(新课标)高考物理一轮复习第九章磁场第一节磁场的描述磁场对电流的作用优质课件

合集下载

第九章第1讲磁场及其对电流的作用-2025年高考物理一轮复习PPT课件

d
解析
高考一轮总复习•物理
考点安培力及安培力作用下导体的运动
第25页
1．安培力公式 F＝IlB 的理解 (1)B 与 I 垂直． (2)l 是有效长度．弯曲导线的有效长度 l，等于连接弯曲导线两端点线段的长度(如图所示)；相应的电流沿直线由始端流向末端．
(3)安培力方向：左手定则判断．
高考一轮总复习•物理
A． 3BIR
B． 2BIR
C．BIR
D．0
解析：由几何关系可知，C、D 两点间的距离 L＝2Rsin 60°＝ 3R，由等效思想可知，导体线圈受到的总安培力的大小 F 安＝BIL＝ 3BIR，故选 A．
解析答案
高考一轮总复习•物理
第30页
2. [通电导体在安培力作用下的运动]一个可以自由运动的线圈 L1 和一个固定的线圈 L2 互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图所示．当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，线圈 L1 将( )
解析
高考一轮总复习•物理
第29页
1. [安培力的计算]如图所示，将一根同种材料、粗细均匀的导体围成半径为 R 的闭合导体线圈，固定在垂直线圈平面、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中．C、D 两点将线圈分为上、下两部分，且 C、D 两点间上方部分的线圈所对应的圆心角为 120°.现将大小为 I 的恒定电流自 C、D 两点间通入，则线圈 C、D 两点间上、下两部分导线受到的总安培力的大小为( )
A．不动 C．逆时针转动
B．顺时针转动 D．在纸面内平动
答案
高考一轮总复习•物理
第31页
解析：方法一(电流元法) 把线圈 L1 沿水平转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成由无数段直线电流元组成，电流元处在 I2 产生的磁场中，根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向，由左手定则可得，上半部分电流元所受安培力均指向纸外，下半部分电流元所受安培力均指向纸内，因此从左向右看，线圈 L1 将顺时针转动．

