第1節(jié) 磁場的描述 磁場對電流的作用

1、考點突破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁第八章第八章 磁磁 場場 第1節(jié) 磁場的描述 磁場對電流的作用天宏書業(yè)天宏書業(yè)考點突破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁目 錄ONTENTS123546考點突破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁目 錄ONTENTS123546考點突破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁易 錯 清 單自 主 梳 理知識 梳理基礎 深化一、磁場、磁感應強度一、磁場、磁感應強度1磁場磁場(1)基本性質：磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有基

2、本性質：磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有 的作用的作用(2)方向：小磁針的方向：小磁針的N極所受磁場力的方向極所受磁場力的方向2磁感應強度磁感應強度(1)物理意義：描述磁場強弱和方向物理意義：描述磁場強弱和方向(2)定義式：定義式：B (通電導線垂直于磁場通電導線垂直于磁場)(3)方向：小磁針靜止時方向：小磁針靜止時 的指向的指向(4)單位：單位： ，符號，符號T.二、磁感線及幾種常見的磁場分布二、磁感線及幾種常見的磁場分布1磁感線磁感線在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的 方向都跟這點的磁感應方向都跟這點的磁感應強度的方向一致強度的方向一致磁力磁

3、力F/ILN極極特斯拉特斯拉切線切線考點突破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁易 錯 清 單自 主 梳 理知識 梳理基礎 深化2幾種常見的磁場幾種常見的磁場條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(如圖所示如圖所示)(2)磁感線的特點磁感線的特點磁感線上某點的磁感線上某點的 方向就是該點的磁場方向方向就是該點的磁場方向磁感線的疏密程度表示磁場磁感線的疏密程度表示磁場 磁感線是磁感線是 曲線，沒有起點和終點在磁體外部，從曲線，沒有起點和終點在磁體外部，從N極指向極指向S極，極，在磁體內部，從在磁體內部，從S極指向極指向N極極磁感線是假想的曲線，不磁感線是

4、假想的曲線，不 、不、不 、不相切、不相切(3)幾種電流周圍的磁場分布幾種電流周圍的磁場分布切線切線強弱強弱閉合閉合相交相交中斷中斷考點突破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁易 錯 清 單自 主 梳 理知識 梳理基礎 深化思考感悟思考感悟磁感線磁感線與靜電場線有哪與靜電場線有哪些相同點和不同些相同點和不同點點相同點：都是假相同點：都是假想的曲線；疏密想的曲線；疏密都表示強弱，切都表示強弱，切線都表示方向；線都表示方向；都不相交、不中都不相交、不中斷斷不同點：靜電場不同點：靜電場線不閉合，磁感線不閉合，磁感線為閉合曲線線為閉合曲線考點突破 思想方法高考演練 課時

5、訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁易 錯 清 單自 主 梳 理知識 梳理基礎 深化三、安培力的大小和方向三、安培力的大小和方向 1大小大小(1)FBILsin (其中其中為為B與與I之間的夾角之間的夾角)(2)磁場和電流垂直時磁場和電流垂直時F (3)磁場和電流平行時磁場和電流平行時F0.2方向方向(1)用左手定則判定：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌用左手定則判定：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向在同一個平面內；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向 的方向，這的方向，這時時拇指拇指所指的方向就是通電導線在磁

6、場中所受安培力的方向所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向(2)安培力的方向特點：安培力的方向特點：FB，F(xiàn)I，即，即F垂直于垂直于B和和I決定的平面決定的平面(注意：注意：B和和I可以有任意夾角可以有任意夾角)BIL電流電流考點突破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁自 主 梳 理易 錯 清 單(1)磁場中某點磁感應強度的大小，跟放在該點的試探電流元的情況有關磁場中某點磁感應強度的大小，跟放在該點的試探電流元的情況有關( )(2)磁場中某點磁感應強度的方向，跟放在該點的試探電流元所受磁場力的方向磁場中某點磁感應強度的方向，跟放在該點的試探電流元所受磁場

