匯報人：第十章磁場知識網(wǎng)絡(luò)第1講

磁場及其對電流的作用判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)．1.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流可以產(chǎn)生磁場．(

)2.磁感線是客觀存在的，磁感線上各點的切線方向表示該點的磁場方向．(

)3.磁感線總是由磁體的N極指向磁體的S極．(

)4.磁場中的一小段通電導(dǎo)線在該處受力為零，此處磁感應(yīng)強度B不一定為零．(

)√××√×課前3min6.磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向，跟放在該點的試探電流元所受磁場力的方向一致．(

)7.在磁場中同一位置，電流元的電流越大，所受安培力也一定越大．(

)8.安培力的方向既跟磁感應(yīng)強度方向垂直，又跟電流方向垂直．(

)課前3min××√壹考點一安培定則和磁場的疊加1.磁場與磁感應(yīng)強度(1)磁場的基本性質(zhì)：磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有___的作用．(2)磁感應(yīng)強度①

物理意義：描述磁場的強弱和______.③

方向：小磁針靜止時N極所指的方向．④

單位：特斯拉，簡稱特，符號為T.(3)勻強磁場：磁場中各點的磁感應(yīng)強度的大小______、方向______，磁感線是疏密程度相同、方向相同的平行直線．力方向相等相同(4)地磁場①

地磁的N極在地理______附近，S極在地理______附近，磁感線分布如圖所示．②

在赤道平面上，距離地球表面高度相等的各點，磁感應(yīng)強度的大小______，且方向水平______.③

地磁場在南半球有豎直向上的分量，在北半球有豎直向下的分量．(5)磁場的疊加磁感應(yīng)強度是矢量，計算時與力的計算方法相同，利用平行四邊形定則進行合成與分解．南極北極相等向北2.磁感線的特點(1)磁感線上某點的______方向就是該點的磁場方向．(2)磁感線的疏密程度定性地表示磁場的______.(3)磁感線是閉合曲線，沒有起點和終點，在磁體外部，從______指向______；在磁體內(nèi)部，由______指向______.(4)同一磁場的磁感線不中斷、不______、不相切．(5)磁感線是假想的曲線，客觀上并不存在．切線強弱N極S極S極N極相交3.幾種常見的磁場(1)條形磁體和蹄形磁體的磁場(如圖所示)(2)電流的磁場

直線電流的磁場通電螺線管的磁場環(huán)形電流的磁場特點無磁極、非勻強，且距導(dǎo)線越遠處磁場______與______磁體的磁場相似，管內(nèi)為______磁場且磁場______，管外為_________磁場環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極，且離圓環(huán)中心越遠，磁場______安培定則越弱條形勻強最強非勻強越弱

直線電流的磁場通電螺線管的磁場環(huán)形電流的磁場立體圖橫截面圖縱截面圖典例1

(2024·揚州期末檢測)如圖所示，在水平向右的勻強磁場中，以O(shè)點為圓心的圓周上有M、N、P、Q四個點．將兩根長直導(dǎo)線垂直于紙面放在M、N處，并通入相同的電流，Q點磁感應(yīng)強度為0.則(

)A.P點磁感應(yīng)強度為0 B.O點磁感應(yīng)強度為0C.P點磁感應(yīng)強度方向水平向右 D.O點磁感應(yīng)強度方向水平向左C【解析】

根據(jù)右手螺旋定則可知，M、N處的導(dǎo)線在P點產(chǎn)生的合磁場方向水平向右，根據(jù)磁場的疊加原則可知，P點磁感應(yīng)強度不為零，且其磁感應(yīng)強度方向水平向右，A錯誤，C正確；根據(jù)右手螺旋定則可知，M處的導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N處的導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場方向豎直向上，而M、N處導(dǎo)線電流相等，且O為圓心，故M、N處的導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等，根據(jù)矢量疊加原則可知，O點磁感應(yīng)強度不為零，且其方向水平向右，B、D錯誤．磁場疊加問題的解題思路1.確定磁場場源，如通電導(dǎo)線．2.定位空間中需求解磁感應(yīng)強度的點，利用安培定則判定各個場源在這一點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的大小和方向，如圖所示為M、N在c點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度BM、BN.3.應(yīng)用平行四邊形定則求合磁感應(yīng)強度，如圖中的B為合磁感應(yīng)強度．規(guī)律總結(jié)貳考點二安培力的分析與計算1.安培力：____________在磁場中受的力稱為安培力．2.安培力的大?。喝鬒∥B，F(xiàn)＝___；若I⊥B，F(xiàn)＝______；若I與B夾角為θ，F(xiàn)＝____________.通電導(dǎo)線0IlBIlBsinθ3.安培力方向左手定則：伸開左手，使______與__________________垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進入，并使______指向電流的方向，這時______所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向．拇指其余四個手指四指拇指注意：①安培力方向總垂直于_________所決定的平面，即一定垂直于B和I，但B與I不一定垂直．②l是指有效長度：彎曲通電導(dǎo)線的有效長度l等于連接導(dǎo)線兩端點的直線的長度，相應(yīng)的電流方向沿兩端點連線由始端指向末端，如圖所示．4.同向電流相互______，異向電流相互______.B、I吸引排斥典例2