(统考版)2023版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学生用书

第1讲磁场及其对电流的作用一、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________的作用．(2)方向：小磁针的________所受磁场力的方向．2．磁感应强度(1)物理意义：描述磁场的________和________．(2)大小：B＝________(通电导线垂直于磁场放置)．(3)方向：小磁针静止时________的指向．(4)单位：特斯拉(T)．3．匀强磁场(1)定义：磁感应强度的大小________、方向________的磁场称为匀强磁场．(2)特点：疏密程度相同、方向相同的平行直线．二、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向1．磁感线及特点(1)磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的____________的方向一致．(2)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________定性地表示磁场的强弱．③磁感线是________曲线，没有起点和终点．④磁感线是假想的曲线，客观上________．三、安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力1．安培力的大小F＝ILB sin θ(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＝________．2．安培力的方向左手定则判断：(1)伸出左手，让拇指与其余四指________，并且都在同一个平面内．(2)让磁感线从掌心进入，并使四指指向________方向．(3)________所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．,教材拓展1.[人教版选修3－1P94T1改编]下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是( )2．[人教版选修3－1P90T1改编]把一小段通电直导线放入磁场中，导线受到安培力的作用．关于安培力的方向，下列说法中正确的是( )A．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向相同B．安培力的方向一定跟磁感应强度的方向垂直，但不一定跟电流方向垂直C．安培力的方向一定跟电流方向垂直，但不一定跟磁感应强度方向垂直D．安培力的方向一定跟电流方向垂直，也一定跟磁感应强度方向垂直3．[人教版选修3－1P90T3改编](多选)通电螺线管如图所示．A为螺线管外一点，B、C 两点在螺线管的垂直平分线上，则下列说法正确的是( )A．磁感线最密处为A处，最疏处为B处B．磁感线最密处为B处，最疏处为C处C．小磁针在B处和A处N极都指向左方D．小磁针在B处和C处N极都指向右方考点一安培定则的应用和磁场的叠加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的磁场时应分清“因”和“果”．2.磁场的叠加：(1)磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，遵守平行四边形定则，可以用正交分解法进行合成与分解．(2)两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的．3．磁场叠加问题的一般解题思路：(1)确定磁场场源，如通电导线．(2)定位空间中需求解磁场的磁感应强度的点，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．如图所示为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．例1. [2021·全国甲卷，16]两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与O′Q在一条直线上，PO′与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示．若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为( )A．B、0 B．0、2BC．2B、2B D．B、B跟进训练1.[2021·浙江1月，8]如图所示是通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图．若通电螺线管是密绕的，下列说法正确的是( )A．电流越大，内部的磁场越接近匀强磁场B．螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场C．螺线管直径越大，内部的磁场越接近匀强磁场D．磁感线画得越密，内部的磁场越接近匀强磁场2．[2022·山东泰安统考]已知通电的长直导线在周围空间某位置产生的磁感应强度大小与电流大小成正比，与该位置到长直导线的距离成反比．如图所示，现有通有电流大小相同的两根长直导线分别固定在正方体的两条棱dh和hg上，彼此绝缘，电流方向分别由d 流向h、由h流向g，则顶点e和a两处的磁感应强度大小之比为( )A.2∶√3 B．1∶√3C．2∶√2 D．1∶1考点二安培力及安培力作用下导体的平衡问题角度1安培力的分析与计算1.用公式F＝BIL计算安培力大小时应注意(1)B与I垂直．(2)L是有效长度．①公式F＝BIL中L指的是“有效长度”．当B与I垂直时，F最大，F＝BIL；当B与I 平行时，F＝0.②弯曲导线的有效长度L等于在垂直磁场平面内的投影两端点所连线段的长度(如图所示)，相应的电流方向沿L由始端流向末端．③闭合线圈通电后，在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零．2．安培力方向的判断(1)判断方法：左手定则．(2)方向特点：F既垂直于B，也垂直于I，所以安培力方向一定垂直于B与I决定的平面．例2. [2021·浙江6月，15] (多选)如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b，分别通以80 A和100 A流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点p，到两导线的距离相等．下列说法正确的是( )A．两导线受到的安培力F b＝1.25F aB．导线所受的安培力可以用F＝ILB计算C．