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1、第九章磁场考 试 说 明考点内容要求说明要点解读磁场、磁感应强度、磁感线渗透考查或细节考查。全国课标卷未直接考查，而是借助安培力、带电粒子在磁场中的运动、电磁感应等问题间接考查。通电直导线和通电线圈周围磁场的方向直接考查或渗透考查。1.多以选择题考查，会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。2.要求会分析多条通电直导线磁场的叠加。安培力、安培力的方向直接考查。往往结合平衡问题、牛顿运动定律和电磁感应问题进行考查。匀强磁场中的安培力1.安培力的计算只限于电流与磁感应强度方向垂直的情况直接考查。1.安培力和安培力作用下的平衡或者运动问题，近两年均有考查，以选择题或计算题形式出现。2.要
2、求能够利用FBIL计算安培力大小，能够处理有关安培力的平衡问题，会利用牛顿运动定律求解有关安培力作用下的运动问题。3.常与电磁感应问题综合考查。洛伦兹力、洛伦兹力的方向细节考查或直接考查。一般在带电粒子在磁场或者复合场中综合考查。1.知道安培力是洛伦兹力的宏观表现。2.会用左手定则判断洛伦兹力的方向。洛伦兹力公式直接考查。一般结合带电粒子在磁场中的运动综合考查。理解并能熟练运用洛伦兹力公式。带电粒子在匀强磁场中的运动直接考查或综合考查。1.带电粒子在匀强磁场中的运动是高考考查的热点，也是难点。全国课标卷每年均有命题，考查形式有选择题，也有计算题，计算题往往是压轴题。2.考查形式涉及单边界磁场、
3、双边界磁场、圆形区域磁场等，还会考查电磁复合场中的动力学分析问题；对综合分析能力、空间想象能力、建模能力、利用数学知识处理物理问题的能力要求非常高。3.复习中要注意以最新科技成果为背景考查磁场的知识。质谱仪和回旋加速器2.洛伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情况直接考查。备考中注意对类似仪器的考查，例如速度选择器、电磁流量计、磁流体发电机、霍尔元件等。要熟练掌握这些仪器的工作原理。第1讲磁场及其对电流的作用知识点1)磁场、磁感应强度1磁场(1)定义：磁场是_磁体_、_电流_周围存在的一种特殊物质。(2)基本性质：磁场对处于其中的_磁体_、_电流_和_运动电荷_有磁场力的作用。(3)方向：小
4、磁针的_N极_所受磁场力的方向。2磁感应强度(1)定义式：_B_(通电导线垂直于磁场)。(2)方向：小磁针静止时_N极_的指向。知识点2)磁感线与安培定则1磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的_切线_方向都跟这点的磁感应强度的方向一致。2安培定则：(1)通电直导线：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。(2)环绕电流：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。如图，分别表示通电直导线、环形电流、通电线圈周围的磁场，表示_电流_的方向，表示_磁场_的方向。思考：磁铁产
5、生磁场的本质是什么？答案：磁铁中的每个原子会存在分子电流，并因分子电流而产生一个很小的磁场，平时分子电流磁场是杂乱无章的，所以对外不显磁性，在磁铁被磁化时，所有的分子电流磁场在强大的外磁场作用下会旋转自身的方向并趋于和外磁场的方向一致，这些分子电流磁场会合成一个较强的磁场，这时磁铁就会显示出磁性。在外加磁场撤去后，分子电流磁场还会有序排列，对外显示出磁性。知识点3)安培力的大小与方向1安培力的方向：左手定则(1)伸出左手，让拇指与其余四指_垂直_，并且都在同一个平面内。(2)让磁感线从掌心进入，并使_四指_指向电流方向。(3)_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。如图，表示_
6、电流_的方向，表示_磁场_的方向，表示_安培力_的方向。2安培力的大小：F_BILsin_(为磁场方向与电流方向的夹角)(1)当磁场与电流垂直时，F_BIL_。(2)当磁场与电流平行时，F_0_。思考：(1)磁场中的一小段通电导体在该处受力为零，此处B一定为零吗？(2)利用左手定则判断两平行的通电(同向、异向)直导线间的安培力是引力还是斥力？答案：(1)不一定(2)同向相吸、异向相斥思维诊断：(1)电流在磁场中受力为零，说明该处磁感应强度为零。()(2)磁体的磁感线不论是在磁体外部还是在内部，都是由N极指向S极。()(3)同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，与此类似，同向电流相互排斥，异向电流
7、相互吸引。()(4)安培力F、磁感应强度B、电流I三者方向总是相互垂直。()(5)安培力计算公式FBIl的成立条件是磁感应强度B垂直于电流I，即BI。()(6)磁铁的磁场和电流的磁场本质上是不同的。()(7)磁感应强度是一个矢量，表示通电导线所受安培力的方向。()(8)地磁的N极在地球南极附近，赤道表面附近的地磁场可近似认为平行地面向北。()(9)安培力只能对导体做正功。()Z1(2017安徽安庆期末)关于磁场，下列说法正确的是(C)A地理上的南北极与地磁的南北极正好重合，但是方向相反B物理学中规定，小磁针南极的受力方向为磁场方向C磁感线不是真实存在的，但是磁场是真实存在的D电流也可以产生磁场