7、力的方向一致一致( )(3)垂直磁場放置的線圈面積減小時，穿過線圈的磁通量一定減小垂直磁場放置的線圈面積減小時，穿過線圈的磁通量一定減小( )(4)磁感線是真實存在的磁感線是真實存在的( )(5)磁感線越密，磁場越強磁感線越密，磁場越強( )(6)通電導線放入磁場中，若不受安培力，說明該處磁感應強度為零通電導線放入磁場中，若不受安培力，說明該處磁感應強度為零( )(7)安培力一定不做功安培力一定不做功( )知識 梳理基礎 深化考點突破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁目 錄ONTENTS123546考點突破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁

8、 尾頁上頁下頁考點一考點一 安培定則的應用和磁場的疊加安培定則的應用和磁場的疊加典型例題方法總結知識整合跟蹤訓練考點 突破典例 透析1安培定則的應用安培定則的應用在運用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場時應分清在運用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場時應分清“因因”和和“果果”.2.磁場的疊加磁場的疊加磁感應強度是矢量，計算時與力的計算方法相同，利用平行四邊形定則或正磁感應強度是矢量，計算時與力的計算方法相同，利用平行四邊形定則或正交分解法進行合成與分解交分解法進行合成與分解思維提升思維提升 兩個電流附近的磁場的磁感應強度是由兩個電流分別獨立存在時產兩個電流附近的磁場的磁感應強度是由兩個電

9、流分別獨立存在時產生的磁場在該處的磁感應強度疊加而成的生的磁場在該處的磁感應強度疊加而成的考點突破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁考點 突破題型 透析典型例題【點破】知識整合方法總結跟蹤訓練如圖所示，兩根相互平行的長直導線過紙面上的如圖所示，兩根相互平行的長直導線過紙面上的M、N兩點且與紙面垂直，導線中通有大小相等、方向兩點且與紙面垂直，導線中通有大小相等、方向相反的電流相反的電流a、O、b在在M、N的連線上，的連線上，O為為MN的的中點，中點，c、d位于位于MN的中垂線上，且的中垂線上，且a、b、c、d到到O點的距離均相等關于以上幾點處的磁場，下列說法點的

10、距離均相等關于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是正確的是( )AO點處的磁感應強度為零點處的磁感應強度為零Ba、b兩點處的磁感應強度大小相等，方向相反兩點處的磁感應強度大小相等，方向相反Cc、d兩點處的磁感應強度大小相等，方向相同兩點處的磁感應強度大小相等，方向相同Da、c兩點處磁感應強度的方向不同兩點處磁感應強度的方向不同根據安培定則，判斷根據安培定則，判斷通電導體各自產生磁通電導體各自產生磁場的磁感線如圖所場的磁感線如圖所示由磁場的疊加原示由磁場的疊加原理判斷磁場的強弱和理判斷磁場的強弱和方向方向考點一考點一 安培定則的應用和磁場的疊加安培定則的應用和磁場的疊加考點突破 思想方法高考演練

11、課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁考點 突破題型 透析典型例題【解析】知識整合方法總結跟蹤訓練如圖所示，兩根相互平行的長直導線過紙面上的如圖所示，兩根相互平行的長直導線過紙面上的M、N兩點且與紙面垂直，導線中通有大小相等、方向兩點且與紙面垂直，導線中通有大小相等、方向相反的電流相反的電流a、O、b在在M、N的連線上，的連線上，O為為MN的的中點，中點，c、d位于位于MN的中垂線上，且的中垂線上，且a、b、c、d到到O點的距離均相等關于以上幾點處的磁場，下列說法點的距離均相等關于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是正確的是( )AO點處的磁感應強度為零點處的磁感應強度為零Ba、b兩點

12、處的磁感應強度大小相等，方向相反兩點處的磁感應強度大小相等，方向相反Cc、d兩點處的磁感應強度大小相等，方向相同兩點處的磁感應強度大小相等，方向相同Da、c兩點處磁感應強度的方向不同兩點處磁感應強度的方向不同由安培定則可以判斷由安培定則可以判斷通電導線產生的磁場通電導線產生的磁場的磁感線如圖所示，的磁感線如圖所示，由磁場的疊加原理可由磁場的疊加原理可知知C項正確項正確考點一考點一 安培定則的應用和磁場的疊加安培定則的應用和磁場的疊加C考點突破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁考點 突破題型 透析知識整合方法總結跟蹤訓練典型例題【解析】 1(2013高考安徽卷高

