第9章 第1讲 磁场的描述 磁场对电流的作用（Word教参）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（江苏专版）

第九章 磁 场 第1讲　磁场的描述 磁场对电流的作用 一、磁场 1．磁感应强度 (1)物理意义：描述磁场的强弱和方向。 (2)大小：B＝(通电导线垂直于磁场)。单位是特斯拉，符号是T。 (3)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向，也就是小磁针静止时N极的指向。 (4)叠加：磁感应强度是矢量，叠加时遵守平行四边形定则。 2．匀强磁场 (1)定义：磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场。 (2)磁感线特点：疏密程度相同、方向相同的平行直线。 二、磁感线 1．磁感线的特点 (1)描述磁场的方向：磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向。 (2)描述磁场的强弱：磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，在磁感线较密的地方磁场较强；在磁感线较疏的地方磁场较弱。 (3)是闭合曲线：在磁体外部，从N极指向S极；在磁体内部，由S极指向N极。 (4)不相交：同一磁场的磁感线永不相交、不相切。 (5)是假想线：磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线，客观上并不存在。 2．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 立体图 三、安培力 1．安培力的大小 (1)磁场方向和电流方向垂直时：F＝BIl。 (2)磁场方向和电流方向平行时：F＝0。 2．安培力的方向——左手定则判断 (1)伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内。 (2)让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流的方向。 (3)拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。 情境创设　 我们居住的地球是一个大磁体，如图所示，地磁场的分布类似于条形磁铁的磁场。 地磁场具有以下特点： (1)地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近。 (2)在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应强度相等，且方向水平向北。 微点判断　 (1)地面附近磁感应强度的方向与地面平行。(×) (2)地磁场两极的磁感应强度方向与地面垂直。(√) (3)地磁场两极的磁感应强度比赤道处的大。(√) (4)将通电导线放在空中，一定受到安培力的作用。(×) (5)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。(√) (6)磁场中某点磁感应强度的方向，跟安培力的方向一致。(×) (7)地磁场的地磁“两极”与地球的地理“两极”位置大致相反。(√) (8)磁感线是假想的曲线，磁感线在磁铁外部是由N极指向S级，在磁铁内部则是由S极指向N极。(√) (9)若地磁场是因地球表面带电荷引起的，则地球表面应该带正电荷。(×) (10)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。(√) (11)小磁针N极所指的方向就是该处磁场的方向。(×) (12)在同一幅图中，磁感线越密，磁场越强。(√) (13)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。(×) (一) 安培定则的应用和磁场的叠加(固基点) [题点全练通] 1．[安培定则的理解及应用] 如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针北极N(灰色一端)指示磁场方向正确的是(　 ) A．a B．b C．c D．d 解析：选C　根据安培定则可判断出电流的磁场方向，再根据小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向，可知C正确。 2．[直线电流同一平面内磁场的叠加] (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：选B　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方向相同，叠加后磁感应强度大小为2B，B正确。 3．[直线电流立体空间内磁场的叠加]已知通电长直导线在周围空间某位置产生的磁感应强度大小与电流大小成正比，与该位置到长直导线的距离成反比。如图所示，现有通有电流大小相同的两根长直导线分别固定在正方体的两条边dh和hg上，彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由