内容正文:
第九章|磁场
第一讲 磁场及其对电流的作用
纲举目张·主干系统
[微点判断]
(1)磁场中某点磁感应强度的大小,跟放在该点的试探电流元的情况无关。 ( )
(2)磁场中某点磁感应强度的方向,跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向
一致。 ( )
(3)垂直磁场放置的线圈面积减小时,穿过线圈的磁通量可能增大。 ( )
(4)小磁针N极所指的方向就是该处磁场的方向。 ( )
(5)在同一幅图中,磁感线越密,磁场越强。 ( )
(6)将通电导线放入磁场中,若不受安培力,说明该处磁感应强度为零。 ( )
√
×
√
×
√
×
关键知能·逐点清障
提能点(一) 磁场及磁场的描述
[题点自主盘查]
磁场的方向
1. (2023·成都高三模拟)关于磁场中某一点磁感应强度的方向,下列说法正确的是 ( )
A.与一小段通电直导线所受磁场力的方向一致
B.与运动电荷所受磁场力的方向一致
C.与小磁针N极所受磁场力的方向一致
D.与小磁针S极所受磁场力的方向一致
解析:磁场中某一点磁感应强度的方向,与小磁针N极受力方向一致,C正确,A、B、D错误。
答案:C
答案:BD
磁感线的认识
3. 磁场中某区域的磁感线如图所示,则 ( )
A.a点处没有磁感线,磁感应强度为零
B.a点处磁感应强度比b点处大
C.b点处的磁场方向和该点的切线方向垂直
D.把一个小磁针放在b点,静止时小磁针N极的指向水平向右
解析:磁感线的疏密表示磁场的强弱,由题图可知,a点处的磁感线比b处的磁感线稀疏,则a点处的磁感应强度比b点处的磁感应强度小,故A、B错误;某点磁感线的切线方向就是磁场的方向,小磁针静止时N极所指的方向是磁场方向,故C错误,D正确。
答案:D
答案:B
3.磁感线的特点
(1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向。
(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱。
(3)磁感线是闭合曲线,没有起点和终点。
(4)磁感线是假想的曲线,客观上不存在。
4.磁通量
(1)大小:当S⊥B时,Φ=BS,标量。
(2)理解为穿过线圈平面的磁感线条数。
提能点(二) 安培定则的应用与磁场的叠加
[题点自主盘查]
安培定则的应用
1.(2022·江苏高考)如图所示,两根固定的通电长直导线a、b相
互垂直,a平行于纸面,电流方向向右,b垂直于纸面,电流
方向向里,则导线a所受安培力方向 ( )
A.平行于纸面向上
B.平行于纸面向下
C.左半部分垂直纸面向外,右半部分垂直纸面向里
D.左半部分垂直纸面向里,右半部分垂直纸面向外
解析:根据安培定则,可判断出导线a左侧部分的空间磁场方
向斜向右上,右侧部分的磁场方向斜向右下,根据左手定则可
判断出安培力方向在左半部分垂直纸面向外,在右半部分垂直纸面向里。故选C。
答案:C
答案:A
3.(2021·全国甲卷) 两足够长直导线均折成直角,按图示方式
放置在同一平面内,EO与O′Q在一条直线上,PO′与OF
在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流I,电流
方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时,所产生
的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为 ( )
A.B、0 B.0、2B
C.2B、2B D.B、B
解析:竖直方向的两段导线中电流相等,且在同一直线上,可把EO与O′Q等效成一根无限长直导线,同理PO′与OF等效成一根无限长直导线。根据安培定则可知,两根无限长直导线在M处产生的磁感应强度大小均为B,方向相反,叠加后磁感应强度大小为0;竖直方向的导线和水平方向的导线在N处产生的磁感应强度大小均为B,方向相同,叠加后磁感应强度大小为2B,B正确。
答案:B
答案:A
[知能自主落实]
1.电流周围的磁场(安培定则)
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、非匀强磁场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
2.磁场叠加问题的解题思路
(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BM、BN为导
线M、N在c点产生的磁场。
(3)应用平行四边形定则进行合成,如图中的合磁感应强度B。
提能点(三) 安培力的大小和方向
[题点自主盘查]
安培力的方向
1. (2023·陕西西安阶段训练)一根容易发生形变的弹性导线,两端固定。导线中通有电流,方向如图中箭头所示。当没有磁场时,导线呈伸直状态;当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线