13、考安徽卷)圖中圖中a、b、c、d為四根與紙為四根與紙面垂直的長直導線，其橫截面位于正方形的四個頂點面垂直的長直導線，其橫截面位于正方形的四個頂點上，導線中通有大小相同的電流，方向如圖所示。一上，導線中通有大小相同的電流，方向如圖所示。一帶正電的粒子從正方形中心帶正電的粒子從正方形中心O點沿垂直于紙面的方向點沿垂直于紙面的方向向外運動，它所受洛倫茲力的方向是向外運動，它所受洛倫茲力的方向是( )A向上向上 B向下向下 C向左向左 D向右向右選選B.a、b、c、d四根導四根導線上電流大小相同，它線上電流大小相同，它們在們在O點形成的磁場的點形成的磁場的磁感應強度磁感應強度B大小相同，大小相同，方向

14、如圖甲所示方向如圖甲所示O點合磁場方向如圖乙點合磁場方向如圖乙所示，則由所示，則由O點垂直紙點垂直紙面向外運動的帶正電的面向外運動的帶正電的粒子所受洛倫茲力方向粒子所受洛倫茲力方向據左手定則可以判定向據左手定則可以判定向下下B選項正確選項正確考點一考點一 安培定則的應用和磁場的疊加安培定則的應用和磁場的疊加B考點突破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁考點二考點二 安培力作用下導體的平衡問題安培力作用下導體的平衡問題典型例題方法總結知識整合跟蹤訓練考點 突破典例 透析 解決安培力作用下導體平衡問題的一般思路解決安培力作用下導體平衡問題的一般思路 思維提升思維提升

15、 解決安培力相關問題的解決安培力相關問題的“兩大關鍵兩大關鍵”(1)(1)要正確畫出通電導體受力的平面圖，電流方向和磁場方向表示要正確要正確畫出通電導體受力的平面圖，電流方向和磁場方向表示要正確(2)(2)受力分析時安培力的方向必須用左手定則正確判定，注意安培力的方向既受力分析時安培力的方向必須用左手定則正確判定，注意安培力的方向既跟磁感應強度的方向垂直，又和電流方向垂直跟磁感應強度的方向垂直，又和電流方向垂直考點突破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁考點 突破題型 透析典型例題【點破】知識整合方法總結跟蹤訓練 (2012高考天津卷高考天津卷)如圖所示，金屬棒

16、如圖所示，金屬棒MN兩端由等長兩端由等長的輕質細線水平懸掛，處于豎直向上的勻強磁場中，的輕質細線水平懸掛，處于豎直向上的勻強磁場中，棒中通以由棒中通以由M向向N的電流，平衡時兩懸線與豎直方向的電流，平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為夾角均為.如果僅改變下列某一個條件，如果僅改變下列某一個條件，角的相應角的相應變化情況是變化情況是( )A棒中的電流變大，棒中的電流變大，角變大角變大B兩懸線等長變短，兩懸線等長變短，角變小角變小C金屬棒質量變大，金屬棒質量變大，角變大角變大D磁感應強度變大，磁感應強度變大，角變小角變小關鍵詞：等長，輕關鍵詞：等長，輕質，水平，平質，水平，平衡以棒為研究對象受衡以棒為研

17、究對象受力分析力分析F安安BIL，F(xiàn)安安mgtan tan BIL/mg.考點二考點二 安培力作用下導體的平衡問題安培力作用下導體的平衡問題考點突破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁考點 突破題型 透析典型例題【解析】知識整合方法總結跟蹤訓練 (2012高考天津卷高考天津卷)如圖所示，金屬棒如圖所示，金屬棒MN兩端由等長兩端由等長的輕質細線水平懸掛，處于豎直向上的勻強磁場中，的輕質細線水平懸掛，處于豎直向上的勻強磁場中，棒中通以由棒中通以由M向向N的電流，平衡時兩懸線與豎直方向的電流，平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為夾角均為.如果僅改變下列某一個條件，如果僅改變

