全国版高考物理一轮复习学案第10章磁场第36课时磁场及其对电流的作用.doc
第36课时磁场及其对电流的作用
考点1磁场的理解及安培定则
一、磁场、磁感应强度和磁感线
1．磁场
(1)磁场：存在于磁体周围或电流周围的一种客观存在的特殊物质。磁体和磁体之间、磁体和通电导体之间、通电导体和通电导体间的相互作用都是通过磁场发生的。
(2)基本性质：对放入其中的磁体或通电导体有力的作用。
(3)方向：①小磁针N极所受磁场力的方向。
②小磁针静止时N极的指向。
(4)地磁场：地球磁体的N极(北极)位于地理南极附近，地球磁体的S极(南极)位于地理北极附近。
2．磁感应强度
(1)定义式：B＝eq\f(F,IL)(通电导线垂直于磁场)。
(2)磁感应强度是eq\o(□,\s\up3(10))矢量，方向：小磁针静止时eq\o(□,\s\up3(11))N极的指向。
(3)磁场叠加时符合矢量运算的eq\o(□,\s\up3(12))平行四边形定则。
3．磁感线的特点
(1)磁感线上某点的eq\o(□,\s\up3(13))切线方向就是该点的磁场方向。
(2)磁感线的疏密程度定性地表示磁场的eq\o(□,\s\up3(14))强弱，在磁感线较密的地方磁场eq\o(□,\s\up3(15))较强；在磁感线较疏的地方磁场eq\o(□,\s\up3(16))较弱。
(3)磁感线是闭合曲线，没有起点和终点。在磁体外部，从eq\o(□,\s\up3(17))N极指向eq\o(□,\s\up3(18))S极；在磁体内部，由eq\o(□,\s\up3(19))S极指向eq\o(□,\s\up3(20))N极。
二、电流的磁场方向判定——安培定则
直线电流的
磁场
通电螺线管
的磁场
环形电流的
磁场
特点
无磁极、非匀强磁场且距导线越远处磁场越弱
与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强，管外为非匀强磁场
环形电流的两侧是N极和S极且离圆环中心越远，磁场越弱
安培
定则
三、几种常见的磁场
1．匀强磁场
(1)定义：磁感应强度的大小eq\o(□,\s\up3(21))处处相等、方向eq\o(□,\s\up3(22))处处相同的磁场称为匀强磁场。
(2)磁感线分布特点：疏密程度相同、方向相同的平行直线。
2．条形磁铁、U形磁铁、地磁场
[例1](多选)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。现在使每根通电导线在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为B，则下列说法中正确的有()
A．O点处实际磁感应强度的大小为B
B．O点处实际磁感应强度的大小为eq\r(5)B
C．O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为90°
D．O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角正切值为2
解析
由题意可知，三根平行的通电导线在O点产生的磁感应强度大小相等，方向如图：
则：B合＝eq\r(B2＋?2B?2)＝eq\r(5)B，故A错误、B正确；设O点处实际磁感应强度的方向与斜边的夹角为α，根据力的合成与分解的法则，结合三角函数关系，则有：tanα＝eq\f(2B,B)＝2。所以磁感应强度的方向与斜边夹角正切值为2，故C错误、D正确。
答案BD
磁场的矢量性及合成方法
(1)磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向。
(2)根据安培定则确定通电导体周围磁场的方向。
(3)磁感应强度是矢量，多个通电导体产生的磁场叠加时，合磁场的磁感应强度等于各场源单独存在时在该点磁感应强度的矢量和。
1．如图所示，a和b是一条磁感线上的两点，关于这两点磁感应强度大小的判断，正确的是()
A．一定是a点的磁感应强度大
B．一定是b点的磁感应强度大
C．一定是两点的磁感应强度一样大
D．无法判断
答案D
解析因为一条磁感线是直线时，不一定是匀强磁场，也不知道a、b两点周围的磁感线的疏密，条件不足，无法确定a、b两点的磁感应强度的大小，故D正确。
2．(教科版选修3－1P92·T1)(多选)一小段长为L的通电直导线放在磁感应强度为B的磁场中，当通过它的电流为I时，所受安培力为F。以下关于磁感应强度B的说法正确的是()
A．磁感应强度B一定等于eq\f(F,IL)
B．磁感应强度B可能大于或等于eq\f(F,IL)
C．磁场中通电直导线受力大的地方，磁感应强度一定大
D．在磁场中通电直导线也可以不受力
答案BD
解析通电直导线只有垂直磁场放置才有B＝eq\f(F,IL)，当通电直导线与磁场平行时安培力F＝0，所以B、D正确。
3．(多选)如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线为中心，半径为R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()
A．直导线中电流方向垂直纸面向里
B．d