(2024·如皋高三期中質(zhì)量調(diào)研)如圖所示，粗細均勻的正方形導(dǎo)體框邊長為L，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與導(dǎo)體框平面垂直，從導(dǎo)體框的對角流入、流出電流為I的電流，則導(dǎo)體框受到安培力的大小為(

)A.0 B.BILC典例3

(2021·廣東卷)截面為正方形的絕緣彈性長管中心有一固定長直導(dǎo)線，長管外表面固定著對稱分布的四根平行長直導(dǎo)線，若中心直導(dǎo)線通入電流I1，四根平行直導(dǎo)線均通入電流I2，且I1?I2，電流方向如圖所示，下列關(guān)于通電后長管發(fā)生形變的截面圖中可能正確是(

)C【解析】

因I1?I2，則可不考慮四個邊上的直導(dǎo)線之間的相互作用，根據(jù)兩通電直導(dǎo)線間的安培力作用滿足“同向電流相互吸引，異向電流相互排斥”，則正方形左右兩側(cè)的直導(dǎo)線I2要受到I1吸引的安培力，形成凹形，正方形上下兩邊的直導(dǎo)線I2要受到I1排斥的安培力，形成凸形，故變形后的形狀如圖C，故C正確，A、B、D錯誤．安培力作用下導(dǎo)體運動情況的判定方法規(guī)律總結(jié)叁考點三安培力作用下導(dǎo)體的平衡問題求解安培力作用下導(dǎo)體平衡問題的基本思路(1)選定研究對象．(2)受力分析時，變立體圖為平面圖，如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等，并畫出平面受力分析圖，安培力的方向F安⊥B、F安⊥I.如圖所示：(3)列平衡方程．典例4

(2024·南通期中)如圖所示，金屬桿ab的質(zhì)量為m，長為l，通過的電流為I，處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面成θ＝45°角斜向上，金屬桿始終靜止于水平導(dǎo)軌上．則(

)A.金屬桿對導(dǎo)軌的壓力大小為mgB.金屬桿對導(dǎo)軌的壓力大小為mg＋BIlD.金屬桿受到的摩擦力大小為BIlC肆隨堂內(nèi)化1.1820年，安培在科學(xué)院的例會上做了一個小實驗，引起到會科學(xué)家的興趣，如圖所示，把螺線管沿東西方向水平懸掛起來，然后通電．請你想一想會發(fā)生的現(xiàn)象是(

)【解析】

將螺線管通上如圖所示的電流后，根據(jù)安培定則可知，螺線管的磁場向右，即B端為N極，此時螺線管等效于小磁針，所以B端將指向北，A端指向南，B正確．A.通電螺線管仍保持原來的靜止狀態(tài)B.通電螺線管轉(zhuǎn)動，直至A指向南C.通電螺線管轉(zhuǎn)動，直至A指向北D.通電螺線管能在任意位置靜止B2.(2025·蘇州期初調(diào)研)如圖所示為三根平行直導(dǎo)線的截面圖，若它們的電流大小都相同，方向垂直紙面向里，且如果AB＝AC＝AD，則A點的磁感應(yīng)強度的方向為(

)【解析】

根據(jù)右手螺旋定則可知，B處的通電直導(dǎo)線在A點所產(chǎn)生的磁場方向，沿AC方向，C處的通電直導(dǎo)線在A點所產(chǎn)生的磁場方向，沿AD方向，D處的通電直導(dǎo)線在A點所產(chǎn)生的磁場方向，沿CA方向，且磁感應(yīng)強度的大小均相等，所以A點合磁感應(yīng)強度的方向沿AD方向，故B正確．A.沿AB方向

