2025年物理新高考備考2025年（版）物理《三維設(shè)計(jì)》一輪總復(fù)習(xí)（提升版）第1講　磁場及其對(duì)電流的作用

課件使用說明本課件使用Office2016制作，請(qǐng)使用相應(yīng)軟件打開并使用。本課件文本框內(nèi)容可編輯，單擊文本框即可進(jìn)行修改和編輯。本課件理科公式均采用微軟公式制作，如果您是Office2007或WPS2021年4月份以前的版本會(huì)出現(xiàn)包含公式及數(shù)字無法編輯的情況，請(qǐng)您升級(jí)軟件享受更優(yōu)質(zhì)體驗(yàn)。如您在使用過程中遇到公式不顯示或者亂碼的情況，可能是因?yàn)槟碾娔X缺少字體，請(qǐng)登錄網(wǎng)站http://c.nxw.so/f下載。由于WPS軟件原因，少量電腦可能存在理科公式無動(dòng)畫的問題，請(qǐng)您安裝Office2016或以上版本即可解決該問題，登錄網(wǎng)站http://c.nxw.so/2016下載。關(guān)于一鍵升級(jí)Office版本及其他課件使用方面的問題，請(qǐng)點(diǎn)擊“常見問題”，或致第1講磁場及其對(duì)電流的作用課標(biāo)要求1.通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)磁場。了解磁感應(yīng)強(qiáng)度，會(huì)用磁感線描述磁場。體會(huì)物理模型在探索自然規(guī)律中的作用。2.知道磁通量。3.通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)安培力。能判斷安培力的方向，會(huì)計(jì)算安培力的大小。了解安培力在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。4.通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)洛倫茲力。能判斷洛倫茲力的方向，會(huì)計(jì)算洛倫茲力的大小。5.能用洛倫茲力分析帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)。了解帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的偏轉(zhuǎn)及其應(yīng)用備考策略本章內(nèi)容是高考熱點(diǎn)，應(yīng)對(duì)策略有：重點(diǎn)注意磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培定則、左手定則、科技儀器應(yīng)用的原理分析等基礎(chǔ)問題。著力提高運(yùn)動(dòng)情景復(fù)雜、綜合性強(qiáng)的計(jì)算題的突破能力。包括依據(jù)運(yùn)動(dòng)過程畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡草圖，再結(jié)合幾何關(guān)系分析的能力；空間想象、受力分析、運(yùn)動(dòng)分析和功能關(guān)系分析能力；運(yùn)用物理規(guī)律綜合分析的能力；還要注意總結(jié)各類題型的共同特征CONTENTS考點(diǎn)一01考點(diǎn)二0203考點(diǎn)三04跟蹤訓(xùn)練·鞏固提升01考點(diǎn)一安培定則和磁場的疊加1.磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度（1）磁場的基本性質(zhì)磁場對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有

?的作用。（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度①物理意義：描述磁場的強(qiáng)弱和

?。

力方向③方向：小磁針靜止時(shí)N極所指的方向。④單位：

，符號(hào)為T。⑤矢量：合成時(shí)遵循

?。特斯拉平行四邊形定則2.磁感線的特點(diǎn)（1）磁感線上某點(diǎn)的

?方向就是該點(diǎn)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(diǎn)和終點(diǎn)，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(qiáng)弱N

極S極S極N極相交（1）條形磁體和蹄形磁體的磁場（如圖所示）3.幾種常見的磁場（2）電流的磁場直線電流的磁場通電螺線管的磁場環(huán)形電流的磁場安培定則

立體圖

直線電流的磁場通電螺線管的磁場環(huán)形電流的磁場縱截面圖

（3）勻強(qiáng)磁場磁場中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)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。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(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)

度大小

，且方向水平

?。南極北極相等向北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。?判斷小題1.磁場是客觀存在的一種物質(zhì)，磁感線也是真實(shí)存在的。

（

×

）2.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(qiáng)度B不一

定為零。

（

√

）

4.北京地面附近的地磁場方向是水平向北的。

（

×

）×√××

A.磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與通電導(dǎo)線在磁場中所受的磁場力F成

正比B.磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與Il的乘積成反比D.通電直導(dǎo)線在某點(diǎn)所受磁場力為零，則該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B為零

2.【安培定則的應(yīng)用】電視機(jī)顯像管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖如圖所示，某

時(shí)刻電流方向如圖所示，則環(huán)心O處的磁場方向

（

）A.向上B.垂直紙面向里C.向下D.垂直紙面向外解析：

對(duì)于左、右兩個(gè)螺線管，由安培定則可以判斷出上方均

為磁場N極，下方均為磁場S極，所以環(huán)心O處的磁場方向向下。故

選C。

A.B＝0D.B＝B0

磁場疊加的基本思路（1）確定磁場的場源是磁體還是電流。（2）確定空間中需求解磁場的位置（點(diǎn)），利用安培定則判定各個(gè)場源在該點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。如圖所示，BM、BN分別為電流M、N在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度。（3）應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行合成，如圖中c點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度

