1、第1课时 磁场及其描述 磁场对电流的作用考点一对磁感应强度的理解1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2磁感应强度B与电场强度E的比较磁感应强度 B电场强度 E物理意义描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 FIL，通电导线与 B 垂直EFq大小决定由磁场决定，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 N 极受力方向矢量电场线切线方向，放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【例1】(2016永州模拟)关于磁感应强度B，下列说法中正确的是()A
2、磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B磁场中某点B的方向，跟放在该点的试探电流元受到磁场力的方向一致C若在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用，该点B值大小为零D在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大解析：磁感应强度是磁场本身的属性，在磁场中某处的磁感应强度为一恒量，其大小可由 B FIL计算，与试探电流元的 F、I、L的情况无关，A 错误；磁感应强度的方向规定为小磁针 N 极所受磁场力的方向，与放在该处的电流元受力方向垂直，B 错误；当试探电流元的方向与磁场方向平行时，电流元所受磁场力虽为零，但磁感应强度却不为零，C 错误；磁感线的疏密是根据磁场的强弱画出的，磁感线越密集
3、的地方，磁感应强度越大，磁感线越稀疏的地方，磁感应强度越小，故 D 正确 答案：D1(多选)(2016仙桃模拟)下列说法中正确的是()A电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零B一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导体长度和电流乘积的比值解析：电场和磁场有一个明显的区别是：电场对放入其中的电荷有力的作用，而磁场仅对在磁场中运动且速度方向和磁感应强度方向不平行的带电粒子有力的作用；磁场对通电导线有力的
4、作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行，因此 A 正确，B 错误；同理根据电场强度的定义式 EFq可知 C 正确而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明，即 B FIL中 I 和 B 的方向必须垂直，故 D 错误，所以应选 A、C.答案：AC考点二安培定则的应用和磁场的叠加【例2】(2016廊坊模拟)如图所示，M、N、P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，MOP60.在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1.若将M处的长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小变为B2，则B2与B1之比为()A12
5、 B21C.31 D.32解析：依题意，每根导线在 O 点产生的磁感强度为B12，方向竖直向下，则当 M 移至 P 点时，O 点合磁感应强度大小为 B22B12 cos 30 3B12，则 B2 与 B1 之比为 32.答案：D方 法 总 结(1)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(2)在进行磁感应强度的叠加时，应注意是哪个电流产生的磁场，磁场方向如何2(多选)(2014海南卷)如图所示，两根平行长直导线相距2l，通有大小相等、方向相同的恒定电流；a、b、c是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为、l和3l.关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的
6、是()Aa处的磁感应强度大小比c处的大Bb、c两处的磁感应强度大小相等Ca、c两处的磁感应强度方向相同Db处的磁感应强度为零解析：a、c两点的磁感应强度是两导线电流产生的合磁感应强度，由于a点比c点距离两导线较近，所以a点的磁感应强度比c点的大，A正确；根据安培定则知，a、c两处磁感应强度方向相反，C错误；b点位于两导线中间，两导线在b点产生的磁场大小相等，方向相反，合磁感应强度为零，c处磁感应强度不为零，D正确，B错误 答案：AD考点三安培力作用下导体运动情况的判定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
7、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3常用方法电流元法分割为电流元 左手定则安培力方向整段导体所受合力方向运动方向特殊位置法在特殊位置安培力方向运动方向等效法环形电流小磁针条形磁铁通电螺线管多个环形电流结论法同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；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转换研究对象法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
8、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【例3】(2017威海模拟)如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面当线圈内通以图示方向的电流后，线圈的运动情况是()A线圈向左运动B线圈向右运动C从上往下看顺时针转动D从上往下看逆时针转动解析：解法一 电流元法首先将线圈分成很多小段，每一小段可看作一直线电流元，取其中上、下两小段分析，其截面图和受到的安培力情况如图所示根据对称性可知，线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向左运动只有选项A正确解法二 等效法 将环形电流等效成小磁针，如图所示，根据异名磁极相吸引知，线圈将向左运动，选A.也
9、可将左侧条形磁铁等效成环形电流，根据结论“同向电流相吸引，异向电流相排斥”，也可判断出线圈向左运动，选A.答案：A3(2016济南模拟)一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示，如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流，则关于导线ab受磁场力后的运动情况，下列说法正确的是()A从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B从上向下看顺时针转动并远离螺线管C从上向下看逆时针转动并远离螺线管D从上向下看逆时针转动并靠近螺线管解析：解法一 电流元法 由安培定则可判定通电螺线管产生的磁场方向，导线等效为Oa、Ob两电流元，由左手定则可判定两电流元所受安培力的方向，如图所示，所以从上向下看导线
10、逆时针转动，当转过90 时再用左手定则可判定导线所受磁场力向下，即导线在逆时针转动的同时还要靠近螺线管，D对解法二 结论法 结论1：两电流相互平行时无转动趋势，电流方向相同时相互吸引，电流方向相反时相互排斥 结论2：两电流不平行时，将发生转动，有转到两电流相互平行且方向相同的趋势 通电螺线管上部离导线近，所以只考虑这部分电流与导线的作用，此时螺线管相当于垂直纸面向里的直导线，由结论2可知导线ab受磁场力后(从上向下看)逆时针转动并靠近螺线管，D对 答案：D安培力作用下导体的平衡与加速问题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
11、关键是做好受力分析，然后根据牛顿第二定律求出加速度方 法 技 巧思 维 提 升典例 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，角变小思路导引(1)金属棒MN处于平衡状态，所受合力为零(2)沿MN方向看，画出MN的受力图(3)利用平衡条件列出平衡方程：BIlmgtan.解析：选金属棒 MN 为研究对象，其受力情况如图所示根据平衡条件及三角形知识可得 tan BIlmg，所以当棒中的电流 I 或磁感应强度 B 变大时，角变大，选项 A 正确，选项 D 错误；当金属棒质量 m 变大时，角变小，选项 C 错误；角的大小与悬线长无关，选项 B 错误 答案：A