B.沿AD方向C.沿AC方向

D.沿DA方向B3.實驗室經(jīng)常使用的電流表是磁電式電流表．這種電流表的構(gòu)造如圖甲所示.蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻輻向分布的.當線圈通以如圖乙所示的電流時，下列說法中錯誤的是(

)A.無論線圈轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感線平行B.線圈轉(zhuǎn)動時，螺旋彈簧被扭動，阻礙線圈轉(zhuǎn)動C.當線圈轉(zhuǎn)到如圖乙所示的位置，b端受到的安培力方向向上D.當線圈轉(zhuǎn)到如圖乙所示的位置，安培力的作用使線圈沿順時針方向轉(zhuǎn)動C【解析】

磁場是均勻輻向分布的，所以磁感線始終與線圈平面平行，故A正確；當通電后，處于磁場中的線圈受到安培力作用，使其轉(zhuǎn)動，螺旋彈簧被扭動，則受到彈簧的阻力，從而阻礙線圈轉(zhuǎn)動，故B正確；由左手定則可判定當線圈轉(zhuǎn)到如圖乙所示的位置，b端受到的安培力方向向下，a端受到的安培力方向向上，因此安培力使線圈沿順時針方向轉(zhuǎn)動，C錯誤，D正確.4.在勻強磁場中有粗細均勻的同種導(dǎo)線制成的等邊三角形線框abc，磁場方向垂直于線框平面，a、c兩點間接一直流電源，電流方向如圖所示．則(

)【解析】

流過abc的電流與流過ac的電流大小之比為1∶2，ab受到的安培力小于ac受到的安培力，A錯誤；導(dǎo)線abc的有效長度等于ac長度，由于流過abc的電流小，abc受到的安培力小于ac受到的安培力，B錯誤；導(dǎo)線abc和ac受到的安培力都垂直于ac向下，C錯誤，D正確．A.導(dǎo)線ab受到的安培力大于導(dǎo)線ac受到的安培力B.導(dǎo)線abc受到的安培力大于導(dǎo)線ac受到的安培力C.線框受到安培力的合力為零D.線框受到安培力的合力方向垂直于ac向下D伍配套精練一、

選擇題1.(2024·浙江卷)磁電式電表原理示意圖如圖所示，兩磁極裝有極靴，極靴中間還有一個用軟鐵制成的圓柱．極靴與圓柱間的磁場都沿半徑方向，兩者之間有可轉(zhuǎn)動的線圈．a(chǎn)、b、c和d為磁場中的四個點．下列說法中正確的是(

)【解析】

由左手定則可知，圖示左側(cè)通電導(dǎo)線受到安培力向下，A正確；a、b兩點的磁感應(yīng)強度大小相同，但是方向不同，B錯誤；磁感線是閉合的曲線，則圓柱內(nèi)的磁感應(yīng)強度不為零，C錯誤；因c點處的磁感線較d點密集，可知c點的磁感應(yīng)強度大于d點的磁感應(yīng)強度，D錯誤．A.圖示左側(cè)通電導(dǎo)線受到安培力向下B.a、b兩點的磁感應(yīng)強度相同C.圓柱內(nèi)的磁感應(yīng)強度處處為零D.c、d兩點的磁感應(yīng)強度大小相等A2.(2024·南通期中)如圖所示，兩根長直導(dǎo)線平行放置，在兩導(dǎo)線間距的中點放上一枚小磁針，當兩導(dǎo)線中分別通以同向電流I1、I2(I1>I2)時，小磁針的N極將(

)【解析】

根據(jù)右手螺旋定則可知靠近I1右側(cè)的磁場方向為垂直紙面向里，靠近I2左側(cè)的磁場方向垂直紙面向外，由于I1產(chǎn)生的磁場比I2產(chǎn)生的磁場大，所以小磁針垂直紙面向里轉(zhuǎn)動，故B正確．A.垂直紙面向外轉(zhuǎn)動B.垂直紙面向里轉(zhuǎn)動C.豎直向上轉(zhuǎn)動D.豎直向下轉(zhuǎn)動B3.(2023·江蘇卷)如圖所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B.L形導(dǎo)線通以恒定電流I，放置在磁場中．已知ab邊長為2l，與磁場方向垂直，bc邊長為l，與磁場方向平行．該導(dǎo)線受到的安培力為(

)【解析】

因bc段與磁場方向平行，則不受安培力；ab段與磁場方向垂直，則受安培力為Fab＝BI·2l＝2BIl，則該導(dǎo)線受到的安培力為2BIl，故C正確．A.0 B.BIl