18、下列某一個條件，角的相應角的相應變化情況是變化情況是( )A棒中的電流變大，棒中的電流變大，角變大角變大B兩懸線等長變短，兩懸線等長變短，角變小角變小C金屬棒質量變大，金屬棒質量變大，角變大角變大D磁感應強度變大，磁感應強度變大，角變小角變小金屬棒金屬棒MN受力分析及其受力分析及其側視圖如圖所示，由平側視圖如圖所示，由平衡條件可知衡條件可知F安安mgtan ，而，而F安安BIL，即，即BILmgtan ，則，則I，m，B，故，故A正確，正確，C、D錯誤錯誤角角與懸線長度無關，與懸線長度無關，B錯錯誤誤考點二考點二 安培力作用下導體的平衡問題安培力作用下導體的平衡問題A考點突破 思想方法高考演練

19、 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁考點 突破典例 透析典型例題知識整合方法總結跟蹤訓練本題以通電導體棒受安培力作用的相關內容考查共點力平衡知識，涉及的知本題以通電導體棒受安培力作用的相關內容考查共點力平衡知識，涉及的知識有受力分析、平衡力的處理以及安培力大小和方向的確定解答此題的關識有受力分析、平衡力的處理以及安培力大小和方向的確定解答此題的關鍵是在對導體棒進行受力分析時將正面圖轉換為側視圖鍵是在對導體棒進行受力分析時將正面圖轉換為側視圖考點二考點二 安培力作用下導體的平衡問題安培力作用下導體的平衡問題考點突破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁

20、考點 突破題型 透析知識整合方法總結跟蹤訓練典型例題【解析】 2(2014泉州模擬泉州模擬)如圖所示，兩平行金屬導軌間如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離的距離L0.40 m，金屬導軌所在的平面與水平面夾，金屬導軌所在的平面與水平面夾角角37，在導軌所在平面內，分布著磁感應強度，在導軌所在平面內，分布著磁感應強度B0.50 T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場金屬導軌的一端接有電動勢場金屬導軌的一端接有電動勢E4.5 V、內阻、內阻r0.50 的直流電源現(xiàn)把一個質量的直流電源現(xiàn)把一個質量m0.040 kg的導的導體棒體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止導體棒與放在

21、金屬導軌上，導體棒恰好靜止導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的金屬導軌垂直且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻兩點間的電阻R02.5 ，金屬導軌電阻不計，金屬導軌電阻不計，g取取10 m/s2.已知已知sin 370.60，cos 370.80.求：求：(1)通過導體棒的電流；通過導體棒的電流；(2)導體棒受到的安培力大小；導體棒受到的安培力大??；(3)導體棒受到的摩擦力大小導體棒受到的摩擦力大小考點二考點二 安培力作用下導體的平衡問題安培力作用下導體的平衡問題答案：答案：(1)1.5 A (2)0.30 N (3)0.06 N，方向沿導，方向沿導軌向下軌向下考點突

22、破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁目 錄ONTENTS123546考點突破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁 通電導體在安培力作用下運動情況的判斷通電導體在安培力作用下運動情況的判斷典型巧解題后悟道思想方法跟蹤訓練考點 突破典例 透析1常規(guī)思路概述常規(guī)思路概述判斷通電導體在安培力作用下的運動或運動趨勢，首先要弄清導體所在位置的判斷通電導體在安培力作用下的運動或運動趨勢，首先要弄清導體所在位置的磁場分布情況，然后利用左手定則判定導體的受力情況，進而確定導體的運動磁場分布情況，然后利用左手定則判定導體的受力情況，進而確定導體的運

23、動方向或運動趨勢的方向方向或運動趨勢的方向2常用判斷方法常用判斷方法(1)電流元法：把整段彎曲導線分為多段直線電流元，先用左手定則判斷每段電電流元法：把整段彎曲導線分為多段直線電流元，先用左手定則判斷每段電流元受力的方向，然后判斷整段導線所受合力的方向，從而確定導線運動方流元受力的方向，然后判斷整段導線所受合力的方向，從而確定導線運動方向向(2)特殊位置法：通電導線轉動到某個便于分析的特殊位置時，判斷其所受安培特殊位置法：通電導線轉動到某個便于分析的特殊位置時，判斷其所受安培力的方向，從而確定其運動方向力的方向，從而確定其運動方向(3)等效法：環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁

