高三一轮复习磁场专题文档格式.docx

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姆指指向电流方向，四指指向磁场的方向．注意这里的磁感线是一个个同心圆，每点磁场方向是在该点切线方向·

*熟记常用的几种磁场的磁感线：

三、磁感应强度

1．磁场的最基本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用，电流垂直于磁场时受磁场力最大，电流与磁场方向平行时，磁场力为零。

2．在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度l的乘积Il的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度．

①表示磁场强弱的物理量．是矢量．

②大小：

B=F/Il（电流方向与磁感线垂直时的公式）．

③方向：

左手定则：

是磁感线的切线方向；

是小磁针N极受力方向；

是小磁针静止时N极的指向．不是导线受力方向；

不是正电荷受力方向；

也不是电流方向．

④单位：

牛/安米，也叫特斯拉，国际单位制单位符号T．

⑤点定B定：

就是说磁场中某一点定了，则该处磁感应强度的大小与方向都是定值．

⑥匀强磁场的磁感应强度处处相等．

⑦磁场的叠加:

空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则.

四、磁通量与磁通密度

1．磁通量Φ：

穿过某一面积磁力线条数，是标量．

2．磁通密度B：

垂直磁场方向穿过单位面积磁力线条数，即磁感应强度，是矢量．

3．二者关系：

B＝Φ/S（当B与面垂直时），Φ＝BScosθ，Scosθ为面积垂直于B方向上的投影，θ是B与S法线的夹角．

磁场基本性质练习题

一、选择题：

1、关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是（）

A、磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线

B、磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线

C、磁感线起始于N极，终止于S极；

电场线起始于正电荷，终止于负电荷

D、磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向

2、关于磁感应强度和磁感线，下列说法中错误的是（）

A、磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感线强度的方向

B、磁感线的疏密表示磁感应强度的大小

C、匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行

D、磁感就强度是只有大小、没有方向的标量

3、一束电子流沿水平面自西向东运动，在电子流的正上方有一点P，由于电子运动产生的磁场在P点的方向（）A、竖直向上B、竖起向下C、水平向南D、水平向北

4、安培分子电流假说可用来解释（）

A、运动电荷受磁场力作用的原因B、两通电导体有相互作用的原因

C、永久磁铁具有磁性的原因D、软铁棒被磁化的现象

5、如图，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是（）

A、全向里B、全向外C、a向里，b、c向外D、a、c向外，b向里

6、如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的（）

A、区域ⅠB、区域ⅡC、区域ⅢD、区域Ⅳ

二、填空题：

7、如图所示，一面积为S的长方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中，这时穿过线圈的磁通量为Wb，当线圈以ab为轴从图中位置转过60°

的瞬间，穿过线圈的磁通量为。

8、

8、如图所示S1与S2分别是半径为r1和r2的同心圆环，磁感应强度为B的匀强磁场方向与环面垂直，范围以S1为边界，则穿过环S1的磁通量为，穿过环S2的磁通量为。

9、大致画出图中各电流的磁场磁感线的分布情况

10、在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应的磁场的电流方向

三、计算题：

11、一个面积是40㎝2的导线框，垂直地放在匀强磁场中，穿过它的磁通量为0.8Wb，则匀强磁场的磁感应强度多大？

若放入一个面积为100㎝2的导线框于该磁场中，并使线框的平面与磁场方向成30°

角，则穿过该线框的磁通量多大

二．磁场对电流的作用

基础知识一、安培力

1.安培力：

通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力．

说明:

磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用，磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力．

2.安培力的计算公式：

F＝BILsinθ（θ是I与B的夹角）；

通电导线与磁场方向垂直时，即θ＝900，此时安培力有最大值；

通电导线与磁场方向平行时，即θ＝00，此时安培力有最小值，F=0N;

00＜B＜900时，安培力F介于0和最大值之间.

