磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用（講義）-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)（新教材新高考）

第46講磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用

目錄

01、考情透視，目標(biāo)導(dǎo)航

02、知識(shí)導(dǎo)圖，思維引航..............................................1

03、考點(diǎn)突破，考法探究..............................................2

考點(diǎn)一.安培定則、磁場(chǎng)疊加............................................2

知識(shí)點(diǎn)1.電流的磁場(chǎng)、安培定則的應(yīng)用............................2

知識(shí)點(diǎn)2.磁場(chǎng)疊加問題的解題思路................................3

考向1.安培定則的應(yīng)用..........................................3

考向2.場(chǎng)的疊加................................................3

考點(diǎn)二.安培力的分析與計(jì)算...........................................4

知識(shí)點(diǎn)L安培力大小——F=BILsin0........................................................4

知識(shí)點(diǎn)2.安培力疊加的兩種分析思路............................5

知識(shí)點(diǎn)3.安培力作用下的平衡或加速問題的解題思路..............5

知識(shí)點(diǎn)4安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的判定方法........................5

考向1.通電導(dǎo)線有效長(zhǎng)度問題....................................6

考向2.安培力的疊加問題........................................6

考向3.安培力作用下的平衡......................................7

考向4.安培力作用下的加速問題..................................7

04、真題練習(xí)，命題洞見..............................................7

考情透視?目標(biāo)導(dǎo)航

2024.貴州.高考物理第3題

2024?浙江?高考物理第2題

考情

2024?江蘇?高考物理第2題

分析一

2024?福建?高考物理第8題

2024.重慶.高考物理第13題

目標(biāo)1.了解磁場(chǎng)，掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，了解磁感線。

復(fù)習(xí)目標(biāo)2.會(huì)用安培定則判斷電流周圍的磁場(chǎng)，并且會(huì)計(jì)算磁場(chǎng)的疊加。

目標(biāo)

目標(biāo)3.會(huì)計(jì)算安培力的大小及判斷安培力的方向。會(huì)分析安培力作用

下的平衡問題和加速問題。

匐2

心知識(shí)導(dǎo)圖?思維引航\\

磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用TT

安培力

㈤3

考點(diǎn)突破?考法探究

考點(diǎn)一.安培定則、磁場(chǎng)疊加

知識(shí)固本

知識(shí)點(diǎn)1.電流的磁場(chǎng)、安培定則的應(yīng)用

項(xiàng)目安培定則立體圖特點(diǎn)

;

|無N極、S極距離直

直線電流的磁場(chǎng)

由導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱

與條形磁鐵的磁場(chǎng)相

通電螺線管的磁場(chǎng)祥S

嚏似，管內(nèi)可近似認(rèn)為

是勻強(qiáng)磁場(chǎng)

兩側(cè)分別是N極和S

環(huán)形電流的磁場(chǎng)極；距離中心越遠(yuǎn)，

S喜N

磁場(chǎng)越弱

知識(shí)點(diǎn)2.磁場(chǎng)疊加問題的解題思路

(1)確定磁場(chǎng)場(chǎng)源，如通電導(dǎo)線。

(2)定位空間中需求解磁場(chǎng)的點(diǎn)，利用安培定則判定各個(gè)場(chǎng)源在這一點(diǎn)上產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方

向。如圖所示，BM、BN為M、N在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

(3)應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行合成，如圖中的合磁感應(yīng)強(qiáng)度及

考向1.安培定則的應(yīng)用

1.如圖所示，直導(dǎo)線A3、螺線管E、電磁鐵。三者相距較遠(yuǎn)，其磁場(chǎng)互不影響，當(dāng)開關(guān)S閉合后，則小磁

針北極N(黑色一端)指示磁場(chǎng)方向正確的是()

C.cD.d

考向2.場(chǎng)的疊加

1.如圖所示，A、2、C是正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，。是4B的中點(diǎn)，兩根互相平行的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直紙面固

定在A、8兩處，導(dǎo)線中通入的電流大小相等、方向相反。已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

/為通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的電流大小，廠為距通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的垂直距離，4為常量。已知C點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

為玲，則關(guān)于。點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度說法正確的是()

c

八

/'