為B。02考點(diǎn)二安培力的分析與計(jì)算1.安培力的大小F＝

（其中θ為B與I之間的夾角）。（1）磁場和電流垂直時(shí)：F＝

?。（2）磁場和電流平行時(shí)：F＝

?。IlBsinθ

IlB

0

2.安培力的方向——應(yīng)用左手定則判斷（1）伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指

，并且都與手掌

在同一個(gè)平面內(nèi)。（2）讓磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使四指指向

?的方向。（3）拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受

?的

方向。垂直電流安培力?判斷小題1.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。

（

×

）2.安培力的方向既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，又跟電流方向垂直。

（

√

）3.通電導(dǎo)線與磁場不垂直，有一定夾角時(shí)，左手定則就不適用了。

（

×

）×√×1.安培力的方向安培力既垂直于B，也垂直于I，即垂直于B與I決定的平面。2.安培力公式F＝BIl的應(yīng)用條件（1）I與B垂直。（2）l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(diǎn)的直線的長

度，相應(yīng)的電流方向沿兩端點(diǎn)連線由始端流向末端，如圖

所示。安培力方向的判斷【例1】

法拉第電動(dòng)機(jī)原理如圖所示。條形磁鐵豎直固定在圓形水

銀槽中心，N極向上。一根金屬桿斜插在水銀中，桿的上端與固定在

水銀槽圓心正上方的鉸鏈相連。電源負(fù)極與金屬桿上端相連，與電源

正極連接的導(dǎo)線插入水銀中。從上往下看，金屬桿（

）A.在金屬桿和導(dǎo)線所在平面內(nèi)繞鉸鏈向上擺動(dòng)B.在金屬桿和導(dǎo)線所在平面內(nèi)繞鉸鏈向下擺動(dòng)C.繞鉸鏈和磁鐵連線順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D.繞鉸鏈和磁鐵連線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)解析：電源、金屬桿、導(dǎo)線和水銀組成閉合電路，金屬桿中有斜向上

方的電流，根據(jù)左手定則可知，圖示位置導(dǎo)電金屬桿受垂直紙面向里

的安培力，從上往下看，金屬桿將繞鉸鏈和磁鐵連線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故

選D。安培力大小的計(jì)算【例2】如圖所示，一根粗細(xì)均勻的金屬絲彎折成一直角三角形閉

合線框，其中∠cab＝37°，將其放入勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直三角

形所在平面向里，若在ab間加一電壓U，則折線acb邊和ab邊受到的安

培力大小之比為（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（

）A.5∶7B.4∶3C.4∶7D.1∶1

判斷安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)情況【例3】（2022·江蘇高考3題）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

（

）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解析：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

半部分所受安培力垂直紙面向外，右半部分所受安培力垂直紙面向

里，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤?！纠?】如圖所示，兩個(gè)完全相同、互相垂直的導(dǎo)體圓環(huán)Q、P（Q

平行于紙面，P垂直于紙面）中間用絕緣細(xì)線連接，通過另一絕緣細(xì)

線懸掛在天花板下，當(dāng)Q有垂直紙面往里看逆時(shí)針方向的電流、同時(shí)

P有從右往左看逆時(shí)針方向的電流時(shí)，關(guān)于兩圓環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)（從上向下

看）以及細(xì)線中拉力的變化，下列說法中正確的是（

）A.Q逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，Q、P間細(xì)線拉力變小B.Q逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，Q、P間細(xì)線拉力變大C.Q順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，Q、P間細(xì)線拉力變小D.Q順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，Q、P間細(xì)線拉力變大解析：根據(jù)安培定則，Q產(chǎn)生的磁場的方向在Q環(huán)內(nèi)部垂直于紙面向

外，P產(chǎn)生的磁場方向在P環(huán)內(nèi)部水平向右，將Q等效于S極在里、N極

在外的小磁針，P等效于左側(cè)S極、右側(cè)N極的小磁針，根據(jù)同名磁極

相互排斥、異名磁極相互吸引的特點(diǎn)，P將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，Q順時(shí)針轉(zhuǎn)

動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)后P、Q兩環(huán)相互靠近處的電流的方向相同，所以兩個(gè)線圈

