1、第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 第八章|磁场 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 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和磁场方向垂直的情况.质谱仪和回旋加速器带电粒子在匀强磁场中的运动洛伦兹力公式洛伦兹力、洛伦兹力的方向匀强磁场中的安培力安培力、安培力的方向通电直导线和通电线圈周围磁场的方向(1)注重以受力分析为基础，根据平衡条件分析通电导线的受力和运动情况；(2)注重对应用牛顿第二定律结合圆周运动的知识分析带电粒子在磁场中的运动；(3
2、)注重实际应用，如质谱仪、回旋加速器、霍尔元件、磁流体发电机、速度选择器等的原理都可能成为命题背景；(4)注重应用数学方法解决物理问题能力的培养(1)对磁感应强度的理解和计算；(2)安培力、洛伦兹力的特点；(3)有界磁场中的临界极值问题；(4)带电粒子在匀强磁场中的多解问题；(5)带电粒子在组合场和复合场中的运动磁场、磁感应强度、磁感线复习策略命题规律要求考点内容第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 考点一 NO.1 梳理主
3、干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 安培定则的应用和磁场的叠加 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，或自由小磁针静止时北极的指向磁场力N极第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 考点一 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 2磁感应强度(1)物理意义：描述磁场的和(2)定义式：B(通电导线垂直于磁场)(3)方向：小磁针静止时的指向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：匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直
4、线强弱方向FILN极处处相等处处相同第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 考点一 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 4磁感线及电流磁场(1)磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的方向都跟这点的磁感应强度的方向一致(2)常见电流的磁场安培定则环形电流通电螺线管通电直导线切线第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 考点一 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 1理解磁感应强度的两点注意事项(1)磁感应强度由磁场本身决定，因此不能根据定义式 B FIL
5、认为B 与 F 成正比，与 IL 成反比(2)测量磁感应强度时小段通电导线必须垂直磁场放入，如果平行磁场放入，则所受安培力为零，但不能说该点的磁感应强度为零第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 考点一 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 2安培定则的应用在运用安培定则时应分清“因”和“果”，电流是“因”，磁场是“果”，既可以由“因”判断“果”，也可以由“果”追溯“因”.大拇指四指环形电流的磁场四指大拇指直线电流的磁场结果(磁场方向)原因(电流方向)3.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第1讲 磁场的描
6、述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 1下列各图中，已标出电流 I、磁感应强度 B 的方向，其中符合安培定则的是()解析 C 试题 通电直导线中的安培定则(安培定则一)：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向，由此可知A、B 错误通电螺线管中的安培定则(安培定则二)：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的 N 极，据此可知 C正确，D 错误考点一 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页
7、考点二 考点三 2.如图所示，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()Ao 点处的磁感应强度为零Ba、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反Cc、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 解析 C 试题 先根据安培定则可判断 M、N 两点处的直线电流在 a、b、c、d、o 各点产生的磁场方向，如图所示，再利用对称性和平行四边形定则可
8、确 定 各 点(合)磁 场 的 方向磁场叠加后可知，a、b、c、d、o 的磁场方向均相同，a、b 点的磁感应强度大小相等，c、d 两点的磁感应强度大小相等，所以只有 C 正确考点一 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 3.三根平行的长直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，三导线中电流方向相同，A、B 两导线中的电流大小相同，如图所示已知导线 A 在斜边中点 O 处所产生的磁场的磁感应强度大小为 B，导线 C 在斜边中点 O 处所产生的磁场的磁感应强度大小为 2B，则 O处
9、的磁感应强度的大小和方向为()A大小为 B，方向沿 OA 方向B大小为 2 2B，方向竖直向下C大小为 2B，方向沿 OB 方向D大小为 2B，方向沿 OA 方向 解析 D 试题 由安培定则知导线 A、B在 O 处产生的磁感应强度大小相等，方向相反，互相抵消，所以 O 处的磁感应强度即为导线 C所产生的磁感应强度，即大小为 2B，由安培定则可判定其方向沿 OA 方向，A、B、C 错，D 对考点一 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 反思提升 考点一 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.
