（新课标）河南省2015高考物理总复习讲义 第8章 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用

（新课标）河南省2015高考物理总复习讲义 第8章 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 磁场的描述磁场对电流的作用考纲点击 备考指感应强度、磁感线、磁通量培力的方向伦兹力的方向电粒子在匀强磁场中的运动明：(1)安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形(2)磁感线、磁感应强度、磁通量等，一般以选择题的形式出现动类问题以非选择题的形式考查居多定其圆心、半径、运动轨迹、运动时间等问题，特别注意“边界问题”以及由周期性引起的“多解问题” 及分析解决粒子速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔效应、电磁流量计等磁场知识在生活和科技方面的应用问题，几乎是每年必考，场、磁感线、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 2、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该点的磁感应强度的方向一致3磁体的磁场和地磁场条形磁铁蹄形磁铁地磁场图 81 14磁感应强度(1)物理意义：描述磁场强弱和方向(2)定义式：B (通电导线垂直于磁场)方向：小磁针静止时 N 极 的指向光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (4)单位：特斯拉(T)5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磁感线并不是真实存在的，没有磁感线的地方并不表示没有磁场知识二电流的磁场1 3、奥斯特实验：奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，首次揭示了电与磁的联系2电流的磁场通电直导线 通电螺线管 环形电流特点无磁极、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 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往下看 从左往右看 从右往左看纵截面图如图所示，一束带电粒子沿水平方向的虚线飞过小磁针上方，并与小磁针方向平行，能使小磁针 N 极转向读者，那么这束带电粒子可能是如何运动的。 提示 带电粒子沿水平方向的虚线飞过小磁针上方，并与小磁针方向平行，能使小磁针 N 极转向读者可知电流的磁场在小磁针所在 4、处是垂直于纸面指向读者的依据安培光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，电流的方向水平向左因此，如果这束带电粒子是正离子，则向左飞行；如果是负离子，则向右飞行知识三磁通量1概念在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积 S 和 B 的乘积2公式： 匀强磁场且 BS)3单位：1 _Tm 2.(1)磁通量是标量，但有正负之分(2)磁通量与线圈的匝数无关知识四磁场对电流的作用安培力1安培力的大小(1)当磁场 B 与电流垂直时：F2)当磁场 B 与电流平行时：F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 5、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：FB，FI，即 F 垂直于 B 和 I 决定的平面(1)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()(2)安培力一定不做功()1下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是( )A磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B磁感线是磁场中客观存在的线C磁感线总是从磁铁的 N 极出发，到 S 极终止D实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线【解析】磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，但它不是客观存在的线，可用细铁屑模拟在磁铁外部磁感线由 N 极到 S 极，但内部是由 S 极到 N 极故只有 A 正确【答案】19 6、世纪 20 年代，以塞贝克(数学家) 为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的则该假设中的电流方向是( 注：磁子午线是地球磁场 N 极与 S 极在地球表面的连线)()A由西向东垂直磁子午线光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 由东向西垂直磁子午线C由南向北沿磁子午线D由赤道向两极沿磁子午线【解析】如图所示，考虑地球的自转方向，利用安培定则可以判定磁场是由东向西的环形电流产生的，故 B 正确【答案】(2011新课标全国卷)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 7、轴的环形电流 I 引起的在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是( )【解析】地磁场是从地球的南极附近出来，进入地球的北极附近，除两极外地表上空的磁场都具有向北的磁场分量，由安培定则，环形电流外部磁场方向向北可知，B 正确【答案】1 24 (多选)(2012海南高考)图 81 2 中装置可演示磁场对通电导线的作用电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L 