第11章　第27讲　磁场的描述　磁场对电流的作用-【南方凤凰台】2024高考物理（提高版）一轮复习导学案 江苏（新教材新高考）课件

第十一章 磁场 第27讲　磁场的描述　磁场对电流的作用 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 5A导学案 高考一轮复习 物理 1 体系建构 磁体 电流 假想 强弱 方向 磁场 电流 磁感线 电流 轴线 体系建构 ILB 0 ILBsin θ 掌心 电流 大拇指 安倍力 体系建构 素养发展 5 1 安培定则的应用和磁场的叠加 1. 常见电流的磁场   直线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场 特点 无磁极、非匀强，且距导线越远处磁场越弱 与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强，管外为非匀强磁场 环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱 安培 定则 素养发展   直线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场 立体图 横截面图 纵截面图 素养发展 (1) 确定磁场场源，如通电导线． (2) 定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向．如图所示为M、N在c点产生的磁场BM、BN. (3) 应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场B. 2. 磁场叠加问题的解题思路 素养发展 如图所示，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离相等．下列说法中正确的是(　　) A. O点处的磁感应强度为零 B. a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反 C. c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同 D. a、c两点处的磁感应强度方向不同 1 C 素养发展 【解析】根据右手螺旋定则，M处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，故A错误；M处导线在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N处导线在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，根据磁感应强度的叠加知a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故B错误；M处导线在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，在d处产生的磁场方向垂直dM偏下，N处导线在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下，根据平行四边形定则知c处的磁场方向竖直向下，d处的磁场方向竖直向下，且合磁感应强度大小相等，故C正确；a、c两点的磁场方向都是竖直向下，故D错误． 素养发展 2 安培力的分析与计算 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与I决定 的平面． 2. 安培力公式F＝BIl的应用条件 (1) l与B垂直． (2) l是指有效长度． 弯曲通电导线的有效长度l等于连接导线两端点的直线的长度，相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端，如图所示． 素养发展 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．当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是(　　) 2 A 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 素养发展 【解析】解法一：电流元法． 首先将圆形线圈分成很多小段，每小段可看成一直线电流，取 其中上、下两小段分析，其截面图和受安培力情况如图甲所示．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， A正确． 解法二：等效法． 将环形电流等效成一条形磁铁，如图乙所示，根据异名磁极相互 吸引知，线圈将向左运动．同时，也可将左侧条形磁铁等效成一环形 电流，根据结论“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”，也可得 到答案A. 素养发展 (2021·广东卷)截面为长管中心有一固定长直导线，长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线，若中心直导线通入电流I1，四根平行直导线均通入电流I2，且I1≫I2，电流方向如图所示，下列关于通电后长管发生形变的截面图中可能正确是(　　) 3 C 素养发展 【解析】因I1≫I2，则可不考虑四个边上的直导线之间的相互作用，根据两通电直导线间的安培力作用满足“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”，则正方形左右两侧的直导线I2要受到I1吸引的安培力，形成凹形，正方形上下两边的直导线I2要受到I1排斥的安培力，形成凸形，故变形后的形状如图C，故C正确，A、B、D错误． 素养发展 安培力作用下导体运动情况判定的五种方法 素养发展 素养发展 3 安培力作用下导体的平衡问题 求解安培力作用下导体平衡问题的基本思路 (1) 选定研究对象． (2) 受力分析时，变立体图为平面图，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，安培力的方向F安⊥B、F安⊥I.如图所示： (3) 列平衡方程． 素养发展