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1、專題八磁場考點(diǎn)內(nèi)容要求熱點(diǎn)1.磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線1.縱觀近幾年高考，涉及磁場知識(shí)點(diǎn)的題目年年都有，考查與洛倫茲力有關(guān)的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場或復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)次數(shù)最多，其次是與安培力有關(guān)的通電導(dǎo)體在磁場中的加速或平衡問題.2.本章知識(shí)常與電場、恒定電流以及電磁感應(yīng)、交變電流等章節(jié)知識(shí)聯(lián)系進(jìn)行綜合考查，是高考的熱點(diǎn).3.本章知識(shí)與生產(chǎn)、生活、現(xiàn)代科技等聯(lián)系密切，如與對(duì)質(zhì)譜儀、回旋加速器、粒子速度選擇器、等離子體發(fā)電機(jī)、電磁流量計(jì)等高科技儀器的理解及應(yīng)用相聯(lián)系，在復(fù)習(xí)中應(yīng)做到有的放矢.2.通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向3.安培力、安培力的方向4.勻強(qiáng)磁場中的安培力5.洛倫茲力、洛倫茲力的方向6

2、.洛倫茲力公式7.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)8.質(zhì)譜儀和回旋加速器第1講磁場磁場對(duì)電流的作用一、磁場1.磁場磁體電流運(yùn)動(dòng)電荷(1)定義：存在于_、_和_周圍空間的一種特殊形態(tài)的物質(zhì).磁體電流運(yùn)動(dòng)電荷(2)基本特性：磁場對(duì)處于其中的_、_和_有磁力的作用.N(北)N(北)(3)方向：在磁場中任一點(diǎn)，小磁針_極受力的方向，即小磁針靜止時(shí)_極所指的方向，就是該點(diǎn)的磁場方向.二、磁場的描述1.磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受的安培力 F安跟電流 I 和導(dǎo)線長度 L 的乘積 IL 的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度.(2)定義式：_.(3)方向：就是磁場的方向，即小磁針靜止時(shí)北極所指的方切線

3、向，也是過該點(diǎn)的磁感線的_方向.(4)單位：特斯拉(T).2.磁感線強(qiáng)弱切線(1)特點(diǎn)：磁感線的分布可以形象地表示出磁場的強(qiáng)弱和方向 ， 磁感線的疏密表示磁場的 _ ， 磁感線上某點(diǎn)的_方向就是該點(diǎn)的磁場方向.(2)幾種常見磁場、磁感線的分布常見磁體的磁場(如圖 8-1-1 所示)圖 8-1-1項(xiàng)目通電直導(dǎo)線通電螺線管環(huán)形電流安培定則立體圖電流的磁場項(xiàng)目通電直導(dǎo)線通電螺線管環(huán)形電流橫截面圖縱截面圖（續(xù)表）勻強(qiáng)磁場：磁感應(yīng)強(qiáng)度大小處處_、方向處處_的磁場稱為勻強(qiáng)磁場.距離很近的兩個(gè)異名磁極之間的磁場、通電螺線管內(nèi)部的磁場(邊緣部分除外)以及平行板電容器間的磁場，都可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場.勻強(qiáng)磁場的磁

4、感線是疏密程度相同、方向相同的平行直線.相等相同【基礎(chǔ)檢測】1.(多選，2015 年新課標(biāo)卷)指南針是我國古代四大發(fā)明之一，關(guān)于指南針，下列說明正確的是()A.指南針可以僅具有一個(gè)磁極B.指南針能夠指向南北，說明地球具有磁場C.指南針的指向會(huì)受到附近鐵塊的干擾D.在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導(dǎo)線，導(dǎo)線通電時(shí)指南針不偏轉(zhuǎn)答案：BC三、安培力1.大小BILsin BIL0(1)當(dāng) B 與 I 成角：F_.(2)當(dāng) B 和 I 垂直：F_.(3)當(dāng) B 和 I 平行：F_.2.方向電流安培力B、I(1)左手定則：伸開左手，使大拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi).讓磁感線從掌心

