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1、学习必备欢迎下载第八章磁场课标导航第 1 课时磁场、磁场对电流的作用1、高考解读真题品析知识：安培力的大小与方向例 1. （ 09 年全国卷） 17. 如图，一段导线abcd 位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且 与 磁 场 方 向 （ 垂 直 于 纸 面 向 里 ） 垂 直 。 线 段ab、 bc 和cd的 长 度 均 为L， 且0135abcbcd。流经导线的电流为I ，方向如图中箭头所示。导线段 abcd 所受到的磁场的作用力的合力A. 方向沿纸面向上，大小为( 21)ILBB. 方向沿纸面向上，大小为( 21)ILBC. 方向沿纸面向下，大小为( 21)ILBD. 方向沿纸面向下，大
2、小为( 21)ILB解析 ：该导线可以用a 和 d 之间的直导线长为L) 12(来等效代替 , 根据BIlF,可知大小为BIL)12(, 方向根据左手定则.A 正确。答案： A 点评： 熟练掌握安培力公式中各个物理量的含义，此题中BILF安，L 就利用了等效长度。热点关注知识：通电导体在安培力作用下的转动和平动例 2.如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导线的运动情况是（从上往下看）( ) A顺时针方向转动，同时下降 B顺时针方向转动，同时上升C逆时针方向转动，同时下降 D逆时针方向转动，同时上升精选学习资料 - - -
3、 - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 20 页学习必备欢迎下载答案： A 点评： 1. 电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元。进而判断受力、运动2、等效法：环行电流或通电螺线管都可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可以等效成环行电流或通电螺线管3、推论法（ 1）两电流相互平行时无转动趋势，有靠近或远离的趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥；（2）两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势，然后相互靠近。2、知识网络考点 1.磁场的基本概念1.磁体的周围存在磁场。2.电流的周围也存在磁场3.变化的电场在周围空间产生磁场（麦克斯韦）。4.磁
4、场和电场一样，也是一种特殊物质5.磁场不仅对磁极产生力的作用，对电流也产生力的作用6.磁场的方向在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向7.磁现象的电本质: 磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的考点 2.磁场的基本性质磁场对放入其中的磁极或电流有磁场力的作用（对磁极一定有力的作用; 对电流只是可能有力的作用 , 当电流和磁感线平行时不受磁场力作用）。1.磁极和磁极之间有磁场力的作用2.两条平行直导线， 当通以相同方向的电流时，它们相互吸引， 当通以相反方向的电流时，它们相互排斥3.电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过
5、磁场发生相互作用4.磁体或电流在其周围空间里产生磁场，而磁场对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用5.磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场来传递的考点 3。磁感应强度（矢量）1. 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F 安跟电流I和导线长度L的乘积精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 20 页学习必备欢迎下载IL的比值叫做磁感应强度lIFB安，（ BL， LI 小）2. 磁感应强度的单位: 特斯拉，简称特，国际符号是TmAN1T13. 磁感应强度的方向: 就是磁场的方向小磁针静止时北极所指的方向
6、，就是那一点的磁场方向 磁感线上各点的切线方向就是这点的磁场的方向也就是这点的磁感应强度的方向4. 磁感应强度的叠加类似于电场的叠加考点 4. 磁感线1. 是在磁场中画出的一些有方向的曲线，在这些曲线上， 每一点的切线方向都在该点的磁场方向上磁感线的分布可以形象地表示出磁场的强弱和方向2. 磁感线上各点的切线方向就是这点的磁场的方向. 也就是这点的磁感应强度的方向3. 磁感线的密疏表示磁场的大小在同一个磁场的磁感线分布图上，磁感线越密的地方，表示那里的磁感应强度越大4. 磁感线都是闭合曲线，磁场中的磁感线不相交考点 5. 电流周围的磁感应线1直线电流的磁感应线：直线电流的磁感线方向用安培定则（
7、也叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向( 即正电荷定向运动方向或与负电荷定向运动方向相反）一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向2通电螺线管的磁感线：通电螺线管的磁感线方向也可用安培定则来判定: 用右手握住螺线管让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向也就是说, 大拇指指向通电螺线管的北极（通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 20 页学习必备欢迎下载考点 6. 磁通量1磁感应强度B与垂直磁