相互吸引，Q、P間細(xì)線張力減小，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。

判斷導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況的五種方法電流元法分割為電流元

安培力方向→整段導(dǎo)體所受合力方

向→運(yùn)動(dòng)方向特殊位置法在特殊位置→安培力方向→運(yùn)動(dòng)方向等效法（1）環(huán)形電流

小磁針（2）條形磁體

通電螺線管

多個(gè)環(huán)形電流根據(jù)同極相斥、異極相吸判斷作用力的方向進(jìn)而判斷運(yùn)動(dòng)

方向結(jié)論法兩平行直線電流在相互作用中，無轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢，同向電流互

相吸引，異向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作

用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三

定律，確定磁體所受電流磁場的作用力03考點(diǎn)三安培力作用下的平衡和加速問題

通電導(dǎo)線在磁場中的平衡和加速問題的分析思路

（1）選定研究對(duì)象。（2）變?nèi)S為二維，如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等，并畫出平面

受力分析圖，其中安培力的方向要注意，F(xiàn)安⊥B、F安⊥I，

如圖所示。（3）列平衡方程或牛頓第二定律方程進(jìn)行求解。安培力作用下的平衡問題【例5】（2022·湖南高考3題）如下圖甲，直導(dǎo)線MN被兩等長且平行

的絕緣輕繩懸掛于水平軸OO'上，其所在區(qū)域存在方向垂直指向OO'

的磁場，與OO'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，其截面圖如下圖乙所示。導(dǎo)線通以電流I，靜止后，懸線偏離豎直

方向的夾角為θ。下列說法正確的是

（

）A.當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖甲右側(cè)位置時(shí)，導(dǎo)線中電流方向由N指向MB.電流I增大，靜止后，導(dǎo)線對(duì)懸線的拉力不變C.tanθ與電流I成正比D.sinθ與電流I成正比

安培力作用下的加速問題【例6】

（多選）如圖所示，兩長度均為L的通電長直導(dǎo)線P、Q鎖

定在傾角為θ的光滑絕緣斜面上，質(zhì)量分別為m、2m，兩導(dǎo)線中通入

的電流大小相等，均為I，重力加速度大小為g，現(xiàn)在導(dǎo)線Q的中點(diǎn)施

加一沿斜面向上的拉力F與此同時(shí)對(duì)兩導(dǎo)線解除鎖定，兩導(dǎo)線間距離

不變并沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（

）A.兩導(dǎo)線中電流的方向可能相反C.若F＝6mgsinθ，撤去F瞬間，導(dǎo)線P、Q的加速度大小之比為2∶1

04跟蹤訓(xùn)練·鞏固提升1.（2024·廣東梅州模擬）如圖所示，一光滑絕緣的圓柱體固定在水

平面上。導(dǎo)體棒AB可繞過其中點(diǎn)的轉(zhuǎn)軸在圓柱體的上表面內(nèi)自由轉(zhuǎn)

動(dòng)，導(dǎo)體棒CD固定在圓柱體的下底面。開始時(shí)，兩棒相互垂直并

靜止，兩棒中點(diǎn)O1、O2連線與圓柱體的中軸線重合?，F(xiàn)對(duì)兩棒同時(shí)

通入圖示方向（A到B、C到D）的電流。下列說法正確的是（

）A.通電后，AB棒仍將保持靜止B.通電后，AB棒將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視）C.通電后，AB棒將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視）D.通電瞬間，線段O1O2上存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置123456789解析：

如圖所示，AB棒左側(cè)處在斜向上的磁場中，受到的安培力F1穿過紙面向外，AB棒右側(cè)處在斜向下的磁場中，受到的安培力F2穿過紙面向里，故AB棒將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視），故A、C錯(cuò)誤，B正確；通電后，AB棒和CD棒中的電流會(huì)在周圍產(chǎn)生磁場，根據(jù)安培定則可知線段O1O2上不存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置，故D錯(cuò)誤。1234567892.如圖，用材料相同、粗細(xì)均勻的電阻絲折成正方形金屬框架

ABCD，邊長為L，每邊電阻為r，框架與一電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻也為r

的電源相接，垂直于框架平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，則開

關(guān)閉合，待電路穩(wěn)定后，框架受到安培力大小為（

）123456789

1234567893.（2024·浙江溫州模擬）安培在研究電流之間的相互作用時(shí)，用一

根硬導(dǎo)線彎成如圖甲所示形狀的線圈，該線圈是由兩個(gè)形狀和大小

相同、但電流方向相反的平面回路組成一個(gè)整體，線圈的端點(diǎn)A、B

通過水銀槽和固定支架相聯(lián)，這樣，線圈既可通入電流，又可自由

轉(zhuǎn)動(dòng)，被稱為無定向秤。則通電后

（

）A.當(dāng)處于非勻強(qiáng)磁場中，線圈可能會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)B.當(dāng)處于平行線圈平面的勻強(qiáng)磁場中，線圈可能會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)C.當(dāng)處于垂直線圈平面的勻強(qiáng)磁場中，線圈可能會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)D.將如圖乙所示的通電硬導(dǎo)線靠近該秤，線圈可能會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)123456789解析：

