第十章 磁场-【赢在微点】2024高考物理大一轮复习顶层设计核心微讲教师用书word（新教材新高考）

第十章 磁　场 第1讲　磁场及其对电流的作用 　 地磁场是指地球内部存在的天然磁性现象。地球可视为一个磁偶极(magnetic dipole),其中一极位于地理北极附近,另一极位于地理南极附近,如图所示。通过这两个磁极的假想直线(磁轴)与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。地球的磁场向太空伸出数万公里形成地球磁圈引(magnetosphere)。地球磁圈对地球而言有屏障太阳风所挟带的带电粒子的作用,所以说地磁场就是地球的“保护伞”。 (1)地磁场的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近。 (√) (2)磁场的方向为小磁针N极受力方向或小磁针静止时N极所指的方向。 (√) (3)磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线上某点的切线方向表示该处的磁场方向。 (√) (4)把一段长为l、通有电流为I的导线放入磁场中,受到的磁场力为F,则该处的磁感应强度B=。 (×) (5)通电导线受到的磁场力方向为该处的磁场方向。 (×) 考点1　安培定则的应用和磁场的叠加 1.磁场、磁感应强度。 (1)磁场。 ①基本特性: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方向:小磁针的N极所受磁场力的方向。 (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=❶(通电导线垂直于磁场)。 (注❶:B的大小和方向由磁场本身决定,与该处是否放入通电导线无关) ③方向:小磁针静止时N极的指向。 ④单位:特斯拉(T)。 (3)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称为匀强磁场。 ②特点:匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同且方向相同的平行直线。 2.磁感线。 (1)磁感线:在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上各点的切线方向跟这点的磁感应强度方向一致。 (2)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布(如图所示)。 条形磁铁 蹄形磁铁 3.电流的磁场。 通电直导线 通电螺线管 环形电流 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 磁场叠加问题的解题思路 (1)确定磁场场源,如通电导线。 (2)定位空间中需要求解磁场的点,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。如图所示为M、N在c点产生的磁场BM、BN。 (3)应用平行四边形定则进行合成,如图中的B为合磁场。 【典例1】　(多选)如图所示,两长直导线分别通以大小相同的电流,AB连线长度是CD连线长度的2倍,两者互为中垂线,P、Q分别为AO、BO的中点,则 (　　) A.A、B两点的磁感应强度相同 B.A、B、C、D、O点中,O点的磁感应强度最大 C.沿AB连线从P到Q磁感应强度先增大后减小 D.在连线AB和CD构成的平面内,不存在磁感应强度为零的位置 解析　根据安培定则和对称性可知,A、B两点的磁感应强度大小相等,方向相同,A项正确;A、B、O三点中O点的磁感应强度的合成量最大;C、D、O三点中,也是O点的磁感应强度的合成量最大,所以B项正确;沿AB连线从P到Q磁感应强度先减小后增大,C项错误;连线CD上除O外,两直线电流产生的磁感应强度的方向不在同一直线上,合成量不能为零;连线AB上的AP和QB区域两直线电流产生的磁感应强度方向相反,但大小不可能相等,PQ区域两直线电流产生的磁感应强度方向相同,合成量也不可能为零,D项正确。 答案　ABD 【典例2】　(多选)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50 μT 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 解析　如图所示是地磁场磁感线的分布示意图,北半球的地磁场竖直分量向下,南半球的地磁场竖直分量向上,由表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下,则测量地点应位于北半球,A项错误;磁感应强度为矢量,故由表格可看出此处的磁感应强度B=,代入数据解得B≈50 μT,B项正确;由选项A可知测量地在北半球,而北半球地磁场指向北方斜向下,则第2次测量,测量Bx=0,By<0,故y轴指向南方;第3次测量Bx>0,By=0,故x轴指向北方而y轴则指向西方,C项正确,D项错误。 答案　BC 考点2　安培力的分析和计算 1.安培力的大小。 当磁感应强度B的方