浙江专版2019版高考物理大一轮复习第八章磁场第1课时磁场的描述磁吃电流的作用学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 1 课时 磁场的描述 磁场对电流的作用 考纲要求 知识内容 考试要求 备考方略 必考 加试 磁现象和磁场 b b 1.本章内容在学考中常以单选题形式出现 ， 考查突出安培力、洛伦兹力。 2.本章内容单独出现在选考中带电粒子在磁场（或复合场）中的运动问题；对带电粒子的运动问题多以综合计算 题的形式出现，一般综合考查受力分析、动力学关系、功能关系、圆周运动、平抛运动等知识，难度较大。 磁感应强度 c c 几种常见的磁场 b b 通电导线在磁场中受到的力 c d 运动电荷在磁场中受到的力 c c 带电粒子在匀强磁场中的运动 d 一、磁场及其描述 1.磁场 （ 1）磁场

2、是磁体、电流周围存在的一种特殊 物质 。 （ 2）磁场的方向：小磁针 N 极 所受磁场力的方向。 （ 3）基本特征：对放入其中的磁体、电流和运动电荷都有 力 的作用。 2.磁感应强度 （ 1）定义：在磁场中 垂直 于磁场方向的通电导线 ， 所受的安培力 F 跟电流 I 和导线长度 L的 乘积 IL 的比值叫磁感应强度。 （ 2）意义：磁感应强度 B 是表示磁场强弱的物理量。 （ 3）公式： B FIL， 条件为： B L。 （ 4）单位： 特斯拉 ， 简称 特 ， 符 号是 T。 1 T 1 NA m。 （ 5）方向：小磁针静止时 N 极的指向。 3.磁感线：在磁场中画出一些有方向的曲线 ，

3、使曲线上各点的 切线 方向跟这点的磁感应强度【 精品教育资源文库 】 方向一致。 4.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 。 二、安培力 1.安培力的大小 （ 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。 【思考

4、判断】 1.小磁针 N 极所指的方向就是该处磁场的方向（ ） 2.磁感线是真实存在的（ ） 3.磁感线越密表示磁场越强（ ） 4.将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（ ） 5.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 （ ） 6.安培力一定不做功（ ） 7.奥斯特发现了电流可以产生磁场（ ） 考点一 磁现象和磁 场（ b/b） 要点突破 1.几种常见的磁场 （ 1）常见磁体的磁场 【 精品教育资源文库 】 （ 2）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 2.安培定则 （ 1）对于

5、直线电流的磁场：右手握住通电导线 ， 伸直的大拇指指向电流方向 ， 那么弯曲的四指的方向就是导线周围的磁感线环绕的方向。 （ 2）对于环形电流的磁场：用右手握住通电的环形导线（或通电螺线管） ， 弯曲的四指与环形电流的方向一致 ， 那么大拇指的指向就是环形导线轴心上（或通电螺线 管内 部）的磁感线的方向。 3.电场线与磁感线的比较 电场线 磁感线 电场线的疏密程度表示该区域电场强弱（密 强；疏 弱） 磁感线的疏密程度表示该区域磁场强弱（密 强；疏 弱） 电场线由正电荷指向负电荷或无穷远；或由无穷远指向负电荷 ， 是单向曲线 磁感线在磁体外部是从 N 极指向 S 极 ， 内部从S 极指向 N 极

6、。磁感线 是闭合曲线 电场线互不相交、不相切 磁感线互不相交、不相切 典例剖析 【例 1】 关于电场和磁场 ， 下列说法正确的是（ ） A.虽然电场不是客观存在的 ， 但是可以用试探电荷去探测它的存在和强弱 【 精品教育资源文库 】 B.电场线 和磁感线是可以形象描述电场强弱和方向的客观存在的曲线 C.磁感线和 电场线一样都是闭合的曲线 D.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的 ， 磁场和电场一样 ， 都是客观存在的物质 解析 电场和磁场都是客观存在的物质 ， 电场线和磁感线都是假想的曲线 ， 实际并不存在。电场线和磁感线的最大区别在于磁感线是闭合的 ， 而电场线不是闭合的 ， 故选项 D 正

7、确。 答案 D 【例 2】 如图所示 ， 直导线 AB、螺线管 C、电磁铁 D 三者相距较远 ， 它们的磁场互不影响 ，开关 S 闭合 ，则小磁针的北极 N（黑色一端）指出磁场方向正确的是（ ） A.a、 c B.b、 c C.c、 d D.a、 d 解析 据安培定则判断出：（ 1） AB 直导线磁场在小磁针 a 所在位置垂直纸面向外 ， 所以小磁针 a 的 N 极指向正确；（ 2） C 左侧为 N 极 ， 内部磁场向左 ， 所以小磁针 c 的 N 极指向正确 ，小磁针 b 的 N 极指向不对；（ 3） D 左为 S 极 ， 右为 N 极 ， 所以小磁针 d 的 N 极指向也不正确。 答案 A