移走导线b前后，p点的磁感应强度方向改变角度2安培力作用下导体的平衡问题例3. 某兴趣小组制作了一个可以测量电流的仪器，其主要原理如图所示．有一金属棒PQ放在两金属导轨上，导轨间距L＝0.5 m，处在同一水平面上，轨道置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝2 T．棒中点两侧分别固定有劲度系数k＝100 N/m的相同弹簧．闭合开关S前，两弹簧为原长，P端的指针对准刻度尺的“0”处；闭合开关S后，金属棒PQ 向右移动，静止时指针对准刻度尺1.5 cm处．下列判断正确的是( )A ．电源N 端为正极B ．闭合开关S 后，电路中电流为1.5 AC ．闭合开关S 后，电路中电流为3 AD ．闭合开关S 后，将滑动变阻器的滑片向右移动，金属棒PQ 将继续向右移动[思维方法]解决安培力作用下平衡问题的两条主线(1)遵循平衡条件基本解题思路如下：(2)遵循电磁学规律，受力分析时，要注意准确判断安培力的方向．跟进训练3．一个各边电阻相同、边长均为L 的正六边形金属框abcdef 放置在磁感应强度大小为B 、方向垂直金属框所在平面向外的匀强磁场中．若从a 、b 两端点通以如图所示方向的电流，电流大小为I ，则关于金属框abcdef 受到的安培力的判断正确的是( )A ．大小为BIL ，方向垂直ab 边向左B ．大小为BIL ，方向垂直ab 边向右C ．大小为2BIL ，方向垂直ab 边向左D ．大小为2BIL ，方向垂直ab 边向右4．[2022·河北保定调研]如图所示，空间有与竖直平面夹角为θ的匀强磁场，在磁场中用两根等长轻细金属丝将质量为m 的金属棒ab 悬挂在天花板的C 、D 两处，通电后导体棒静止时金属丝与磁场方向平行．已知磁场的磁感应强度大小为B ，接入电路的金属棒长度为l ，重力加速度为g ，以下关于导体棒中电流的方向和大小正确的是( )A ．由b 到a ，mg tan θBlB ．由a 到b ，mgBlC ．由a 到b ，mg sin θBlD ．由b 到a ，mg sin θBl考点三安培力作用下导体运动趋势及运动情况的判断例 4. [2021·广东卷，5]截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线，长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线．若中心直导线通入电流I1，四根平行直导线均通入电流I 2，I 1≫I 2，电流方向如图所示．下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是( )命题分析跟进训练5．一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，如图所示．当两线圈中通以图示方向的电流时，从左向右看，线圈L1将( ) A．不动B．顺时针转动C．逆时针转动 D．在纸面内平动6．[2022·贵阳中学月考]如图所示，一平行于光滑斜面的轻弹簧一端固定于斜面上，一端拉住条形磁铁，条形磁铁处于静止状态，磁铁中垂面上放置一通电导线，导线中电流方向垂直纸面向里且缓慢增大，下列说法正确的是( )A．弹簧弹力逐渐变小B．弹簧弹力先减小后增大C．磁铁对斜面的压力逐渐变小D．磁铁对斜面的压力逐渐变大考点四与安培力相关的STSE问题素养提升情境1 磁式电流表(多选)实验室经常使用的电流表是磁电式电流表，这种电流表的构造如图甲所示，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的．若线圈中通以如图乙所示的电流，则下列说法中正确的是( )A．在量程内指针转至任一角度，线圈平面都跟磁感线平行B．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动C．当线圈在如图乙所示的位置时，b端受到的安培力方向向上D．当线圈在如图乙所示的位置时，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动情境2 电子天平(多选)某电子天平原理如图甲所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应，一总电阻为R的均匀导线绕成的正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触)，随后线圈两端C、D与外电路接通对线圈供电，使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流可确定重物的质量．为了确定该天平的性能，某同学把该天平与电压可调的直流电源(如图乙)相接，经测量发现，当质量为M的重物放在秤盘上时，直流电源输出电压为U即可使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，重力加速度为g.则下列说法正确的是( )A．当线圈两端C、D与外电路接通对线圈供电时，线圈的C端应与外电路中的H端相接，D端应与G端相接B．线圈的匝数为MgR2BLUC．当质量为2M的重物放在秤盘上时，直流电源输出电压为2UD．若增加线圈的匝数，则能增大电子天平能称量的最大质量情境3 “电磁炮”“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器，具有速度快、效率高等优点．如图是“电磁炮”的原理结构示意图．光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L＝0.2 m；在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B＝1×102 T；“电磁炮”弹体总质量m＝0.2 kg，其中弹体在轨道间的电阻R＝0.4 Ω；可控电源的内阻r＝0.6 Ω，电源的电压能自行调节，以保证“电磁炮”匀加速发射；在某次试验发射时，电源为加速弹体提供的电流是I＝4×103 A，不计空气阻力．求：(1)弹体所受安培力大小；(2)弹体从静止加速到4 km/s，轨道至少要多长？(3)弹体从静止加速到4 km/s过程中，该系统消耗的总能量．第九章磁场第1讲磁场及其对电流的作用必备知识·自主排查一、1．(1)磁场力(2)N极(3)N极2．(1)强弱方向(2)FIL3．(1)处处相等处处相同二、1．(1)磁感应强度(2)切线疏密闭合不存在三、1．(1)BIL(2)02．(1)垂直(2)电流(3)拇指教材拓展1．答案：C2．答案：D3．答案：BC关键能力·分层突破例1 解析：两直角导线可以等效为如图所示的两直导线，由安培定则可知，两直导线分别在M处的磁感应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外，故M处的磁感应强度为零；两直导线在N处的磁感应强度方向均垂直纸面向里，故N处的磁感应强度为2B，B正确．