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1、考点内容要求说明考纲解读磁场；磁感应强度；磁感线；磁通量通电直导线和通电线圈周围磁场的方向安培力计算只限于直导线跟匀强磁场平行或垂直两种情况洛伦兹力带电粒子在匀强磁场中的运动计算只限于带电粒子速度与磁感应强度平行或垂直的情况质谱仪和回旋加速器的基本原理1.磁感应强度、磁感线、安培力、洛伦兹力的理解及安培定则和左手定则的运用，一般以选择题的形式出现2安培力的大小计算，以及带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的分析与计算一般以计算题的形式出现3带电粒子在分立场、混合场中的运动问题仍是本章考查的重点内容，极易成为试卷的压轴题.第第 1 课时课时 磁场的描述磁场的描述 磁场对电流的作用磁场对电流的作用考纲解
2、读 1.知道磁感应强度的概念及定义式，并能理解与应用.2.会用安培定则判断电流周围的磁场方向.3.会用左手定则分析解决通电导体在磁场中的受力及平衡类问题1对磁感应强度的理解下列关于磁感应强度的说法正确的是( )A一小段通电导体放在磁场 A 处，受到的磁场力比 B 处的大，说明 A 处的磁感应强度比 B 处的磁感应强度大B由 B可知，某处的磁感应强度的大小与放入该处的通电导线所受磁场力 F 成正FIL比，与导线的 I、L 成反比C一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零D小磁针 N 极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向答案 D解析 磁感应强度是描述磁场强弱和方向的
3、物理量，是磁场本身性质的反映，其大小由磁场以及在磁场中的位置决定，与 F、I、L 都没有关系，B只是磁感应强度的定FIL义式，同一通电导体受到的磁场力的大小由所在处的磁感应强度和放置的方式共同决定，所以 A、B、C 都是错误的磁感应强度的方向就是该处小磁针 N 极所受磁场力的方向，不是通电导线的受力方向，所以 D 正确2对磁感线的理解关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是( )A磁极与磁极之间、磁极与电流之间都可以通过磁场发生相互作用B磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针在该点静止时北极所指的方向一致C磁感线总是从磁铁的 N 极出发，到 S 极终止D磁感线可以
4、用细铁屑来显示，因而是真实存在的答案 AB解析 磁场是一种特殊物质，磁极、电流间发生作用都是通过磁场发生的，故 A 对；磁感线是为形象描述磁场而假想的线，不是真实存在的，故 D 错；磁感线的切线方向表示磁场的方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，故 B 对；磁感线是闭合曲线，在磁体外部由 N 极指向 S 极，在磁体内部由 S 极指向 N 极，故 C 错图 13磁场对电流作用力的计算如图 1 所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架，ab、cd 边均与 ad 边成 60角，abbccdL，长度为 L 的该电阻丝电阻为 r，框架与一电动势为 E、内阻为 r 的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为
5、B 的匀强磁场，则框架受到的安培力的合力大小为( )A0 B.C. D.5BEL11r10BEL11rBELr答案 C解析 总电阻 Rrr，总电流 I ，梯形框架受到的安培力等效为3r2r3r2r115ER5E11rI 通过 ad 边时受到的安培力，故 FBIBI2L，所以 C 选项正确ad10BEL11r4安培定则的应用如图 2 所示，甲、乙是直线电流的磁场，丙、丁是环形电流的磁场，戊、己是通电螺线管的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向图 2答案 一、磁场、磁感应强度1磁场(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用(2)方向：小磁针的 N 极所受磁场力的方向，
6、或自由小磁针静止时北极的指向2磁感应强度(1)物理意义：描述磁场的强弱和方向(2)定义式：B(通电导线垂直于磁场)FIL(3)方向：小磁针静止时 N 极的指向3匀强磁场(1)定义：磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场(2)特点匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线二、磁感线、通电导体周围磁场的分布1磁感线的特点(1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱，在磁感线较密的地方磁场较强；在磁感线较疏的地方磁场较弱(3)磁感线是闭合曲线，没有起点和终点在磁体外部，从 N 极指向 S 极；在磁体内部，由 S 极指向 N 极(4)
7、同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切(5)磁感线是假想的曲线，客观上不存在2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，且距导线越远处磁场越弱与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强，管外为非匀强磁场环形电流的两 侧是 N极和 S 极，且离圆环中心越远，磁场越弱安培定则立体图横截面图三、安培力、安培力的方向1安培力的大小(1)磁场和电流垂直时，FBIL.(2)磁场和电流平行时：F0.2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
