第十章 第1讲 磁场 磁场对电流的作用-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮复习讲义（新教材，人教版）

第1讲　磁场　磁场对电流的作用 一、磁场、磁感应强度 1.磁场的基本性质 磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有　　　　的作用。  2.磁感应强度 (1)物理意义:表征磁场的强弱和　　　　。  (2)定义式:B=　　　　(通电导线垂直于磁场)。  (3)方向:小磁针　　　　的受力方向或小磁针静止时　　　　　　。 (4)单位:特斯拉,符号为T。 3.匀强磁场 (1)定义:如果磁场中各点的磁感应强度的大小　　　　、方向 　　　　,这个磁场叫作匀强磁场。  (2)特点:磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线。 4.地磁场 (1)地磁场的N极在地理　　　　附近,S极在地理　　　　附近,磁感线分布如图所示。  (2)在赤道平面上,距离地球表面高度相等的各点,磁感应强度大小　　　　,方向水平　　　　。  5.磁场的叠加 磁感应强度是矢量,计算时与力的计算方法相同,利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解。 二、磁感线和电流周围的磁场 1.磁感线的特点 (1)磁感线上某点的　　　　方向就是该点的磁场方向。  (2)磁感线的疏密程度定性地表示磁场的　　　　,在磁感线较密的地方磁场　　　　;在磁感线较疏的地方磁场　　　　。  (3)磁感线是闭合曲线,没有起点和终点,在磁体外部,从　　　　指向　　　　;在磁体内部,由　　　　指向　　　　。  (4)同一磁场的磁感线不中断、不　　　　、不相切。  (5)磁感线是假想的曲线,客观上并不存在。 2.几种常见的磁场 (1)条形磁体和蹄形磁体的磁场(如图所示)。 (2)电流的磁场。 项目 直线电流 的磁场 通电螺 线管的磁场 环形电流 的磁场 安培 定则 立体 图 横截 面图 纵截 面图 三、安培力 1.安培力:　　　　在磁场中受的力称为安培力。  2.安培力的大小 (1)磁场方向和电流垂直时:F=　　　　。  (2)磁场方向和电流平行时:F=　　　　。  3.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　　　　,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　　　　的方向。  (3)　　　 　所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。  [教材情境] (人教版必修第三册第109页“演示”——探究影响通电导线受力的因素)如图,三块相同的蹄形磁铁并排放在桌面上,可以认为磁极间的磁场是均匀的,其强弱与磁体的数目无关。将一根直导线水平悬挂在磁体的两极间,导线的方向与磁场的方向(由下向上)垂直。 有电流通过时,导线将摆动一定角度,通过摆动角度的大小可以比较导线受力的大小。电流的大小可以由外部电路控制,用电流表测量。分别接通“2、3”和“1、4”,可以改变导线通电部分的长度。 1.正误辨析 (1)蹄形磁铁中某点磁感应强度的大小,跟放在该点的导线受力的情况无关。(　　) (2)蹄形磁铁中某点磁感应强度的方向,跟导线所受安培力的方向一致。(　　) (3)磁感线是假想的曲线,在磁铁外部磁感线是由N极指向S极,在磁铁内部则是由S极指向N极。(　　) (4)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。(　　) 2.在以上教材情境中,导体棒用图中轻而柔软的细导线1、2、3、4悬挂起来,它们之中的任意两根可与导体棒和电源构成回路。认为导体棒所在位置附近为匀强磁场,最初导线2、3接在直流电源上,电源没有在图中画出。接通电源后能使导体棒摆动幅度增大的措施是 　　　　　(只填前面的序号)。  ①换用磁性更强的蹄形磁铁,②拿掉中间的蹄形磁铁,③增大直流电源的电压,④减小直流电源的电压,⑤把导线1、4接在直流电源上。 考点一　安培定则的应用及磁场的叠加 1.磁感应强度 (1)磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定,因此不能根据定义式B=认为B与F成正比,与Il成反比。 (2)测量磁感应强度时,小段通电导线必须垂直于磁场放置,如果平行于磁场放置,则其所受安培力为零,但不能说该点的磁感应强度为零。 (3)磁感应强度是矢量,其方向为放置其中的小磁针N极的受力方向或静止时N极的指向。 (4)磁场的叠加:磁感应强度为矢量,合成与分解遵循平行四边形定则。 2.安培定则的应用 在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因” 和“果”。 磁场 原因 (电流方向) 结果 (磁场方向) 直线电流的磁场 大拇指 四指 环形电流的磁场 四指 大拇指 在安培定则中,四指的功能相同吗? [例1] [安培定则的理解及应用] (2022·上海虹口区二模)关于电流周围产生的磁场分布,下列图示正确的是(　　) [例2] [两条直线电流的磁场的叠加] (2021·全国甲卷,16)两