答案：B1．解析：根据螺线管内部的磁感线分布可知，在螺线管的内部，越接近中心位置，磁感线分布越均匀，越接近两端，磁感线越不均匀，可知螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场．故B正确，A、C、D错误．答案：B2．解析：设正方体棱长为L ，其中一根长直导线的电流在e 点产生的磁感应强度为B 0，则e 点的磁感应强度大小为B e ＝√B 02+B 02＝√2B0处于ℎg 边的长直导线到a 点的距离为√2L ，在a 点产生的磁感应强度大小为√2 2B 0；处于dh 边的长直导线到a 点的距离为L ，在a点产生的磁感应强度大小为B 0，所以a 点的磁感应强度大小为B a ＝√(√22B 0)2+B 02＝√6 2B 0，B e ∶B a ＝2∶√3，A 项正确．答案：A例2 解析：两导线受到的安培力是相互作用力，大小相等，A 错误；导线所受的安培力可以用F ＝ILB 计算，因为磁场与导线垂直，B 正确；移走导线b 前，b 的电流较大，则p 点磁场方向与b 产生磁场方向同向，向里，移走b 后，p 点磁场方向与a 产生磁场方向相同，向外，C 正确；在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，两导线在任意点产生的磁场均不在同一条直线上，故不存在磁感应强度为零的位置，D 正确．答案：BCD例3 解析：闭合开关S 后，金属棒PQ 向右移动，根据左手定则可知，电流方向为从P 到Q ，电源的M 端为正极，选项A 错误；静止时，则2k ·Δx ＝BIL ，解得I ＝2k Δx BL ＝3 A ，选项B 错误，C 正确；闭合开关S 后，将滑动变阻器的滑片向右移动，则电路中电阻增大，电流减小，金属棒PQ 所受安培力减小，将向左移动，故选项D 错误．答案：C3．解析：电流从a 点流入金属框后，可认为金属框的ab 与afedcb 部分并联，设ab 边的电阻为R ，则afedcb 部分的电阻为5R ，则通过ab 边的电流为5I 6，通过afedcb 部分的电流为I 6，可将afedcb 部分等效为长度为L 、方向与ab 相同的导线，根据左手定则可知，两部分所受安培力大小分别为5BIL 6、BIL 6，方向均垂直ab 边向左，故金属框受到的安培力为BIL ，方向垂直ab 边向左，选项A 正确，B 、C 、D 错误．答案：A4．解析：对导体棒进行受力分析，导体棒静止，则其受力如图所示．根据左手定则可知，导体棒中的电流方向为由a 到b ，根据平衡条件可知安培力的大小为：F ＝BIl ＝mg sin θ，所以感应电流的大小为：I ＝mg sin θBl ，故A 、B 、D 错误，C 正确．答案：C例4 解析：根据“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”的作用规律可知，左、右两导线与长管中心的长直导线相互吸引，上、下两导线与长管中心的长直导线相互排斥，C 正确．答案：C5．解析：方法一(电流元法) 把线圈L 1沿水平转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成由无数段直线电流元组成，电流元处在I 2产生的磁场中，根据安培定则可知各电流元所在处的磁场方向，由左手定则可得，上半部分电流元所受安培力均指向纸外，下半部分电流元所受安培力均指向纸内，因此从左向右看，线圈L 1将顺时针转动．方法二(等效法) 把线圈L 1等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流I 2的中心，小磁针的N 极应指向该点环形电流I 2的磁场方向，由安培定则知I 2产生的磁场方向在其中心处竖直向上，而L 1等效成小磁针后，转动前，N 极指向纸内，因此小磁针的N 极应由指向纸内转为向上，所以从左向右看，线圈L 1将顺时针转动．方法三(结论法) 环形电流I 1、I 2之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止．据此可得，从左向右看，线圈L 1将顺时针转动．答案：B6.解析：本题考查安培力作用下的动态平衡问题．磁铁外部的磁感线从N 极出发回到S 极，则此时在导线处磁感线平行于斜面向下，如图所示，根据左手定则可以判断导线受到的安培力方向垂直斜面向上，因电流增大，所以安培力增大，安培力与斜面垂直，根据牛顿第三定律与受力平衡可知磁铁对斜面的压力逐渐变大，弹簧弹力不变，选项A 、B 、C 错误，D 正确．答案：D情境1 解析：指针在量程内线圈一定处于磁场之中，由于线圈与铁芯共轴，线圈平面总是与磁感线平行，故A 正确．电表的调零使得当指针处于“0”刻线时，螺旋弹簧处于自然状态，所以无论线圈向哪一方向转动都会使螺旋弹簧产生阻碍线圈转动的力，故B 正确．由左手定则知，b 端受到的安培力方向向下，a 端受到的安培力方向向上，安培力将使线圈沿顺时针方向转动，故C 错误，D 正确．答案：ABD情境2 解析：线圈两端C 、D 与外电路接通对线圈供电，使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，说明线圈受到的安培力向上，根据左手定则可知，电流应该从D 端流入线圈，故线圈的D 端应与外电路电源的正极(H 端)相接，C 端应与外电路中的G 端(负极)相接，故选项A 错误；设线圈的匝数为n ，外电路接通使秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止时根据平衡条件得：Mg ＝2nBIL ，其中I ＝U R ，联立上述两式得Mg ＝2nB U RL ，解得n ＝MgR 2BLU ，故选项B 正确；根据Mg ＝2nB U R L 知，当质量为2M 的重物放在秤盘上时，直流电源输出电压为2U ，选项C 正确；设线圈电阻的电阻率为ρ，导线的横截面积为S ，则R ＝ρ4nL S ，可得M＝BUS 2ρg ，可见增加线圈的匝数，无法增大电子天平能称量的最大质量，故选项D 错误．答案：BC情境3 解析：(1)由安培力公式F ＝IBL ＝8×104 Nmv2(2)方法一由动能定理Fx＝12弹体从静止加速到4 km/s，代入数值得x＝20 m 方法二由牛顿第二定律F＝ma得加速度a＝4×105 m/s2由v2−v02＝2asv＝4 km/s代入数值得x＝20 m(3)根据F＝ma，v＝at知发射弹体用时t＝mv＝1×10－2 sF发射弹体过程产生的焦耳热Q＝I2(R＋r)t＝1.6×105 J弹体的动能mv2＝1.6×106 JE k＝12系统消耗的总能量E＝E k＋Q＝1.76×106 J答案：(1)8×104 N (2)20 m (3)1.76×106 J。