5、進(jìn)入，并使四指指向_的方向，這時(shí)大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受_的方向.(2)特點(diǎn)：FB，F(xiàn)I，即 F 垂直于_決定的平面.【基礎(chǔ)檢測】2.在下列各圖所示的四幅圖中，正確標(biāo)明通電導(dǎo)線所受安培力 F 方向的是()ABCD答案：B磁感線電場線不同點(diǎn)閉合曲線，外部 NS，內(nèi)部 SN起始于正電荷、終止于負(fù)電荷相似點(diǎn)形象描述場而引入的假想線，實(shí)際不存在疏密程度表示場的強(qiáng)弱切線方向表示場的方向不能相交(電場線在無電荷的空間不相交)考點(diǎn)1 對(duì)磁感線和磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解重點(diǎn)歸納1.磁感線與電場線的比較2.對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身決定，就像電場強(qiáng)度由電場本身決定一樣，跟該位置放不放通

6、電導(dǎo)線無關(guān).物理量磁感應(yīng)強(qiáng)度 B電場強(qiáng)度 E物理意義描述磁場的力的性質(zhì)的物理量描述電場的力的性質(zhì)的物理量定義式大小決定由磁場決定，與檢驗(yàn)電流無關(guān)由電場決定，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)3.磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 與電場強(qiáng)度 E 的比較物理量磁感應(yīng)強(qiáng)度 B電場強(qiáng)度 E方向矢量，磁感線切線方向，小磁針 N 極受力方向矢量，電場線切線方向，放入該點(diǎn)的正電荷受力的方向場的疊加合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和合場強(qiáng)等于各個(gè)電場的場強(qiáng)的矢量和單位1 T1 N/(Am)1 V/m1 N/C(續(xù)表) 典例剖析A.a 處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比 c 處的大B.b、c 兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等C.a、c 兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同D

7、.b 處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零圖 8-1-2思維點(diǎn)撥：首先用安培定則判斷每根直線電流的磁場方向，然后再根據(jù)磁場的疊加進(jìn)行判斷.解析：由右手定則可以判斷，a、c 兩處的磁場是兩電流在a、c 處產(chǎn)生的磁場相加，但 a 距離兩導(dǎo)線比 c 近，故a 處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比 c 處的大，A 正確；b、c 與右側(cè)電流距離相同，故右側(cè)電流在此兩處產(chǎn)生的磁場等大反向，但因?yàn)樽髠?cè)電流在此兩處產(chǎn)生了大小不同、方向相同的磁場，故b、c 兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不相等，B 錯(cuò)誤；由右手定則可知，a 處磁場垂直紙面向里，c 處磁場垂直紙面向外，C 錯(cuò)誤；b 與兩導(dǎo)線距離相等，故兩磁場疊加為零，D 正確.答案：AD【考點(diǎn)練透】1.(

8、2015 年北京朝陽區(qū)期末)如圖 8-1-3 中 a、b、c 所示為三根與紙面垂直的長直導(dǎo)線，其橫截面位于等邊三角形的 3 個(gè)頂點(diǎn)上，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示.則在三角形)中心 O 點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度(A.方向向左B.方向向右C.方向向下D.大小為零圖 8-1-3解析：根據(jù)右手螺旋定則，電流 a 在O 點(diǎn)產(chǎn)生的磁場平行于 bc 向右，電流 b 在 O 點(diǎn)產(chǎn)生的磁場平行于 ac 指向右下方，電流 c 在 O 點(diǎn)產(chǎn)生的磁場平行于 ab 指向右上方；由于三根導(dǎo)線中電流大小相同，到 O 點(diǎn)的距離相同，根據(jù)平行四邊形定則，合場強(qiáng)的方向向右，故 A、C、D 錯(cuò)誤，B 正確.答案：B考點(diǎn)2安培力

9、的分析與計(jì)算重點(diǎn)歸納1.對(duì)公式 FBIL 的運(yùn)用(1)B 與 L 垂直.(2)式中 L 是有效長度.彎曲導(dǎo)線的有效長度 L 等于在垂直磁場平面內(nèi)的投影中兩端點(diǎn)所連直線的長度(如圖 8-1-4 所示)，相應(yīng)的電流方向沿 L 由始端流向末端.任意形狀的閉合線圈，其有效長度 L0，故通電后在勻強(qiáng)磁場中受到的安培力的矢量和一定為零.圖 8-1-4(3)B 并非一定是勻強(qiáng)磁場，但一定是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度.2.安培力做功的實(shí)質(zhì)能量的轉(zhuǎn)化(1)安培力做正功：將電能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線的動(dòng)能及其他形式的能.(2)安培力做負(fù)功：將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能. 典例剖析例 2：(2014 年江西南昌調(diào)研)水平面上有 U 形