8、，但是电流产生的磁场与磁铁产生的磁场本质不一样解析地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，两者并不完全重合，故A错误；物理学中规定，小磁针北极的受力方向为磁场方向，故B错误；磁场是真实存在的，而磁感线却是人为引入的虚拟线，并不真实存在，故C正确；电流也可能产生磁场，并且电流产生的磁场与磁铁产生的磁场本质一样，故D错误。2(2017浙江绍兴模拟)关于磁场和磁感线，下列说法正确的是(C)A条形磁铁内部的磁感线方向从N极指向S极B一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度为零C两通电导线之间的相互作用是通过磁场发生的D在磁感应强度为B的磁场中，穿过面积为S的平面的磁通量
9、为BS解析条形磁铁内部的磁感线方向从S极指向N极，外部由N极指向S极，故A错误；若一小段通电导线平行磁感线放在某处，不受磁场力作用，但该处的磁感应强度不为零，故B错误；两通电导线之间的相互作用是通过磁场发生的。故C正确；在磁感应强度为B的磁场中，只有和磁场方向垂直时穿过面积为S的平面的磁通量为BS，故D错误。3(2017广西南宁二中等三校联考)磁场中某区域的磁感线如图所示，则(C)A同一通电导线放在a处受到的磁场力一定比放在b处受的磁场力大B同一通电导线放在a处受到的磁场力一定比放在b处受到的磁场力小Ca、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBb解析a处的磁感线比b处稀疏，则a点的磁感应强度比b
10、点的小，所以BaBb，故C正确，D错误；当将同一通电导线放入磁场中，由于受到放置角度的限制，当通电导线垂直磁场时，受到的磁场力最大，平行磁场时受到的磁场力为零，故虽然BaBb，但是无法比较通电导线受到的磁场力的大小，故A、B错误。4(2017湖北武汉部分学校联考)(多选)关于通电直导线在磁场中所受的安培力，下列说法正确的是(CD)A通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用B安培力的大小与通电直导线和匀强磁场方向的夹角无关C匀强磁场中，将直导线从中点折成直角，安培力的大小可能变为原来的D两根通以同向电流的平行直导线之间，存在着相互吸引的安培力解析安培力FBILsin，其中为电流方向与磁场方向
11、的夹角，安培力的大小与通电直导线和匀强磁场方向的夹角有关，当0时，通电直导线受到的安培力为零，故A、B错误。磁场方向与电流方向不平行时，安培力的大小为FBILsin，则安培力的大小可能变为原来的，故C正确。根据电流与电流之间的相互作用可知，两根通以同方向电流的平行直导线之间，存在着相互吸引的安培力，故D正确。考点一安培定则的应用和磁场的叠加1电流的磁场直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱两侧是N极和S极，与条形磁体的磁场类似，管内可看作匀强磁场，管外是非匀强磁场两侧是N极和S极，圆环内侧，离导线越近，磁场越强；圆环外侧离圆环越远，磁场越弱安培定则
12、立体图横截面图从上向下看从前向后看从右向左看2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)结果(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3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。例1(2017湖北部分重点中学模拟)已知通电导线在空间某点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比，与该点到通电导线的距离成反比。现有平行放置的三根长直通电导线，分别通过一个直角三角形ADC的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示，ACD60，O为斜边的中点。已知I12I22I3，I2在O点产生的磁场
13、的磁感应强度大小为B，则关于O点的磁感应强度，下列说法正确的是(B)A大小为2B，方向垂直于AD向左B大小为2B，方向垂直于AD向左C大小为2B，方向垂直于AD向右D大小为2B，方向垂直于AD向右解析通电导线周围的磁场的磁感线是围绕导线形成的同心圆，空间某点的磁场方向沿该点的切线方向，即与该点和通电导线的连线垂直，根据安培定则，可知三根通电导线在O点产生的磁场的磁感应强度方向如图所示。已知通电导线在空间某点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比，与该点到通电导线的距离成反比，已知I12I22I3，I2在O点产生的磁感应强度大小为B，O点到三根通电导线的距离相等，可知B3B2B，B12B，由
14、几何关系可知三根通电导线在平行于AD方向上的合磁感应强度为零，在垂直于AD方向的合磁感应强度为2B。方向垂直于AD向左，故B正确，A、C、D错误。规律总结：高考常考的三类磁场(1)电流表内部永磁体及铁心产生的磁场。(2)通电环形螺线管中部磁场分布。其中甲图中绝大部分磁场被束缚在铁心中，环形螺线管左、右半部相当于两个螺线管，且根据安培定则，相当于两个螺线管N、S极首尾相连；乙图环形螺线管左、右半部也相当于两个螺线管，且根据安培定则，相当于两个螺线管N极对N极，S极对S极的并联，磁场被迫在螺线管中部形成了闭合曲线，中部可近似看成匀强磁场。(3)地磁场。地球的磁场与条形磁铁的磁场相似：地磁场的S极在地理北极附近，地磁场的N极在地理的南极附近；将地磁场B沿地球表面，及垂直于地球表面两方向分解，得到磁场的两个分量B，B，无论在北半球还是南半球B总是从地理上的南极指向地理上的北级，在北半球B垂直于地表指向下，在南半球B垂直于地表向上。类题演练1(2017安徽安庆一中模拟)如图甲所示，一个条形磁铁P固定在水平桌面上，以P的右端O点为原点，中轴线为x轴建立一维坐标系。一个灵敏的小磁针Q放置在x轴上不同位置，设Q与x轴之间的夹角为。实