高考物理一轮复习第九章第1课时磁场的描述磁场对电流的作用课件

第1课时
本课栏目开关
√
√
×
×
×
√
基础再现·深度思考
第1课时
本课栏目开关
磁场力
强弱和方向
N极
特斯拉
特
T
N极
基础再现·深度思考
第1课时
本课栏目开关
BS
1 T·m2
垂直
基础再现·深度思考
第1课时
本课栏目开关
切线
基础再现·深度思考
第1课时
本课栏目开关
越弱
条形
匀强
最强
非匀强
越弱
基础再现·深度思考
感谢您的下载观看
MOMODA POWERPOINT
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Fusce id urna blandit, eleifend nulla ac, fringilla purus. Nulla iaculis tempor felis ut cursus.
第1课时
本课栏目开关
课堂探究·突破考点
第1课时
本课栏目开关
课堂探究·突破考点
第1课时
本课栏目开关
图6
课堂探究·突破考点
第1课时
本课栏目开关
课堂探究·突破考点
第1课时
本课栏目开关
课堂探究·突破考点
第1课时
本课栏目开关
图7
课堂探究·突破考点
第1课时
本课栏目开关
课堂探究·突破考点
第1课时
本课栏目开关第1Leabharlann 时本课栏目开关图3
课堂探究·突破考点
第1课时
本课栏目开关

高考物理一轮复习第9章第1节磁场的描述磁吃电流的作用新人教版

C．磁感应强度 B＝IFL只是定义式，它的大小取决于场源及磁场中的位置，与 F、I、L 以及通电导线在磁场中的方向无关
D．磁场是客观存在的
解析答案
CD [A 项考查的是磁感应强度的定义，只有当通电导线与磁场方向垂直时才有 B＝IFL，A 错误；B 项中，当通电导线与磁场平行时，不受磁场力，此时，磁感应强度不为零，B 错误；C 选项中，B＝IFL 是定义式，磁场强弱取决于场源及磁场中的位置，C 正确；磁场与电场一样，都是客观存在的，D 正确。]
A．L1 所受磁场作用力的方向与 L2、L3 所在平面垂直 B．L3 所受磁场作用力的方向与 L1、L2 所在平面垂直 C．L1、L2 和 L3 单位长度所受的磁场作用力大小之比为 1∶1∶ 3 D ． L1 、 L2 和 L3 单位长度所受的磁场作用力大小之比为 3∶ 3∶1
解析答案
BC [如图，由磁场的叠加知，L2 与 L3 中的电流在 L1 处产生的合磁场的方向在 L2、L3 连线的中垂线上，由左手定则知，L1 所受磁场作用力的方向与 L2、L3 所在平面平行，选项 A 错误。
L1 与 L2 中的电流在 L3 处产生的合磁场的方向与 L1、L2 的连线平行，由左手定则知，L3 所受磁场作用力的方向与 L1、L2 所在平面垂直，选项 B 正确。
解析：依题意，开关闭合后，电流方向从 b 到 a，由左手定则可
A．流经 L1 的电流在 b 点产生的磁感应强度大小为172B0 B．流经 L1 的电流在 a 点产生的磁感应强度大小为112B0 C．流经 L2 的电流在 b 点产生的磁感应强度大小为112B0 D．流经 L2 的电流在 a 点产生的磁感应强度大小为172B0
解析答案