是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆当电磁铁线圈两端 a、b ，导轨两端 e、f ，分别接到两个不同的直流电源上时，L 便在导轨上滑动下列说法正确的是( )A若 a 接正极，b 接负极，e 接正极，f 接负极，则 L 向右 8、滑动B若 a 接正极，b 接负极，e 接负极，f 接正极，则 L 向右滑动C若 a 接负极，b 接正极，e 接正极，f 接负极，则 L 向左滑动D若 a 接负极，b 接正极，e 接负极，f 接正极，则 L 向左滑动【解析】若 a 接正极，b 接负极，电磁铁磁极间磁场方向向上，e 接正极，f 接负极，由左手定则判定金属杆受安培力向左，则 L 向左滑动，A 项错误，同理判定 B、D 选项正确，C 项错误【答案】64对磁感应强度的理解光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 、磁感应强度是反映磁场力的性质的物理量，由磁场本身决定，是用比值法定义的二、磁感应强度 B 与电场强度 E 的比较对应名称比较项 9、目 磁感应强度 B 电场强度 述磁场的力的性质的物理 量 描述电场的力的性质的物理 量定义式B ，通电导线与 B 垂直磁场决定，与检验电流无 关 由电场决定，与检验电荷无 关方向矢量磁感线切线方向，小磁针 入该点的正电荷受力方向场的叠加 合磁感应强度等于各磁场的 磁感应强度的矢量和 合场强等于各个电场的场强 的矢量和某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在，想到的以下方法中不可行的是()A在该空间内引入检验电荷，如果电荷受到电场力说明此空间存在电场B在该空间内引入检验电荷，如果电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场C在该空间内引入通电导线，如果通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场D在该空间内引入 10、通电导线，如果通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场【解析】如果把电荷引入电场中，一定会受到电场力作用，如果电荷没有受到电场力作用，一定是没有电场，A、B 对把通电导线引入磁场中时，只要电流方向不与磁场方向平行，就会受到磁场力作用，但是不受磁场力的原因有两个，一是没有磁场，二是虽有磁场，但是电流方向与磁场方向平行，C 对，D 错【答案】D(1)电场强度的方向与电荷的受力方向相同或相反，而磁感应强度的方向与电流元受安培力方向垂直，满足左手定则(2)电荷在电场中一定会受到电场力的作用，如果电流方向与磁场方向平行，则电流在磁场中不受安培力的作用考点二 65安培定则的应用与磁场的叠加一、安培定则的 11、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”流方向) 结果(磁场方向)直线电流的磁场 大拇指 四指环形电流及通电螺线管的磁场 四指 大拇指二、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图 81 3光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2012大纲全国高考)如图 81 3，两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，N 的中点，c 、d 位于 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()AO 点处的磁感应强度为零Ba 12、、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Da、c 两点处磁感应强度的方向不同【审题指导】(1)导线 M、N 中电流方向相反(2)O 点为 M、 N 的中点，a、b 两点和 c、d 两点具有对称性【解析】根据安培定则判断磁场方向，再结合矢量的合成知识求解根据安培定则判断：两直线电流在 O 点产生的磁场方向均垂直于 下，O 点的磁感应强度不为零，故 A 选项错误； a、b 两点的磁感应强度大小相等，方向相同，故 B 选项错误；根据对称性，c、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，故 C 选项正确；a 、c 两点的磁感应强度方向相同，故 D 选项 13、错误【答案】66安培力作用下导体的平衡问题一、安培力常用公式 F求两两垂直，应用时要满足：1 B 与 L 垂直图 81 42 L 是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度如弯曲导线的有效长度 L 等于两端点所连直线的长度(如图 81 4 所示)，相应的电流方向沿 L 由始端流向末端因为任意形状的闭合线圈，其有效长度为零，所以闭合线圈通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和为零二、解决安培力作用下导体平衡问题的一般思路1 个示范例 图 81 5(2013贵阳八中模拟)如图 81 5 所示，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线 流 I 的方向为从 M 到 N，绳子的拉力均为 0，可能达到要求的方法是( )A加水平向右的磁场光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 加水平向左的磁场C加垂直纸面向里的磁场D加垂直纸面向外的磁场【解析】要使绳子的拉力均为 0，根据平衡条件知导线所受安培力应竖直向上，由左手定则知，应加垂直纸面向里的磁场【答案】C1 个预测例 如图 816 所示，金属棒 端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，图 81。