第九章 磁场(教师用书)-【名师大课堂】2024年新高考物理艺术生总复习必备

选择性必修第二册 第26讲　磁场及其对电流的作用 一、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、通电导体和运动电荷有__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＝　　(通电导线垂直于磁场)． (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)图示： (2)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． (3)特点：磁感线疏密程度__相同__、方向相同． 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：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的__磁感应强度__的方向一致． (2)特点： ①磁感线上某点的__切线__方向就是该点的磁感应强度方向． 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__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、安培力的大小和方向　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(如图所示)： (1)伸出左手，让拇指与其余四指__垂直__，并且都在同一个平面内． (2)让磁感线从掌心进入，并使四指指向__电流__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． 考点一　磁场的理解及磁场的叠加 1．安培定则的应用 在运用安培定则时应分清“因”和“果”，电流是“因”，磁场是“果”，既可以由“因”判断“果”，也可以由“果”追溯“因”. 项目 原因(电流方向) 结果(磁场方向) 直线电流的磁场 拇指 四指 环形电流的磁场 四指 拇指 2．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． 3．两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的． [对点训练] 1．(常见磁场)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋．则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图．结合上述材料，下列说法不正确的是(　C　) A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B．地球内部也存在磁场．地磁南极在地理北极附近 C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用 2. 如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中，以导线为中心，R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是(　C　) A．直导线中电流方向垂直纸面向里 B．a点的磁感应强度为 T，方向向右 C．b点的磁感应强度为 T，方向斜向右下，与B成45°角 D．d点的磁感应强度为0 考点二　安培力作用下导体的运动 1．安培力大小计算常用公式F＝IlB，要求两两垂直，应用时要满足 (1)B与l垂直； (2)l是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度． 2．判断安培力作用下的导体运动情况的方法 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 环形电流→小磁针 通电螺线管→条形磁铁 结论法 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 定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，可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，从而确定磁体所受合力及运动方向 3.安培力做功的特点和实质： (1)安培力做功与路径有关，这一点与电场力不同． (2)安培力做功的实质是能量转化． ①安培力做正功时，将电能转化为导体的机械能或其他形式的能． ②安培力做负功时，将机械能转化为电能或其他形式的能． [对点训练] 1．(多选)如图所示，用细线将一条形磁铁挂于天花板上，磁铁处于水平且静止的状态，条形磁铁的正下方固定一直导线ab，现将直导线中通入由a指向b的电流，在磁铁转动90°的过程中，下列说法正确的是(　BD　) A．条形磁铁的N极向纸面内偏转 B．条形磁铁的N极向纸面外偏转 C．条形磁铁受到的拉力小于其受到的重力 D．条形磁铁受到的拉力大于其受到的重力 2．(多选)如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一