专题3.1 安培定则的应用与磁场的叠加-2019届高考物理一轮复习之热点题型

专题3.1 安培定则的应用与磁场的叠加 1. 三种常见的电流的磁场 直线电流 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 直线电流 磁感线是以导线上任意点为圆心的多组同心圆,越向外越稀疏,磁场越弱 环形电流 内部磁场比环外强,磁感线越向外越稀疏 直线电流 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 通电螺 线管 [来源:学科网] 内部为匀强磁场且比外部强,方向由S极指向N极,外部类似条形磁铁,由N极指向S极 2. 安培定则的应用 （1）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”。 原因(电流方向) 结果(磁场方向)[来源:Zxxk.Com] 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）应用安培定则判定直线电流时，四指所指的是导线之外磁场的方向；判定环形电流和通电螺线管时拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向。 （3） 环形电流相当于小磁针，通电螺线管相当于条形磁铁，其外部的磁感线是由N极指向S极；内部是由S极指向N极。 （4）放置在螺线管内的小磁针受力方向按磁感线方向判断，不能根据螺线管的极性判断。 3. 磁场叠加问题的一般解题思路[来源:学_科_网] 空间中的磁场通常会是多个磁场的叠加，磁感应强度是矢量，可以通过平行四边形定则进行计算或判断。通常题目中出现的磁场不是匀强磁场，这类题目的解法如下： （1）确定磁场场源，如通电导线。 （2）定位空间中需求解磁场的点，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。如图中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。　　　 题型1 安培定则的应用 【典例1】一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S极转向纸内，如图所示．那么这束带电粒子可能是(　　) A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的正离子束 C．向右飞行的负离子束 D．向左飞行的负离子束 【跟踪训练】 如图所示是云层之间闪电的模拟图,图中A,B是位于北南方向带有电荷的两块阴雨云,在放电的过程中在两云的尖端之间形成了一个放电通道,若位于通道正上方的小磁针N极转向纸里,S极转向纸外,则关于A,B的带电情况说法中正确的是(　 　) A. 带同种电荷 B. 带异种电荷 C. B带正电 D. A带正电 题型2 磁场的叠加 【典例2】(2018全国卷II 20) 如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2,L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上;L1的正上方有a、b两点,它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为 B0和 B0,方向也垂直于纸面向外。则(　　) A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为 [来源:学§科§网Z§X§X§K] B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为 C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为 D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为 【典例3】图中a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，bc沿水平方向，导线中均通有大小相等的电流，方向如图所示．O点为三角形的中心(O到三个顶点的距离相等)，则(　　) A．O点的磁感应强度为零 B．O点的磁场方向垂直Oc向下 C．导线a受到的安培力方向竖直向上 D．导线b受到的安培力方向沿bc连线方向指向c 【跟踪训练】 1．有两条长直导线垂直水平纸面放置，交纸面与a、b两点，通有大小相等的恒定电流，方向如图，a、b的连线水平，c是ab的中点，d点与c点关于b点对称，已知c点的磁感应强度为，d点的磁感应强度为，则关于a处导线在d点的磁感应强度的大小和方向，下列说法中正确的是    ​ A． ，方向竖直向下 B． ，方向竖直向上 C． ，方向竖直向下 D． ，方向竖直向上 2．三根通电长直导线P、Q、R互相平行、垂直纸面放置．三根导线中电流方向均垂直纸面向里，且每两根导线间的距离均相等．则P、Q中点O处的磁感应强度方向为（   ） A． 方向水平向左                   B． 方向水平向右                   C． 方向竖直向上                   D． 方向竖直向下 3．三根平行的长直通电导线，分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示．现在使