高考物理一轮复习第9章磁场第1节磁场的描述磁场对电流的作用教案(含解析)-人教版高三全册物

第1节磁场的描述磁场对电流的作用一、磁场、磁感应强度1．磁场(1)基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用。

(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：描述磁场的强弱和方向。

(2)大小：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(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：疏密程度相同、方向相同的平行直线。

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，磁感应强度相等，且方向水平向北。

5．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、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向1．磁感线及特点(1)磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致。

(2)特点①磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向。

②磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱。

③磁感线是闭合曲线，没有起点和终点。

④磁感线是假想的曲线，客观上不存在。

2．电流的磁场通电直导线通电螺线管环形电流安培定则三、安培力及其方向1．安培力的大小(1)磁场和电流垂直时：F＝BIL。

(2)磁场和电流平行时：F＝0。

左手定则判断：(1)伸出左手，让拇指与其余四指垂直，并且都在同一个平面内。

(2)让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流方向。

(3)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。

1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的试探电流元的情况无关。

(√)(2)小磁针N极所指的方向就是该处磁场的方向。

(×)(3)在同一幅图中，磁感线越密，磁场越强。

(√)(4)将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。

2019届新课标高考物理一轮复习第9章磁场第一节磁场及其对电流的作用讲义

场
磁场
场
安培定则
[题组通关] 考向 1 磁场及地磁场的特点 1.(2018·河北定州中学模拟)关于磁场，下列说法正确的是( ) A．磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针 S 极在此处的受力方向一致 B．磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质 C．磁场是客观存在的一种特殊物质形态 D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无
解析：选 C.由《梦溪笔谈》中的记载和题中磁感线分布示意图可知，地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，在两极附近地球表面的地磁场方向不与地面平行，C 项错误，A、B 项正确；射向地球赤道的带电宇宙射线粒子的运动方向与地磁场的磁感线不平行，故受洛伦兹力的作用，D 项正确．
(5)磁感线是假想的曲线，客观上不存在．
5．电流周围的磁场
直线电流通电螺线管的磁环形电流的磁
的磁场
场
场
无磁极、非与条形磁铁的磁环形电流的两
匀强且距场相似，管内为匀侧是 N 极和 S
特点导线越远强磁场且磁场最极且离圆环中
处磁场越强，管外为非匀强心越远，磁场
弱
磁场
越弱
直线电流的磁通电螺线管的环形电流的磁
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( )
A．ILB，水平向左
B．ILB，水平向右
C.3IπLB，水平向右
D．3IπLB，水平向左
解析：选 D.弧长为 L，圆心角为 60°，则弦长 AC＝3πL，导线受到的安培力 F＝BIl＝3IπLB，由左ห้องสมุดไป่ตู้定则可知，导线受到的安培力方向水平向左．