3.安培力公式的适用条件:

①公式F＝BIL一般适用于匀强磁场中I⊥B的情况，对于非匀强磁场只是近似适用。

②根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用，则通电导体对磁体有反作用力．两根通电导线间的磁场力也遵循牛顿第三定律．

二、左手定则

1.用左手定则判定安培力方向的方法：

伸开左手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，并使四指指向电流方向，这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向．

2.安培力F的方向既与磁场方向垂直，又与通电导线垂直,即F跟BI所在的面垂直．但B与I的方向不一定垂直．

3.安培力F、磁感应强度B、电流1三者的关系

①已知I,B的方向，可惟一确定F的方向；

②已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可惟一确定I的方向；

③已知F,1的方向时，磁感应强度B的方向不能惟一确定．

4.由于B,I,F的方向关系常是在三维的立体空间，所以求解本部分问题时，应具有较好的空间想象力，要善于把立体图画变成易于分析的平面图，即画成俯视图，剖视图，侧视图等．

规律方法1。

安培力的性质和规律；

①公式F=BIL中L为导线的有效长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿L由始端流向末端．如图所示，甲中：

，乙中：

L/=d（直径）＝2R（半圆环且半径为R）

②安培力做功:

做功的结果将电能转化成其它形式的能．

2、安培力作用下物体的运动方向的判断

（1）电流元法：

即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从而判断整段电流所受合力方向，最后确定运动方向．

（2）特殊位置法：

把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向，从而确定运动方向．

（3）等效法：

环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管，通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析．

（4）利用结论法：

①两电流相互平行时无转动趋势，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．

（5）转换研究对象法：

因为电流之间，电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律，这样，定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，再确定磁体所受电流作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向．

3.分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤

①画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况

②用左手定则确定各段通电导线所受安培力

③）据初速方向结合牛顿定律确定导体运动情况

磁场对通电导线的作用力练习题

【典型例题】

【例1】一根均匀粗导线的两端用柔软导线拉入电路，用用两根弹簧测力计悬挂起来，使导线MN保持水平，如图所示，在导线MN处加水平向里的磁场，并通以自M向N的电流，弹簧测力计的示数为F，若要使弹簧测力计示数增大，可以采用的做法是（）

A、只减小电流B、只增加电流C、只改变电流方向D、只改变磁场方向

【例2】如图所示，在与水平方向成60°

的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上放一重力为3N的金属棒ab，棒上通以3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止。

求：

（1）匀强磁场的磁感应强度B；

（2）ab棒对导轨的压力。

【例3】如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线通以如图所示方向电流时（）

A．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用

B．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用

C．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用

D．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用

【例4】如图所示，有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方，导线可以自由移动，当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流是时，有关直导线运动情况的说法中正确的是（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

【基础练习】

1、关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法中正确的是（）

A、F、B、I的三者必定均相互垂直B、F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于I

C、B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于ID、I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B

2、如图所示，在蹄形磁铁的上方放置一个可以自由运动的通电线圈abcd，最初线圈平面与蹄形磁铁处于同一竖直面内，则通电线圈运动的情况是（）

A、ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向下运动

B、ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向下运动

C、ab边转向纸外，cd边转向纸里，同时向上运动

D、ab边转向纸里，cd边转向纸外，同时向上运动

3、如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（）

A、水平向左B、水平向右C、竖直向下D、竖直向上

4、如图所示，一根通有电流I的直铜棒MN，用导线挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，此时两根悬线处于紧张状态，下列哪些措施可使悬线中张力为零（）

A、适当增大电流B、使电流反向并适当减小

C、保持电流I不变，适当增大BD、使电流I反向，适当减小

2、质量为m的金属导体棒置于倾角为

的导轨上，棒与导轨间的摩擦系数为

，当导体棒通电时，恰能在导轨上静止，如图所示的四个图中标出了四种可能的匀强磁场的磁感应强度B的方向，其中棒与导轨间的摩擦力可能为零的是（）

6、如图所示两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同，方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（）A、F2B、F1-F2C、F1+F2D、2F1-F2

7、如图所示，通有电流的导体A可以自由运动，判断导线A受安培力的情况及在安培力作用下导线将如何运动。

8、在匀强磁场中，有一段5㎝的导线和磁场垂直，当导线通过的电流是1A时，受磁场人作用力是0.1N，那么磁感应强度B=T；

现将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小为原来的一半，那么磁感应强度B=T，导线受到的安培力F=N。

9、长为L的水平通电直导线放在倾角为

的光滑的斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，若磁场方向竖直向上，则