C4.(2022·江蘇卷)如圖所示，兩根固定的通電長直導(dǎo)線a、b相互垂直，a平行于紙面，電流方向向右，b垂直于紙面，電流方向向里，則導(dǎo)線a所受安培力方向(

)【解析】

如圖所示，根據(jù)安培定則，可判斷出導(dǎo)線a左側(cè)部分的空間磁場方向斜向右上方，右側(cè)部分的磁場方向斜向右下方，根據(jù)左手定則可判斷出左半部分的安培力垂直紙面向外，右半部分的安培力垂直紙面向里，故C正確．A.平行于紙面向上B.平行于紙面向下C.左半部分垂直紙面向外，右半部分垂直紙面向里D.左半部分垂直紙面向里，右半部分垂直紙面向外C5.(2024·揚州三模)如圖所示，兩根通電導(dǎo)線P、Q沿垂直紙面的方向放置，導(dǎo)線P、Q中通有電流I1、I2，電流的方向圖中未畫出，O點為兩導(dǎo)線垂直紙面連線的中點，c、d兩點關(guān)于O點對稱，a、b兩點關(guān)于O點對稱，將一段通有垂直紙面向外的電流的直導(dǎo)線放在c點時所受的磁場力為零，放在d點時所受的磁場力水平向右，則下列說法中正確的是(

)A.P中的電流方向向外、Q中的電流方向向里B.I1>I2C.通電直導(dǎo)線垂直紙面放在O點時所受的磁場力為零D.通電直導(dǎo)線垂直紙面放在a、b兩點時所受的磁場力相同A【解析】

因為一段通有垂直紙面向外的電流的直導(dǎo)線放在c點時所受的磁場力為零，則c點處的磁感應(yīng)強度為零，即P、Q導(dǎo)線在c點產(chǎn)生的磁場等大反向，則P、Q導(dǎo)線的電流反向，又因為Qc大于Pc，所以Q中的電流大于P中的電流；通有垂直紙面向外的電流的直導(dǎo)線放在d點時所受的磁場力水平向右，根據(jù)同向電流相吸，異向電流相斥，可知Q的電流方向向里，P的電流方向向外，故B錯誤，A正確；因為Q中的電流大于P中的電流，PO等于OQ，則通電直導(dǎo)線垂直紙面放在O點時所受的磁場力不為零，故C錯誤；根據(jù)對稱關(guān)系可知，a、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向不同，則通電直導(dǎo)線垂直紙面放在a、b兩點時所受的磁場力大小相等，方向不同，故D錯誤．6.(2024·邗江期中)如圖所示的電流天平，矩形線圈的匝數(shù)為n，b段導(dǎo)線長為L，導(dǎo)線a、b、c段處于與線圈平面垂直的勻強磁場中，當線圈沒有通電時，天平處于平衡狀態(tài)．當線圈中通入電流I時，通過在右盤加質(zhì)量為m的砝碼(或移動游碼)使天平重新平衡．下列說法中正確的是(

)A.線圈通電后，

b段導(dǎo)線的安培力向下B.若僅將電流反向，線圈將仍能保持平衡狀態(tài)C.線圈受到的安培力大小為mgC7.如圖所示，長為L的通電直導(dǎo)體棒垂直放在光滑水平絕緣軌道上，勁度系數(shù)為k的水平輕彈簧一端固定，另一端拴在棒的中點，且與棒垂直，整個裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，棒處于靜止狀態(tài)，彈簧被壓縮x，則(

)A.導(dǎo)體棒中的電流方向從a流向bC.若只將棒中電流減小一點，x變大D.若只將磁場方向緩慢逆時針轉(zhuǎn)過一小角度，x變大B8.(2024·蘇錫常鎮(zhèn)調(diào)研一)在光滑桌面上將長為L的柔軟導(dǎo)線兩端點固定在間距可忽略不計的a、b兩點，導(dǎo)線通有圖示電流I，處在磁感應(yīng)強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中．則導(dǎo)線中的張力為(

)A.0 B.BIL

DA10.一對相同的載流圓線圈彼此平行且共軸，通以同方向等大電流，在兩線圈圓心O1、O2連線上取A、B、C三點，使得AO1＝O1B＝BO2＝O2C，A、B兩點的磁感應(yīng)強度大小分別為BA和BB.若僅將線圈O2中電流反向(大小不變)，則C點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)锽C，下列說法中正確的是(

)A.BC＝BB－BA，開始時A與C磁場同向，后來A與C磁場反向B.BC＝BB－BA，開始時A與C