高考物理一轮复习第九章第1讲磁场及其对电流的作用课件高三全册物理课件

2021/12/9
第二十九页，共四十八页。
A．FN1<FN2，弹簧的伸长量减小 B．FN1＝FN2，弹簧的伸长量减小 C．FN1>FN2，弹簧的伸长量增大 D．FN1>FN2，弹簧的伸长量减小
2021/12/9
第三十页，共四十八页。
解析：在题图中，由于条形磁铁的磁感线是从 N 极出发到 S 极，所以可画出磁铁在导线 A 处的一条磁感线，其方向是斜向左下方的，如图所示，导线 A 中的电流垂直纸面向外时，由左手定则可判断导线 A 必受斜向右下方的安培力 F，由牛顿第三定律可知磁铁所受作用力 F′的方向是斜向左上方，所以磁铁对斜面的压力减小，即 FN1>FN2.同时，F′有沿斜面向下的分力，使得弹簧弹力增大，可知弹簧的伸长量增大，所以选项 C 正确．
磁场(cíchǎng)
第九章
2021/12/9
第一页，共四十八页。
第1讲磁场(cíchǎng)及其对电流的作用
2021/12/9
第二页，共四十八页。
2021/12/9
第三页，共四十八页。
考点 1 安培定则的应用和磁场叠加
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”.
向向上，由 B＝krI知，电流 3I 在 b 点产生的磁感应强大，由磁场叠加知，b 点的磁感应强度方向向下，故 a 点和 b 点的磁感应强度方向相同，选项 A 错误；由磁场叠加知，a 点的磁感应强度大
小 Ba＝k3LI＋kLI ＝8LkI，b 点的磁感应强度大小 Bb＝k23LI －kLI ＝2kLI ， 22
2021/12/9
第六页，共四十八页。
A．a 点和 b 点的磁感应强度方向相反 B．a 点和 b 点的磁感应强度大小之比为 16 1 C．c 点和 b 点的磁感应强度方向相同 D．c 点和 b 点的磁感应强度大小之比为 8 1

高考物理一轮复习课件第九章磁场及其对电流的作用

波形图表示方法
交流电的波形图是一种描述交流电随时间变化规律的图形表示方法。在波形图中，横轴表示时间，纵轴表示电流或电压的瞬时值。对于正弦交流电，其波形图呈现为正弦曲线。
正弦交流电三要素：最大值、角频率、初相位
最大值
正弦交流电的最大值是指在一个周期内电流或电压能够达到的最大瞬时值。它反映了交流电的振幅大小。
互感现象
当两个线圈相互靠近时，一个线圈中的电流变化会在另一个线圈中产生感应电动势。这种由一个线圈中电流变化而在另一个线圈中产生感应电动势的现象称为互感现象。
涡流产生条件及防止措施
涡流产生条件
当一块导体放在变化着的磁场中或者相对于磁场运动时，在这块导体中就会出现感应电流。由于导体内部处处可以构成回路，任意回路所包围的面积的磁通量都在变化，因此，这种电流在导体内自行闭合，形成涡旋状，故称为涡流。
对于带电粒子在磁场中的运动问题，要灵活运用圆周运动的相关知识，结合洛伦兹力的特点进行分析和求解。
注重审题和思路分析，明确题目所考查的知识点和解题方法，避免盲目猜测和误解题意。
01
熟练掌握磁场的基本概念和公式，如磁感应强度、洛伦兹力、安培力等。
02
03
在解决磁场对电流的作用问题时，需要注意电流方向和磁场方向的关系，正确运用左手定则进行判断和安培力的计算。
VS
防止措施
为了减小涡流，常采用相互绝缘的薄硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。这样可以大大增加回路电阻，减小涡流。
05
交流电产生和描述方法
交流电产生原理及波形图表示方法
交流电产生原理
交流电是由交流发电机产生的，其基本原理是电磁感应。当发电机的线圈在磁场中旋转时，线圈中的磁通量发生变化，从而在线圈中产生感应电动势和感应电流。这个感应电流的大小和方向都随时间作周期性变化，形成交流电。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

