《创新设计》2015年高考物理一轮复习（教师用书Word文档）第8章+

第八章 磁 场

第1讲 磁场的描述及磁场对电流的作用

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． F

(2)大小：B＝IL(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)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、方向相同的平行直线．

判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．

(1)通电导线在某处所受安培力为零时，此处的磁感应强度一定为零．( ) (2)小磁针在磁场中N极的受力方向为该处磁场的方向．( )

(3)磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关．( ) (4)磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致．( )

答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×

磁感线 通电直导线和通电线圈周围 磁场、磁感应强度 (考纲要求 Ⅰ) 磁场的方向 (考纲要求 Ⅰ) 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．几种常见的磁场 (1)常见磁体的磁场

(2)电流的磁场

安培定则 立体图 横截面图 纵截面图

匀强磁场中的安培力 (考纲要求 Ⅱ) 1．安培力的大小

当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝BILsin_θ.这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况：

安培力、安培力的方向 (考纲要求 Ⅰ) 通电直导线 通电螺线管 环形电流 (1)磁场和电流垂直时：F＝BIL. (2)磁场和电流平行时：F＝0. 2．安培力的方向

(1)用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时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．

(2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B和I决定的平面．

判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．

(1)磁感线是为了形象地描述磁场而人为引入的曲线，并不是客观存在着的线．( )

(2)磁感线越密，磁场越强．( )

(3)通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为零．( ) (4)安培力一定不做功．( ) 答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)×

基 础 自 测

1．(单选)关于磁感应强度B，下列说法中正确的是( )． A．根据磁感应强度定义B＝成反比

B．磁感应强度B是标量，没有方向

C．磁感应强度B是矢量，方向与F的方向相反

D．在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B是确定的，不同点的磁感应强度B可能不同，磁感线密集的地方磁感应强度B大些，磁感线稀疏的地方磁感应强度B小些

解析 磁感应强度是磁场本身的性质，与放入磁场中的导体的电流或受力大小F无关，A错误；磁感应强度B是矢量，其方向与F总是垂直的，电流方向与F也总是垂直的，B、C错误；在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B是确定的，由磁场本身决定，与其他外来的一切因素无关，用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，D正确． 答案 D

F

，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与I?IL?

2．(单选)一根容易形变的弹性导线，两端固定．导线中通有电流，方向如下图中箭头所示．当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是( )．

解析 通电导线在磁场中受安培力时，可用左手定则判断安培力的方向． 答案 D

3．(单选)在赤道上，地磁场可以看作是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场，磁感应强度是5×10－5 T．如果赤道上有一条沿东西方向的直导线，长40 m，载有20 A的电流，地磁场对这根导线的作用力大小是( )． A．4×10－8 N B．2.5×10－5 N C．9×10－4 N D．4×10－2 N

解析 磁场方向是南北方向，电流方向是东西方向，它们相互垂直，可以利用公式F＝BIL来计算此安培力的大小． 答案 D

图8－1－1

4．(单选)两根长直导线a、b平行放置，如图8－1－1所示为垂直于导线的截面图，图中O点为两根导线连线ab的中点，M、N为ab的中垂线上的两点且与a、b等距，两导线中通有等大、同向的恒定电流，已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比，则下列说法中正确的是( )．

A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同 B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反 C．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零

D．若在N点放一小磁针，静止时其北极沿NO由N点指向O点

解析 由安培定则、通电直导线周围磁场特点及矢量的合成知BM垂直MN向下，BN垂直MN向上，且BM＝BN；而O点的磁感应强度BO＝0，B对，A、C错；若在N点放一小磁针，静止时其北极垂直MN向上． 答案 B

图8－1－2

5．(单选)如图8－1－2所示，AC是一个用长为L的导线弯成的、以O为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中．当在该导线中通以由C到A，大小为I的恒定电流时，该导线受到的安培力的大小和方向是( )． A．BIL，平行于OC向左 B.C.

22BIL

π，平行于OC向右

22BIL

π，垂直AC的连线指向左下方

D．22BIL，垂直AC的连线指向左下方

12πR2L22L

解析 由L为4圆弧，所以4＝L，即R＝π，AC的有效长度为l＝2R＝π，安培力为FA＝BIl＝因此选项C正确． 答案 C

热点一 磁场的叠加和安培定则的应用

1．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． 2．不同情况下安培定则的应用

安培定则(右手螺旋定则) 22BIL

π，方向由左手定则判断，垂直AC的连线指向左下方，

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