磁针静止时 N (4)单位：特斯拉(T)。
3．匀强磁场 (1)定义：磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁 场。 (2)特点：匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、方向相同的平行直线。
微知识 2 磁感线 1．磁感线
通电直导线和通电线圈周围磁场的方向
(1)磁感线：在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上各点的切线方向 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(如图所示)
A． ILB，水平向左 3ILB C. ，水平向右 π
B． ILB，水平向右 3ILB D. ，水平向左 π
3L 解析 弧长为 L，圆心角为 60° ，则弦长 AC＝ ，导线受到的安培力 π 3ILB F＝ BIl＝ ，由左手定则可知，导线受到的安培力方向水平向左。 π 答案 D
微考点· 悟方法 学生用书P144
二、对点微练 1．(电流的磁场及磁场的性质)下列关于小磁针在磁场中静止时的指向， 正确的是( )
解析 根据在磁体外部同名磁极相互排斥可知选项 A 错；应用安培定 则可知环形电流中心线上的磁场方向由右向左，小磁针 N 极受到的磁场力 向左，选项 B 错；根据安培定则可知通电螺线管内部磁场向右，内部小磁 针 N 极受到的磁场力向右，选项 C 对；根据安培定则可知通电直导线右边 磁场向里，小磁针 N 极应向里，选项 D 错。“√”，错误的画“×”。) 1．磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力 的方向一致。( × ) 2．磁感线是客观存在的， 磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。 (× ) 3． 通电导线放入磁场中， 若不受安培力， 说明该处磁感应强度为零。 (× ) 4．垂直磁场放置的线圈面积减小时，穿过线圈的磁通量可能增大。(√ ) 5．安培力可能做正功，也可能做负功。(√ )
微考点 1 安培定则的应用和磁场的叠加 核 |心|微 |讲 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 环形电流及通电 螺线管的磁场 大拇指 四指 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。
典 |例|微 |探 【例 1】 (多选 )圆心为 O、半径为 R 的半圆的直径两端，各固定一 根垂直圆平面的长直导线 a、b，两导线中通有大小分别为 2I0 和 I0 且方向 I 相同的电流。已知长直导线产生的磁场的磁感应强度 B＝k ，其中 k 为常 r 数、 I 为导线中电流、r 为点到导线的距离。则下列说法正确的是( )
解析
由安培定则知，通电导线在圆周上产生的磁场的磁感线为顺时
针，大小恒定 (设为 B′)，通电导线的磁场与匀强磁场叠加，c 点合磁感应强 度大小为 |B′－ B|，其值最小， a 点的合磁感应强度大小为 B′＋ B，其值最 大， 选项 A 正确， 选项 B 错误； b、 d 两点的合磁感应强度大小为 B2＋ B′2， 方向不同，选项 C、 D 错误。 答案 A
条形磁铁
蹄形磁铁
2．电流的磁场
微知识 3 安培力 1．安培力的大小 当磁感应强度 B 的方向与导线方向成 θ 角时，F＝ BILsinθ，这是一般情 况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况： (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 面。 决定的平
A．圆心 O 点处的磁感应强度的方向由 a 指向 b 2R B．在直径 ab 上，磁感应强度为 0 的点与 b 点距离为 3 C．在半圆上一定存在“磁感应强度方向平行于直径 ab”的位置 D．在半圆上一定存在“磁感应强度方向沿半圆切线方向”的位置
【解题导思】 (1)通电直导线 a、b 在周围空间分别产生的磁场方向是怎样的？