24、鐵或多個等效法：環(huán)形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個環(huán)形電流然后根據同極相斥、異極相吸判斷相互作用情況環(huán)形電流然后根據同極相斥、異極相吸判斷相互作用情況考點突破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁 通電導體在安培力作用下運動情況的判斷通電導體在安培力作用下運動情況的判斷典型巧解題后悟道思想方法跟蹤訓練考點 突破典例 透析(4)結論法：兩平行直線電流在相互作用過程中，無轉動趨勢，同向電流互相吸結論法：兩平行直線電流在相互作用過程中，無轉動趨勢，同向電流互相吸引，反向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時，有轉到平行且電流引，反向電流互相排

25、斥；兩不平行的直線電流相互作用時，有轉到平行且電流方向相同的趨勢方向相同的趨勢(5)轉換研究對象法：定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動或運動趨勢的問轉換研究對象法：定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動或運動趨勢的問題時，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后根據牛頓第三定律，確題時，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后根據牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場的作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向定磁體所受電流磁場的作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向考點突破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁思想 方法物理 建模思想方法題后悟道典例巧解跟蹤訓練典例

26、典例：如圖所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平：如圖所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，A為水平放置的直導為水平放置的直導線的截面，導線中無電流時磁鐵對斜面的壓力為線的截面，導線中無電流時磁鐵對斜面的壓力為FN1；當導線中有垂直紙面向外的電流時，磁鐵對斜面的壓當導線中有垂直紙面向外的電流時，磁鐵對斜面的壓力為力為FN2，則下列關于壓力和彈簧的伸長量的說法中，則下列關于壓力和彈簧的伸長量的說法中正確的是正確的是( )AFN1FN2，彈簧的伸長量增大，彈簧的伸長量增大DFN1FN2，彈簧的伸長量減小，彈簧的伸長量減小【巧思妙解】 采用采用“轉換研

27、究對象轉換研究對象法法”：由于條形磁鐵的：由于條形磁鐵的磁感線是從磁感線是從N極出發(fā)到極出發(fā)到S極，所以可畫出磁鐵在極，所以可畫出磁鐵在導線導線A處的一條磁感線，處的一條磁感線，此處磁感應強度方向斜此處磁感應強度方向斜向左下方，如圖，導線向左下方，如圖，導線A中的電流垂直紙面向中的電流垂直紙面向外，由左手定則可判斷外，由左手定則可判斷導線導線A必受斜向右下方必受斜向右下方的安培力，由牛頓第三的安培力，由牛頓第三定律可知磁鐵所受作用定律可知磁鐵所受作用力的方向是斜向左上方，力的方向是斜向左上方，所以磁鐵對斜面的壓力所以磁鐵對斜面的壓力減小，減小，F(xiàn)N1FN2. 通電導體在安培力作用下運動情況的判

28、斷通電導體在安培力作用下運動情況的判斷考點突破 思想方法高考演練 課時訓練 知識梳理 微課助學 首頁 尾頁上頁下頁思想 方法物理 建模思想方法題后悟道典例巧解跟蹤訓練典例典例：如圖所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平：如圖所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，A為水平放置的直導為水平放置的直導線的截面，導線中無電流時磁鐵對斜面的壓力為線的截面，導線中無電流時磁鐵對斜面的壓力為FN1；當導線中有垂直紙面向外的電流時，磁鐵對斜面的壓當導線中有垂直紙面向外的電流時，磁鐵對斜面的壓力為力為FN2，則下列關于壓力和彈簧的伸長量的說法中，則下列關于壓力和彈簧的伸長量的說法中正確的是正確的是( )AFN1FN2，彈簧的伸長量增大，彈簧的伸長量增大DFN1FN2，彈簧的伸長量減小，彈簧的伸長量減小【巧思妙解】 同時，由于導線同時，由于導線A比較比較靠近靠近N極，安培力的方極，安培力的方向與斜面的夾角小于向與斜面的夾角小于90，所以電流對磁鐵，所以電流對磁鐵的作用力有沿斜面向下的作用力有沿斜面向下的分力，使得彈簧彈力的分力，使得彈簧彈力增大，可知彈簧的伸長增大，可知彈簧的伸長量增大，所以正確選項量增大，所