第10章 第1讲 磁场及其对电流的作用-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（教科版 新教材 新高考）

第1讲　磁场及其对电流的作用 授课提示：对应学生用书第251页 一、磁场、磁感应强度 1．磁场 (1)方向：小磁针的N极受磁场力方向，即小磁针静止时N极所指的方向。 (2)基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用。 2．磁感应强度 (1)物理意义：描述磁场的强弱和方向。 (2)大小：B＝。 二、磁感线　通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 1．磁感线及其特点 (1)磁感线：是一些假想的有方向的曲线，形象地描述磁场的方向和强弱。 (2)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，客观上并不存在。 2．电流的磁场 通电直导线 通电螺线管 环形电流 安培定则 三、安培力、安培力的方向　匀强磁场中的安培力 1．安培力的大小 (1)磁场和电流垂直时：F＝ILB。 (2)磁场和电流平行时：F＝0。 2．安培力的方向 左手定则判断： (1)伸出左手，四指并拢，使拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内。 (2)让磁感线穿过掌心，四指指向电流方向。 (3)大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。 授课提示：对应学生用书第251页 考点一　安培定则的应用和磁场的叠加　 基础考点 1．安培定则的理解 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”。 　　因果 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 2.解答磁场叠加问题的思路 (1)确定磁场的场源，如已知磁场、通电导线等。 (2)定位空间中磁感应强度待求点的位置，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁感应强度的大小和方向。M、N在c点产生的磁感应强度BM、BN如图所示。 (3)应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场B。 典例1　下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是(　　) [解析]　根据在磁体外部同名磁极相互排斥可知，A错误；应用安培定则可知环形电流中心线上的磁场方向由右向左，小磁针N极受到的磁场力向左，B错误；根据安培定则可知通电螺线管内部磁场向右，内部小磁针N极受到的磁场力向右，C正确；根据安培定则可知通电直导线右边磁场向里，小磁针N极受到的磁场力向里，D错误。 [答案]　C 典例2　(2020·浙江卷)特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流I1和I2，I1＞I2。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b点距离相等，d点位于b点正下方。不考虑地磁场的影响，则(　　) A．b点处的磁感应强度大小为0 B．d点处的磁感应强度大小为0 C．a点处的磁感应强度方向竖直向下 D．c点处的磁感应强度方向竖直向下 [解析]　电流周围的磁场截面图如图所示，因I1＞I2，则离导线相同距离处B1＞B2。由磁感应强度的叠加可以看出，a处的磁感应强度方向竖直向下，大小为两电流在a处磁感应强度的同向叠加；b处的磁感应强度大小为Bb1－Bb2，方向竖直向上；c处的磁感应强度方向为竖直向上，大小为两电流在该处磁感应强度的同向叠加；d处磁感应强度不为0，故C正确。 [答案]　C 1．(两直线电流的磁场叠加)(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：根据题意，利用右手螺旋定则判断可知，OF、O′Q两条导线在M点产生磁场的磁感应强度大小相等，方向相反，因此M点处的磁感应强度为0；PO′、O′Q两条导线在N点产生磁场的磁感应强度大小相等，方向相同，因此N点处的磁感应强度大小为2B，故选项B正确，A、C、D错误。 答案：B 2．(匀强磁场与两直线电流的磁场叠加)(2017·全国Ⅲ卷)如图，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为(　　) A．0 B.B0 C.B0 D．2B0 解析：两长直导线P和Q在a点处的磁感应强度的大小相等，设为B，方向如图甲所示， 此时a点处的磁感应强度为零