/\

/\

/\

/\

/\

//\\

A.大小為瓦，方向垂直AB連線向下

B.大小為2%,方向垂直A8連線向上

C.大小為小Bo,方向垂直AB連線向上

D.大小為4瓦，方向垂直48連線向下

2.如圖，四條相互平行的細(xì)長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直坐標(biāo)系尤Oy平面，導(dǎo)線與坐標(biāo)平面的交點(diǎn)為。、b、c、d四點(diǎn)。已

知°、6、c、d為正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，正方形中心位于坐標(biāo)原點(diǎn)。；四條導(dǎo)線中的電流大小相等，其中過。

點(diǎn)的導(dǎo)線的電流方向垂直坐標(biāo)平面向里，其余導(dǎo)線電流方向垂直坐標(biāo)平面向外，若過。點(diǎn)的導(dǎo)線在。點(diǎn)產(chǎn)

生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,貝ij()

C?-------?d

A.0點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0

B.0點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為吸3

C.移走1點(diǎn)的導(dǎo)線，。點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?

D.移走d點(diǎn)的導(dǎo)線，0點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)槲?

考點(diǎn)二.安培力的分析與計(jì)算

知識(shí)固本

知識(shí)點(diǎn)1.安培力大小—F=BILsin0

(1)。為/方向與B方向的夾角。

(2)特例：①當(dāng)時(shí)，F(xiàn)=?

②當(dāng)/〃B時(shí)，F(xiàn)=。

(3)通電導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度

①當(dāng)通電導(dǎo)線彎曲時(shí)，L是導(dǎo)線兩端的有效長(zhǎng)度(如圖所示)。

XXXXBXXXXXX

②對(duì)于任意形狀的閉合線圈，其有效長(zhǎng)度均為,所以通電后在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受到的安培力的矢量和為

零。

知識(shí)點(diǎn)2.安培力疊加的兩種分析思路

(1)先分析通電導(dǎo)線所在處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向，由左手定則判斷安培力的方向，由尸=B〃sinO求

安培力的大小。

(2)先由左手定則判斷各個(gè)安培力的方向，由尸=B〃sin6求各個(gè)安培力的大小，再由平行四邊形定則求其合

力。

知識(shí)點(diǎn)3.安培力作用下的平衡或加速問題的解題思路

(1)選定研究對(duì)象。

(2)受力分析，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，安培力的方向尸

安_1_8、尸安，/,如圖所示。

(3)應(yīng)用共點(diǎn)力的平衡條件或牛頓第二定律或動(dòng)能定理列方程解題。

知識(shí)點(diǎn)4安培力作用下導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的判定方法

分割為電流元左王星則安培力方向一整段導(dǎo)體所受合力方向一運(yùn)

電流元法

動(dòng)方向

特殊位置法在特殊位置一安培力方向一運(yùn)動(dòng)方向

環(huán)形電流小磁針

等效法

條形磁體通電螺線管多個(gè)環(huán)形電流

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

結(jié)論法

作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢(shì)

先分析電流所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電

轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法

流磁場(chǎng)的作用力

考向洞察

考向L通電導(dǎo)線有效長(zhǎng)度問題

1.如圖所示，半徑為八粗細(xì)均勻的金屬圓環(huán)放在絕緣水平面上，虛線左側(cè)有垂直于水平面向下的勻強(qiáng)

磁場(chǎng)I,右側(cè)有垂直于水平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)n,兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,與圓環(huán)的直徑重合，

P。是圓環(huán)垂直的直徑，將P、。兩端接入電路，從尸點(diǎn)流入的電流大小為/,圓環(huán)保持靜止不動(dòng)，則

下列判斷正確的是（）

*X:

XX

A.整個(gè)圓環(huán)受到的安培力為0

B.整個(gè)圓環(huán)受到的安培力大小為啦8萬

C.MN左側(cè)半圓環(huán)受到的安培力大小為爭(zhēng)價(jià)

D.MN左側(cè)半圓環(huán)受到的安培力大小為BIr

2.半徑為0.1m的圓內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為0.4T,現(xiàn)將一單匝正方形線框放入磁場(chǎng)，線框平

面與磁場(chǎng)方向垂直，其中一頂點(diǎn)與圓形磁場(chǎng)區(qū)域的圓心。點(diǎn)重合，如圖，當(dāng)通過線框的電流/為1A時(shí)，

線框所受的安培力大小為（）

XXXX

XxX

XX

N

cEN

考向2.安培力的疊加問題

3.一正方形的中心。和四個(gè)頂點(diǎn)均固定著平行長(zhǎng)直導(dǎo)線，若所有平行直導(dǎo)線均通入大小相等的恒定電流,

電流方向如圖中所示，下列截面圖中的中心長(zhǎng)直導(dǎo)線所受安培力最大的是（）

\O?