8、 针对训练 1.电流的磁效应揭示了电与磁的关系。若直导线通有方向垂直纸面向外的恒定电流 ， 则电流的磁感线分布正确的是（ ） 答案 D 2.如图所示 ， 竖直放置的长直导线通有恒定电流 ， 侧旁小磁针 N 极的最终指 向应为（ ） 【 精品教育资源文库 】 A.平行纸面向 右 B.平行纸面向左 C.垂直纸面向里 D.垂直纸面向外 解析 根据安培定则可知 ， 导线右侧的磁感线方向垂直纸面向外 ， 故小磁针 N 极的最终指向应为垂直纸面向外。 答案 D 3.在重复奥斯特的电流磁效应的实验时 ， 为使实验方便且效果明显 ， 通电直导线应（ ） A.平行于南北方向 ， 位于小磁针上方 B.平行于东西

9、方向 ， 位于小磁针上方 C.平行于东南方向 ， 位于小磁针下方 D.平 行于西南方向，位于小磁针下方 解析 在做奥斯特实验时 ， 为排除地磁场影响 ， 小磁针应南北放置 ， 通电直导线也应南北放置 且位于小磁针上方 ， 故选 A。 答案 A 考点二 磁感应强度（ c/c） 要点突破 1.磁感应强度由磁场本身决定 ， 与检验电流无关。 2.磁 感应强度是矢量，磁场叠加时合磁感应强度等于各个磁场的矢量和，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或根据正交分解法进行合成与分解。 3.磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场。 典例剖析 【例 1】 有关磁感应强度的下列说法正确的是（ ）

10、 A.磁感应强度是用来表示磁场强弱 的物理量 B.若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用 ， 则该点的磁感应强度一定为零 【 精品教育资源文库 】 C.若有一小段长为 L， 通以电流为 I 的导体 ， 在磁场中某处受到的磁场力为 F， 则该处磁感应强度的大小一定是 FIL D.由定义式 B FIL可知 ， 电流 I 越大 ， 导线 L 越长 ， 某点的磁感应强度就越小 解析 磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场强弱 ， 因此选项 A 是正确的；磁感应强度是与电流 I 和导线长度 L 无关的物理量 ， 且 B FIL中的 B、 F、 L 相互垂直 ， 所以选项 B、 C、 D皆是错误的。 答

11、案 A 【例 2】 有两根长直导线 a、 b 互相平行放置 ， 如图所示为垂直于导线的截面图。在 图中所示的平面内 ， O 点为两根导线连线的中点 ， M、 N 为两根导线附近的两点 ， 它们在两导线连线的中垂线上 ， 且与 O 点的距离相等。若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流 I， 则关于线段 MN 上各点的磁感应强度的说法正确的 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.在线段 MN 上三点的磁感应强度为零 解析 根据安培定则和磁场叠加原理 ， M 点和

12、N 点的磁感应强度大小相等、方向相反 ， 选项A 错误 ， B 正确；在线段 MN 上只 有在 O 点处 ， a、 b 两直导线电流形成的磁场的磁感应强度等大反向 ， 即只有 O 点处的磁感应强度为零 ， 选项 C、 D 错误。 答案 B 针对训练 1.下列说法正确的是（ ） A.电荷在某处不受电场力的作用 ， 则该处电场强度可能不为零 B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用 ， 则该处磁感应强度一定为零 C.表征电场中某点电场的强弱 ， 是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身【 精品教育资源文库 】 电荷量的比值 D.表征磁场中某点磁场的强弱 ， 是把一小段通电导线放在该点时

13、受到的磁场力与该小段导线长 度和电流乘积的比值 解析 电场和磁场有一个 明显的区别是：电场对放入其中的电荷有力的作用 ， 磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行 ， 因此 A、 B 错误；同理根据电场强度的定义式 E Fq可知 C 正确；而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明 ， 即 B FIL中 I 和 B 的方向必须垂直 ， 故 D 错误。 答案 C 2.三根平行的长直导线 ， 分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点 ， 三导线中电流方向相同 ， A、 B 两导线中的电流大小相同 ， 如图所示 ， 已知导线 A 在斜边中点 O 处所产生的磁场的磁感应强度

14、大小为 B， 导线 C 在 斜边中点 O 处所产生的磁场的磁感应强度大小为 2B，则 O 处的磁感应强度的大小和方向为（ ） A.大小为 B， 方向沿 OA 方向 B.大小为 2 2B， 方向竖直向下 C.大小为 2B， 方向沿 OB 方向 D.大小为 2B， 方向沿 OA 方向 解析 由安培定则知导线 A、 B 在 O 处产生的磁感应强度大小相等 ， 方向相反 ， 互相抵消 ，所以 O 处的磁感应强度即为导线 C 所产生的磁感应强度 ， 即大小为 2B， 由安培定则可判定其方向沿 OA 方向 ， A、 B、 C 错误 ， D 正确。 答案 D 考点三 安培力（ c/d） 要点突破 1.安培力的大小 （ 1）当 B 与 I 垂直时 ， F 最大 ， F ILB， 当 B 与 I 平行时 ， F 最小 ， F 0。 【 精品教育资源文库 】 （ 2）公式 F BIL 中的 L 是指有效长度。当直导线与磁场垂直时 ， 导线在磁场中的部分为有效长度；当弯曲导线与磁场垂