第14讲磁场及其对电流的作用.docxVIP

选考系列?物理 选考系列?物理 纳思杭分?教研中心?高中学选考教研组 第 纳思杭分?教研中心?高中学选考教研组 第 PAGE #页共20页 第14讲 磁场及其对电流的作用 ［考试标准］ 知识内容 考试要求 说明 磁现象和磁场 b 不要求计算导线与磁场不垂直时的女 培力. 利用安培力公式，综合其他力学规律， 求解力学与电学综合的问题只限于所受 各力在一条直线或者相互垂直的情形 磁感应强度 c 几种常见的磁场 b 通电导线在磁场中受到的力 d 【小纳考点精讲】 一、 磁场和磁感应强度 磁场 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. 基本性质：对放入其中的磁体或通电导体有力的作用. 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. 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. 磁感应强度 定义式：B = ］L(通电导线垂直于磁场). 方向：小磁针静止时 N极的指向. 二、 几种常见的磁场 常见磁体的磁场(如图1) 甲祭形磁铁 乙蹄形毬铁 丙地惑场 图1 电流的磁场 通电直导线通电螺线管环形电流 通电直导线 通电螺线管 环形电流 安培定则右手握住导线，让伸直的拇指所指的 方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向让右手弯曲的四指与环形电流的方向一 致，伸直的拇指所指的方向就是环形导 线轴线上磁感线的方向 安培 定则 右手握住导线，让伸直的拇指所指的 方向与电流方向一致，弯曲的四指所 指的方向就是磁感线环绕的方向 让右手弯曲的四指与环形电流的方向一 致，伸直的拇指所指的方向就是环形导 线轴线上磁感线的方向 三、 通电导线在磁场中受到的力 安培力的大小 磁场和电流垂直时，F = BIL. 磁场和电流平行时：F = 0. 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. ⑵安培力的方向特点：F丄B, F丄I，即F垂直于B和I决定的平面. 四、 安培定则 磁感应强度的叠加 安培定则的应用 在运用安培定则判定直线电流和环形电流及通电螺线管的磁场时应分清“因”和“果” — 原因(电流方向) 结杲(磁场方向) 直线电流的磁场 大拇指 四指 环形电流及通电螺线管的磁场 四指 大拇指 2磁场叠加冋题的一般解题思路 确定磁场场源，如通电导线. 定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小 和方向.如图所示为 M、N在c点产生的磁场. 应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁场. 【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 0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 . A . 0点处实际磁感应强度的大小为 B . 0点处实际磁感应强度的大小为 .5B C. 0点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为 90° D . 0点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角正切值为 【小思点评】 由题意可知，三根平行的通电直导线在0 【小思点评】 由题意可知，三根平行的通电直导线在 0点产生的磁感应强度大小相等, 方向如图: 2Btan a= 2B = 2.所以磁B则：B合=.B2+ 2B 2= 5B，故A错误，B正确；设0点处实际磁感应强度的方向与斜边 的夹角为a根据力的合成与分解的法则，结合三角函数关系，则有: 2B tan a= 2B = 2.所以磁 B 【例2】 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了： “方家 （术士）以磁石磨针锋, 则能指南，然常微偏东，不全南也.”进一步研究表明， 地球周围地磁场的磁感线分布示意 图如图5所示?结合上述材料，下列说法正确的是 （ ） A ?地球内部也存在磁场，地磁南极在地理南极附近 B ?结合地球自转方向，可以判断出地球是带正电的 C.地球表面任意位置的磁场方向都与地面平行 D ?因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显 【小思点评】D 【例3】（2018浙江4月选考12）在城市建设施工中，经常需要确定地下金属管线的位置， 如图所示.有一种探测的方法是，首先给金属长直管通上电流，再用可以测量磁场强弱、方 向的仪器进行以下操作：①用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁感应强度最强的某 点，记为a;②在a点附近的地面上，找到与 a点磁感应强度相同的若干点，将这些点连成 直线EF ；③在地面上过 a点