10、2 题组训练 提升能力 求解有关磁感应强度问题的关键(1)磁感应强度由磁场本身决定(2)合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和(满足平行四边形定则)(3)牢记判断电流的磁场的方法安培定则，并能熟练应用，建立磁场的立体分布模型第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 安培力作用下的平衡与加速 考点二 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 1安培力的大小(1)磁场和电流垂直时，F.(2)磁场和电流平行时，F0.2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
11、使四指指向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受(2)安培力的方向特点：FB，FI，即 F 垂直于决定的平面BIL电流的方向安培力的方向B和I第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 考点二 1应用公式 FBIL 计算安培力时要注意(1)B 与 L 垂直；(2)L 是有效长度公式 FILB 中 L 指的是“有效长度”当 B 与 I 垂直时，F最大，FILB；当 B 与 I 平行时，F0.弯曲导线的有效长度 L，等于连接两端点线段的长度(如图所示)；相应的电流沿 L 由始端流向末端NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第1讲
12、 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 考点二 2通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思路(1)选定研究对象；(2)变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，其中安培力的方向要注意 F 安B、F 安I；(3)列平衡方程或牛顿第二定律方程进行求解NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 1(2015高考江苏卷)如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长 MN 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方线
13、圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是()A 解析 试题 由题图可知，回路 A 中线圈在磁场中的有效长度 L 最长，由 FBIL 可知，磁场发生相同微小变化的前提下，A 中安培力的变化量最大，最容易失去平衡，A 正确考点二 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 2如图所示，金属棒 MN 两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，棒中通以由 M 向 N 的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为.如果仅改变下列某一个条件，角的相应变化情
14、况是()A棒中的电流变大，角变大B两悬线等长变短，角变小C金属棒质量变大，角变大D磁感应强度变大，角变小A 解析 试题 水平的直线电流在竖直磁场中受到水平的安培力而偏转，与竖直方向形成夹角，此时它受拉力、重力和安培力而达到平衡，根据平衡条件有 tan F安mgBILmg，所以棒中的电流增大，角变大；两悬线变短，不影响平衡状态，角不变；金属棒质量变大，角变小；磁感应强度变大，角变大故 A 正确考点二 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 3(多选)电磁轨道炮工作原理如图所示待发射弹体可在两
15、平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触电流 I 从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回轨道电流可在弹体处形成垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与 I 成正比通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出现欲使弹体的出射速度增加至原来的 2 倍，理论上可采用的办法是()A只将轨道长度 L 变为原来的 2 倍B只将电流 I 增加至原来的 2 倍C只将弹体质量减至原来的一半D将弹体质量减至原来的一半，轨道长度 L 变为原来的 2 倍，其他量不变BD 解析 试题 设 BkI，轨道间距为 d，则弹体所受安培力 FIdBkI2d；由牛顿第二定律得弹体的加速度 aFmkI2dm
16、；由运动学公式 v22aL，得 v 2aLI2kdm L.综上所述，选项 B、D 正确，选项 A、C 错误考点二 NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 反思提升 考点二 安培力作用下力学综合问题的两点体会(1)导体的平衡问题与力学中的平衡问题分析方法相同，只不过多了安培力，解题的关键是画出受力分析图(2)导体的加速问题关键是做好受力分析，然后根据牛顿第二定律求出加速度NO.1 梳理主干 填准记牢 NO.2 题组训练 提升能力 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页
17、 下页 考点二 考点三 安培力作用下导体的运动考点三 NO.1 梳理主干 牢固记忆 NO.2 题组训练 提升能力 等效法在特殊位置-安培力方向-运动方向特殊位置法电流元法判定安培力作用下导体运动情况的常用方法分割为电流元 左手定则安培力方向整段导体所受合力方向运动方向环形电流小磁针条形磁铁通电螺线管多个环形电流第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 考点三 定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向转换研究对象法同向电流
18、互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势结论法NO.1 梳理主干 牢固记忆 NO.2 题组训练 提升能力 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 1.如图所示，把一通电导线放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动当导线通过电流 I 时，如果只考虑安培力的作用，则从上往下看，导线的运动情况是()A顺时针方向转动，同时下降B顺时针方向转动，同时上升C逆时针方向转动，同时下降D逆时针方向转动，同时上升C 解析 试题 第一步：电流元受力分析法把直线电流等效为 OA、OB 两段电流元，蹄形磁铁磁感线分布以及两
19、段电流元受安培力方向相反，如图甲所示可见从上往下看时，导线将逆时针方向转动第二步：特殊位置分析法取导线逆时针转过 90的特殊位置来分析，如图乙所示根据左手定则判断安培力方向向下，故导线在逆时针转动的同时向下运动考点三 NO.1 梳理主干 牢固记忆 NO.2 题组训练 提升能力 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 2.一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B 解析 试题 方法一：电流
20、元分析法把线圈 L1 沿水平转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成无数段直线电流元，电流元处在L2 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向上，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将顺时针转动考点三 NO.1 梳理主干 牢固记忆 NO.2 题组训练 提升能力 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 2.一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
21、()A不动B顺时针转动C逆时针转动D在纸面内平动B 解析 试题 方法二：等效分析法把线圈 L1 等效为小磁针，该小磁针刚好处于环形电流 I2 的中心，小磁针的 N 极应指向该点环形电流 I2 的磁场方向，由安培定则知 I2 产生的磁场方向在其中心处竖直向上，而 L1 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 L1 将顺时针转动方法三：利用结论法环形电流 I1、I2 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 L1 将顺时针转动考点三 NO.1 梳理主干 牢固记忆 NO.2 题组训练 提升能力
22、第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 3.(多选)如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为 F1.现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向如图所示的电流后，台秤读数为 F2，则以下说法正确的是()A弹簧长度将变长 B弹簧长度将变短CF1F2DF1FN2，即 台 秤 示 数F1F2，在水平方向上，由于 F有向左的分力，磁铁压缩弹簧，所以弹簧长度变短考点三 NO.1 梳理主干 牢固记忆 NO.2 题组训练 提升能力 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 反思提升 考点三 判断安培力作用下导体运动的两点注意(1)通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势的判定步骤：首先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向(2)应用左手定则判定安培力方向时应注意：磁感线方向不一定垂直于电流方向，但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面NO.1 梳理主干 牢固记忆 NO.2 题组训练 提升能力 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用考点一 知能提升演练 上页 下页 考点二 考点三 知能提升演练 本课内容结束