10、導(dǎo)軌 NM、PQ，它們之間的寬度為 L，M 和 P 之間接入電源，現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為 m 的金屬棒 ab，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(滑動(dòng)摩擦力略小于最大靜摩擦力)，通過棒的電流強(qiáng)度為 I，并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，方向垂直于金屬棒 ab，與垂直導(dǎo)軌平面的方向夾角為，如圖 8-1-5 所示，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為 g，則金)屬棒所受的摩擦力大小為(A.BILsin C.(mgBILsin )圖 8-1-5B.BILcos D.(mgBILcos )解析：金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，其合力為零，對(duì)其進(jìn)行受力分析，如圖8-1-6所示，在水平方向有BILcos Ff0，

11、FfBILcos ，選項(xiàng) B 正確，選項(xiàng) A、C、D 錯(cuò)誤.圖 8-1-6答案：B備考策略：解答有關(guān)安培力的問題時(shí)，正確分析物體的受力情況仍是解題的關(guān)鍵.【考點(diǎn)練透】2.如圖 8-1-7 所示，AC 是一個(gè)用長為 L 的導(dǎo)線彎成的以 O為圓心的四分之一圓弧，將其放置在與平面 AOC 垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場中.當(dāng)在該導(dǎo)線中通以由 C 到 A，大小為 I)的恒定電流時(shí)，該導(dǎo)線受到的安培力的大小和方向是(A.BIL，平行于 OC 向左圖 8-1-7方向由左手定則判斷，應(yīng)為垂直 AC 的連線指向左下方，因此選項(xiàng) C 正確.答案：C3.(2015 年江蘇卷)如圖 8-1-8 所示，用天平測量

12、勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列各選項(xiàng)所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長 NM 相等，將它們分別掛在天平的右臂下方，線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)，若磁場發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是()圖 8-1-8ABCD答案：A電流元法分割為電流元安培力方向整段導(dǎo)體合力方向運(yùn)動(dòng)方向特殊位置法 在特殊位置安培力方向運(yùn)動(dòng)方向等效法環(huán)形電流小磁針通電螺線管或多個(gè)環(huán)形電流條形磁鐵結(jié)論法同向電流互相吸引，異向電流互相排斥轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法定性分析磁體在電流磁場作用下如何運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢的問題，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場的作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向考點(diǎn)

13、3安培力作用下導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)重點(diǎn)歸納研究通電導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)的常用方法 典例剖析例 3：如圖 8-1-9 所示，一通電直導(dǎo)線位于蹄形磁鐵的磁極)的正上方，當(dāng)通以電流 I 時(shí)，試判斷導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況(A.由上往下看導(dǎo)線，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)B.由上往下看導(dǎo)線，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)圖 8-1-9C.由上往下看導(dǎo)線，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)D.由上往下看導(dǎo)線，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)思維點(diǎn)撥：采用電流元受力分析法，在導(dǎo)體中取三段電流元，用左手定則判斷它們所受安培力方向，從而確定導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況.解析：由蹄形磁鐵磁場的立體分布，知道磁感線從 A 端向上穿過，再從 B 端向下穿過.由左手定則可知，A 端受向外的

14、安培力，B 端受向內(nèi)的安培力.導(dǎo)線開始轉(zhuǎn)動(dòng)后，電流有向里的分量，在向右的磁場中，受到向下的安培力.故由上往下看導(dǎo)線，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)向下運(yùn)動(dòng).故選 A.答案：A【考點(diǎn)練透】4.(多選，2016 年黑龍江牡丹江期中)如圖 8-1-10 所示，在勻強(qiáng)磁場 B 的區(qū)域中有一光滑斜面體，在斜面體上放了一根長為 L，質(zhì)量為 m 的導(dǎo)線，當(dāng)通以如圖方向的電流 I 后，導(dǎo)線恰)能保持靜止，則磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 必須滿足(圖 8-1-10答案：CD5. 一直導(dǎo)線平行于通電螺線管的軸線放置在螺線管的上方，如圖 8-1-11 所示，如果直導(dǎo)線可以自由地運(yùn)動(dòng)且通以由 a到 b 的電流，則關(guān)于導(dǎo)線 ab 受磁場力后的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是()A.從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管B.從上向下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管圖 8-1-11C.從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并遠(yuǎn)離螺線管D.從上向下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并靠近螺線管答案：D