飛'砥」

BCD

考向3.安培力作用下的平衡

4.如圖(a),直導(dǎo)線MN被兩等長(zhǎng)且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸。。，上，其所在區(qū)域存在方向垂直指向

的磁場(chǎng)，與距離相等位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等且不隨時(shí)間變化，其截面圖如圖(b)所示。導(dǎo)線通以電

流/,靜止后，懸線偏離豎直方向的夾角為仇下列說法正確的是()

A.當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖(a)右側(cè)位置時(shí)，導(dǎo)線中電流方向由N指向"

B.電流/增大，靜止后，導(dǎo)線對(duì)懸線的拉力不變

C.tan。與電流/成正比

D.sin。與電流/成正比

考向4.安培力作用下的加速問題

5.如圖所示，質(zhì)量為機(jī)、長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒電阻為2R,初始時(shí)靜止于光滑的水平軌道上，電源電動(dòng)勢(shì)為E,

內(nèi)阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,其方向與軌道平面成6角斜向上方，開關(guān)閉合后導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng),

A.導(dǎo)體棒向左運(yùn)動(dòng)

B.開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN的加速度為就

C.開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒所受安培力為甯

D.開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN所受安培力為BE翳。

3

百理妹si1禽早吸

1.(2024.貴州.高考真題)如圖，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線與一“凸”形導(dǎo)線框固定在同一豎直平面內(nèi)，導(dǎo)線

框的對(duì)稱軸與兩長(zhǎng)直導(dǎo)線間的距離相等。已知左、右兩長(zhǎng)直導(dǎo)線中分別通有方向相反的恒定電流乙、12,且

A>A,則當(dāng)導(dǎo)線框中通有順時(shí)針方向的電流時(shí)，導(dǎo)線框所受安培力的合力方向()

1

2

A.豎直向上B.豎直向下C.水平向左D.水平向右

2.（2024?浙江?高考真題）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(gè)用軟鐵制

成的圓柱。極靴與圓柱間的磁場(chǎng)都沿半徑方向，兩者之間有可轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈。氏。和d為磁場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)。

下列說法正確的是（）

A.圖示左側(cè)通電導(dǎo)線受到安培力向下B.°、。兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同

C.圓柱內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度處處為零D.c、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

3.（2023?江蘇?高考真題）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為形導(dǎo)線通以恒定電流/,放置在磁場(chǎng)中.已

知"邊長(zhǎng)為2/,與磁場(chǎng)方向垂直，6c邊長(zhǎng)為/,與磁場(chǎng)方向平行.該導(dǎo)線受到的安培力為（）

A.0B.BIlC.2BIID.45BIl

4.（2024?福建?高考真題）將半徑為r的銅導(dǎo)線半圓環(huán)A2用兩根不可伸長(zhǎng)的絕緣線0、6懸掛于天花板上,

AB置于垂直紙面向外的大小為8的磁場(chǎng)中，現(xiàn)給導(dǎo)線通以自A到B大小為/的電流，則（）

A.通電后兩繩拉力變小B.通電后兩繩拉力變大

C.安培力為m8/rD.安培力為23分

5.（2022?湖北?高考真題）如圖所示，兩平行導(dǎo)軌在同一水平面內(nèi)。一導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌間

的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定。整個(gè)裝置置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定，方向與金屬棒垂直、與水平向右方

向的夾角6可調(diào)。導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)給導(dǎo)體棒通以圖示方向的恒定電流，適當(dāng)調(diào)整磁場(chǎng)方向，可

以使導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌做勻加速運(yùn)動(dòng)或勻減速運(yùn)動(dòng)。已知導(dǎo)體棒加速時(shí)，加速度的最大值為冬；減速時(shí)，加

速度的最大值為6g，其中g(shù)為重力加速度大小。下列說法正確的是（）

A.棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為f

6

B