7
(5)电场对放入其中的电荷有力的作用，磁场对放入其中的电流也一定有力的作用．( ) 提示：(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)×
8
二、磁感线及特点 1．磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的 ___切__线_____方向都跟这点的磁感应强度的方向一致． 2．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．
5
2．磁感应强度 (1)物理意义：描述磁场的强弱和方向．
F (2)定义式：B＝___I_L______ (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 T.
6
1.判断正误 (1)磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的试探电流元的情况无关．( ) (2)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．( ) (3)一小段通电导体放在磁场 A 处，受到的磁场力比 B 处的大，说明 A 处的磁感应强度比 B 处的磁感应强度大．( ) (4)小磁针 N 极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向．( )
B 和 I 可以有任意夹角．
17
3.(高考全国卷Ⅰ)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( B ) A．安培力的方向可以不垂直于直导线 B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半
18
描述磁场的物理量【知识提炼】 1．电流周围的磁场：需要掌握直线电流的磁场、通电螺线管的磁场、环形电流的磁场，能从立体、横截两个不同角度运用安培定则确定电流方向与磁场方向的关系．
19
2．地磁场 (1)地磁场的 N 极在地理南极附近，地磁场的 S 极在地理北极附近，磁感线分布如图所示． (2)地磁场 B 的水平分量(Bx)总是从地理南极指向北极，而竖直分量(By)，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下，在赤道处的地磁场沿水平方向，指向北．
10
3．电流周围的磁场
直线电流的磁通电螺线管的环形电流的磁
场
磁场
场
与条形磁铁的
环形电流的两
磁场相似，管
无磁极、非匀
侧是 N 极和 S
特
内为匀强磁场
强且距导线越
极且离圆环中
点
且磁场最强，
远处磁场越弱
心越远，磁场
管外为非匀强
越弱
Байду номын сангаас磁场
11
直线电流的磁通电螺线管的环形电流的磁
场
磁场
场
安培定则
立体图
1
第九章磁场
考试内容
要求
真题统计
磁场、磁感应强度、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力洛伦兹力、洛伦兹力的方向洛伦兹力公式带电粒子在匀强磁场中的运动质谱仪和回旋加速器
Ⅰ 2016·卷甲·T18 Ⅰ 2016·卷甲·T24
2016·卷乙·T15 Ⅰ 2016·卷丙·T18 Ⅱ 2015·卷Ⅰ·T14
12
直线电流的磁通电螺线管的环形电流的磁
场
磁场
场
横截面图
13
2.如图所示，甲、乙是直线电流的磁场，丙、丁是环形电流的磁场，戊、己是通电螺线管的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向．
14
提示：
15
三、安培力的大小和方向
1．安培力的大小：F＝BILsin θ(θ 为磁场方向与电流方向
的夹角) (1)磁场和电流垂直时，F＝____B_I_L____． (2)磁场和电流平行时：F＝0.
16
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 决定的平面．
21
A．O 点处的磁感应强度为零 B．a、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C．c、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D．a、c 两点处磁感应强度的方向不同 [审题指导] 直线电流的磁场的磁感线，是以导线上一点为圆心的同心圆，磁感应强度的方向沿磁感线的切线方向，磁感线的环绕方向与电流方向之间的关系满足安培定则．
3
第九章磁场
第一节磁场的描述磁场对电流的作用
4
一、磁场、磁感应强度 1．磁场 (1)定义：磁场是___磁__体_____、_____电__流___周围存在的一种特殊物质． (2)基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有 ____磁__力____的作用． (3)方向：小磁针的 N 极所受磁场力的方向．
20
【典题例析】如图，两根相互平行的长直导线过纸面上的 M、N 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、 O、b 在 M、N 的连线上，O 为 MN 的中点，c、d 位于 MN 的中垂线上，且 a、b、c、d 到 O 点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是( C )
2015·卷Ⅰ·T24 Ⅰ 2015·卷Ⅱ·T18 Ⅱ 2015·卷Ⅱ·T19
2014·卷Ⅰ·T15 Ⅱ 2014·卷Ⅰ·T16
Ⅰ 2014·卷Ⅱ·T20
说明：1.安培力的计算只限于电流与磁感应强度方向垂直的情况．
2.洛伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情况
2
第九章磁场
命题规律高考中几乎每年都涉及本章的考点，在内容上主要集中在磁场的叠加、磁场对电流的作用、带电粒子在磁场中的运动及在复合场中的运动和实际应用等．考查形式主要体现在计算题上，尤其是压轴题大多涉及带电粒子在复合场中的运动，由于知识综合性强、难度大、区分度大，仍将是高考中的重点与难点和热点，复习时应加强训练说明：1.安培力的计算只限于电流与磁感应强度方向垂直的情况． 2.洛伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情况
9
(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的____强__弱____，在磁感线较密的地方磁场较_____强_____；在磁感线较稀疏的地方磁场较 ___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，客观上不存在．