8、场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量S与 B垂直： =BS S与 B平行： =0 S与 B夹角为 ：=BS =BSsin 2 磁通量的单位:韦伯，符号是Wb 1Wb=1Tm23磁通量的意义: 磁通量表示穿过某一面积的磁感线条数多少。4. 磁通密度 : 从=BS 可以得出B=/S ，这表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，因此常把磁感应强叫做磁通密度，并且用Wb/m2作单位 1T=1 Wb/m2=1N/A?m5. 磁通量是标量, 但是有正负 . 如果将从平面某一侧穿入的磁通量为正, 则从平面反一侧穿入的磁通量为负. 考点 7.安培力的大小: 在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况
9、下, 电流所受的安培力F 安等于磁感应强度 B、电流 I 和导线长度L 三者的乘积 F安BIL 通电导线方向与磁场方向成角时 ,F安BILsin 1当 I B时( =90),Fmax=BIL; 2当 I B时( = 0 ),Fmin= 0 ; 安培力大小的特点：不仅与B、I 、L 有关，还与放置方式有关。 L 是有效长度，不一定是导线的实际长度。弯曲导线的有效长度L 等于两端点所连直线的长度，所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0 考点 8. 安培力的方向1左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，精选学习资料 - - - - - - - - -
10、 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 20 页学习必备欢迎下载让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么， 大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安培力方向的特点：总是垂直于B和 I 所决定的平面，即F 安 B且 F安 I （但 B、L 不一定垂直）。（1）已知 B和 I 的方向，可用左手定则唯一确定F 安的方向；（2）已知 B和 F 安的方向，当导线的位置确定时，可唯一确定I 的方向；（3）已知 I 和 F 安的方向，不能唯一确定B的方向；考点 9. 磁电式电流表的工作原理由于这种磁场的方向总是沿着径向均匀地分布的，在距轴线等距离处的磁感应强
11、度的大小总是相等的，这样不管线圈转到什么位置，线圈平面总是跟它所在位置的磁感线平行，I 与指针偏角 成正比， I 越大指针偏角越大，因而电流表可以量出电流I 的大小，且刻度是均匀的，当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针偏转方向也随着改变，又可知道被测电流的方向。3、复习方案基础过关重难点：磁感应强度基本概念（原创）例3.关于磁感应强度，下列说法正确的是（）A、一小段通电导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零B、通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度也一定为零C、放置在磁场中1m长的通电导线，通过1A 的电流，受到的磁场力为1N，则该处的磁感应强度就是1T D、磁
12、场中某处的B的方向跟电流在该处受到磁场力F的方向相同解析： A选项根据磁感应强度的定义A选项对。B选项通电导线（电流I ）与磁场平行时，磁场力为零。B选项错。C选项通电导线（电流I ）与磁场垂直。C选项错。D选项 B与 F 方向一定垂直D选项错。答案： A 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 20 页学习必备欢迎下载典型例题：渡河问题( 原创 ) 例 4如图所示， 一水平导轨处于与水平方向成45角向左上方的匀强磁场中，一根通有恒定电流的金属棒，由于受到安培力作用而在粗糙的导轨上向右做匀速运动。现将磁场方向沿顺时针缓慢转动至竖
13、直向上，在此过程中， 金属棒始终保持匀速运动，已知棒与导轨间动摩擦因数 0）和初速度v 的带电微粒。发射时，这束带电微粒分布在0y0 带电微粒在磁场中经过一段半径为r 的圆弧运动后， 将在 y 同的右方 (x0) 的区域离开磁场并做匀速直线运动，如图c 所示。靠近M点发射出来的带电微粒在突出磁场后会射向x 同正方向的无穷远处国靠近N点发射出来的带电微粒会在靠近原点之处穿出磁场。所以，这束带电微粒与x 同相交的区域范围是x0. 答案： （1）mvqR；方向垂直于纸面向外；（2）见解析；（3）与 x 同相交的区域范围是x0。点评： 带电粒子在重力场、匀强电场、匀强磁场的复合场中的运动的基本模型有：
14、a. 匀速直线运动： 自由的带点粒子在复合场中作的直线运动通常都是匀速直线运动，除非粒子沿磁场方向飞入不受洛伦兹力作用。因为重力、 电场力均为恒力，若两者的合力不能与洛伦兹力平衡，则带点粒子速度的大小和方向将会改变，不能维持直线运动了。b. 匀速圆周运动：自由的带电粒子在复合场中作匀速圆周运动时，必定满足电场力和重力平衡， 则当粒子速度方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力提供向心力，使带电粒子作匀速圆周运动。c. 较复杂的曲线运动：在复合场中，若带电粒子所受合外力不断变化且与粒子速度不在一直线上时，带电粒子作非匀变速曲线运动。此类问题， 通常用能量观点分析解决，带电粒子在复合场中若有轨道约束，或匀强电场或匀速磁场随时间发生周期性变化等原因，使粒子的运动更复杂，则应视具体情况进行分析。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 20 页