考点44 磁场的叠加 安培力-备战2024年高考物理一轮复习考点帮（全国通用）

考点44 磁场的叠加 安培力 （核心考点精讲精练） 1. 5年真题考点分布 磁场的叠加 2021·全国甲卷·T16 2021·福建卷·T6 2020·浙江7月选考·T9 2018·全国卷Ⅱ·T20 安培力 2023·海南卷·T17 2023·江苏卷·T2 2022·全国甲卷·T25 2022·湖南卷·T3 2022·湖北卷·T11 2022·浙江1月选考·T3 2022·江苏卷·T3 2021·广东卷·T5 2021·浙江6月选考·T15 2. 命题规律及备考策略 【命题规律】近几年高考主要考查：安培定则、磁场叠加、安培力大小计算及左手定则。 【备考策略】 .了解磁场，掌握磁感应强度的概念，会用磁感线描述磁场. 2.会判断通电直导线和通电线圈周围的磁场方向. 3.会判断安培力的方向，会计算安培力的大小，了解安培力在生产、生活中的应用． 【命题预测】 安培定则、左手定则、安培力作用下的平衡问题是高频考点。 考向1 安培定则　磁场的叠加 1．环形电流和直线电流安培定则的比较 定则名称 定则示意图 共同点 区别 安培定则(右手螺旋定则) 一个量沿大拇指所指的方向，另一个量必以大拇指所在直线为轴顺时针旋转(沿直线箭头的方向看) 大拇指指向磁场的方向 大拇指指向电流的方向 2.磁场的叠加：磁感应强度为矢量，合成与分解遵从平行四边形定则。 磁场叠加问题的一般解题思路： (1)确定磁场场源，如通电直导线。 (2)定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则及其他已知条件判定各个场源在这一点上产生的磁场的磁感应强度的大小和方向。如图中BM、BN分别为M、N在c点产生的磁场。 (3)应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场B。 【特别提醒】 磁场的叠加和安培定则应用的“三大注意” (1)根据安培定则确定通电导线周围磁场的方向时，注意直导线和环形导线存在的差异。 (2)磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向。 (3)磁感应强度是矢量，多个通电导体产生的磁场在空间叠加时，空间中任意一点的磁感应强度等于各场源单独存在时在该点产生的磁场的磁感应强度的矢量和。 （多选）（2022·全国·统考高考真题）安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知（   ） 测量序号 Bx/μT By/μT Bz/μT 1 0 21 - 45 2 0 - 20 - 46 3 21 0 - 45 4 - 21 0 - 45 A．测量地点位于南半球 B．当地的地磁场大小约为50μT C．第2次测量时y轴正向指向南方 D．第3次测量时y轴正向指向东方 （2022·江苏·高考真题）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 考向2 安培力的分析与计算 1.安培力大小：F＝BIlsin θ，θ为I与B的夹角。 （1）适用条件：匀强磁场。 （2）特例 ①当I⊥B时，F＝BIl。②当I∥B时，F＝0。 （3）通电导线的有效长度 ①当通电导线弯曲时，l是导线两端的有效直线长度（如图所示）。 ②对于任意形状的闭合线圈，其有效长度均为零，所以通电后在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零。 2.安培力方向的判断 （1）判断方法：左手定则。 （2）方向特点：F既垂直于B，也垂直于I，所以安培力方向一定垂直于B与I决定的平面。 3.安培力叠加的两种分析思路 （1）先分析通电导线所在处的合磁感应强度的大小和方向，再由左手定则判断安培力的方向，由F＝BIlsin θ，求安培力的大小。 （2）先由左手定则判断各个安培力的方向，由F＝BIlsin θ，求各个安培力的大小，再由平行四边形定则求其合力。 4.判断安培力作用下导体的运动情况 判断的五种方法 电流元法 分割为电流元安培力方向→整段导体所受合力方向→运动方向 特殊位置法 在特殊位置→安培力方向→运动方向 等效法 根据同极相斥、异极相吸判断作用力的方向进而判断运动方向 结论法 两平行直线电流在相互作用中，无转动趋势，同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势 转换研究对象法 先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力 【特别提醒】安培力