當(dāng)處于平行線圈平面的勻強(qiáng)磁場中，這個(gè)復(fù)雜線圈可以

看成左右兩個(gè)矩形線圈，而兩個(gè)線圈的轉(zhuǎn)向相反，作用效果會(huì)相互

抵消，所以在勻強(qiáng)磁場中不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；當(dāng)處于垂直線

圈平面的勻強(qiáng)磁場中，根據(jù)左手定則可知，線圈各邊所受安培力在

同一平面內(nèi)，因此不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)以上分析可知，

在磁場不垂直于線圈平面的情況下，若線圈處于非勻強(qiáng)磁場中，可

知線圈各邊所受安培力大小不均衡，線圈將按照所受安培力大的方

向轉(zhuǎn)動(dòng)，故A正確；將如圖乙所示的通電硬導(dǎo)線靠近該秤時(shí)，因兩

根導(dǎo)線在線圈所處位置產(chǎn)生的磁場方向相反，相互抵消，因此線圈

不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。1234567894.（2024·甘肅天水模擬）可用來測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方法比較多，如圖所示是利用電流天平測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的一種

方法。它的右臂掛著等腰梯形線圈，且2ab＝cd＝2l，匝數(shù)為n，線圈的底邊水平，一半的高度處于方框內(nèi)的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈中通入順時(shí)針電流I時(shí)，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡。然后使電流反向，大小不變。在左盤中增加質(zhì)量為m的砝碼時(shí)，兩臂再次達(dá)到新的平衡，則

（

）123456789123456789

1234567895.（2024·河南鄭州模擬）如圖所示，橫截面為半圓、表面光滑的柱

體固定在水平面上，長度相同的足夠長直導(dǎo)線a、b水平放在光滑絕

緣圓弧面上，通入同向電流后均能靜止在圓弧面上，已知a與圓心

連線和豎直方向夾角為30°，b與圓心連線和豎直方向的夾角為60°，

則下列判斷正確的是

（

）A.b中電流大于a中電流B.a的質(zhì)量比b的質(zhì)量大C.a受到的安培力比b受到的安培力大D.a對(duì)圓弧面的壓力小于b對(duì)圓弧面的壓力123456789

1234567896.（2024·河北張家口模擬）一通電導(dǎo)體棒放置在粗糙絕緣水平桌面

上，流過導(dǎo)體棒的電流如圖所示，導(dǎo)體棒所在空間存在方向與導(dǎo)體

棒垂直的勻強(qiáng)磁場。當(dāng)勻強(qiáng)磁場方向與水平方向的夾角為θ時(shí)，無

論磁感應(yīng)強(qiáng)度多大，導(dǎo)體棒均不能在安培力的作用下沿桌面移動(dòng)。

已知導(dǎo)體棒與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩

擦力，下列關(guān)系式中正確的是（

）C.tanθ≥μD.tanθ≤μ123456789

1234567897.（多選）（2024·福建寧德一模）圖甲為安裝在某特高壓輸電線路上的一個(gè)六分導(dǎo)線間隔棒，圖乙為其截面圖。間隔棒將6條輸電導(dǎo)線分別固定在一個(gè)正六邊形的頂點(diǎn)a、b、c、d、e、f上，O為正六邊形的中心。已知通電導(dǎo)線在周圍形成磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流大小成正比，與到導(dǎo)線的距離成反比，某瞬時(shí)，6條輸電導(dǎo)線中通過垂直紙面向外，大小相等的電流，其中a導(dǎo)線中的電流對(duì)b導(dǎo)線中電流的安培力大小為F，該時(shí)刻

（

）123456789A.O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B.b、c、d、e、f處5根導(dǎo)線在a處產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿aO，

由a指向OC.c導(dǎo)線所受安培力方向沿Oc指向cD.a導(dǎo)線所受安培力為2.5F123456789解析：

根據(jù)安培定則，a、d

兩條導(dǎo)線在O點(diǎn)

的磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向，b、e兩條導(dǎo)線在O點(diǎn)的

磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向，

c、f兩條導(dǎo)線在O點(diǎn)的磁

感應(yīng)強(qiáng)度等大反向，所以O(shè)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

零，A正確；根據(jù)安培定則可知，b、c、d、e、f處5根導(dǎo)線在a處產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度方向如圖所示，由圖可知a點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于aO的連線斜向左下方，故B錯(cuò)誤；同理可得，c點(diǎn)

的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于Oc的連線豎直向上，根據(jù)左手定則知導(dǎo)線c所受安培力方向沿cO，由c指向O，C錯(cuò)誤；123456789