8、场中所受安培力的方向(2)安培力的方向特点：FB，FI，即 F 垂直于 B 和 I 决定的平面考点一 对磁感应强度的理解1磁感应强度是反映磁场性质的物理量，由磁场本身决定，是用比值法定义的2磁感应强度 B 与电场强度 E 的比较对应名称比较项目磁感应强度 B电场强度 E物理意义描述磁场的力的性质的物理量描述电场的力的性质的物理量定义式B，通电导线与 B 垂直FILEFq大小决定由磁场决定，与检验电流无关由电场决定，与检验电荷无关方向矢量磁感线切线方向，小磁针 N极受力方向矢量电场线切线方向，放入该点的正电荷受力方向场的叠加合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和合场强等于各个电场的场强的矢量
9、和例 1 下列说法中正确的是( )A电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零B一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值解析 电场和磁场有一个明显的区别是：电场对放入其中的电荷有力的作用，磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行，因此 A 对，B 错同理根据电场强度的定义式 EF/q 可知 C 正确而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明，即 B中 I
10、和 B 的方向必须垂直，故 D 错FIL答案 AC1某点电场强度的方向与电荷在该点的受力方向相同或相反；而某点磁感应强度方向与电流元在该点所受安培力方向垂直，满足左手定则2电荷在电场中一定会受到电场力的作用；如果电流方向与磁场方向平行，则电流在磁场中不受安培力的作用突破训练 1 关于磁感应强度 B，下列说法中正确的是( )A磁场中某点 B 的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B磁场中某点 B 的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致C若在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用，该点 B 值大小为零D在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大答案 D解析 磁感应强度是磁场本身的属性，在
11、磁场中某处的磁感应强度为一恒量，其大小可由 B计算，与试探电流元的 F、I、L 的情况无关，A 错磁感应强度的方向规FIL定为小磁针 N 极所受磁场力的方向，与放在该处的电流元受力方向垂直，B 错当试探电流元的方向与磁场方向平行时，电流元受磁场力虽为零，但磁感应强度却不为零，C 错磁感线的疏密是根据磁场的强弱画出的，磁感线越密集的地方，磁感应强度越大，磁感线越稀疏的地方，磁感应强度越小，故 D 正确考点二 安培定则的应用和磁场的叠加1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的磁场时应分清“因”和“果”.原因(电流方向)结果(磁场绕向)直线电流的磁场大拇指四指环形电流的磁场四指大拇指2
12、.磁场的叠加磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解特别提醒 两个电流附近的磁场某处的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的例 2 如图 3 所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的 M、N 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流a、O、b 在 M、N 的连线上，O 为 MN 的中点，c、d 位于 MN 的中垂线上，且 a、b、c、d 到 O 点的距离均相等关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是( )图 3AO 点处的磁感应强度为零Ba、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反Cc、d 两点处的磁
13、感应强度大小相等，方向相同Da、c 两点处磁感应强度的方向不同解析 根据安培定则判断磁场方向，再结合矢量的合成知识求解根据安培定则判断：两直线电流在 O 点产生的磁场方向均垂直于 MN 向下，O 点的磁感应强度不为零，故A 选项错误；a、b 两点的磁感应强度大小相等，方向相同，故 B 选项错误；根据对称性，c、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，故 C 选项正确；a、c 两点的磁感应强度方向相同，故 D 选项错误答案 C1.根据安培定则确定通电导线周围磁场的方向2磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向3磁感应强度是矢量，多个通电导体产生的磁场叠加时，合磁场的磁感应强度等于各场
14、源单独存在时在该点磁感应强度的矢量和考点三 安培力作用下导体运动情况的判定(1)判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向(2)在应用左手定则判定安培力方向时，磁感线方向不一定垂直于电流方向，但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面例 3 一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图 4 所示，如果直导线可以自由地运动且通以方向为由 a 到 b 的电流，则导线 ab 受磁场力后的运动情况为( )图 4A从上向下看顺
15、时针转动并靠近螺线管B从上向下看顺时针转动并远离螺线管C从上向下看逆时针转动并远离螺线管D从上向下看逆时针转动并靠近螺线管解析 本题考查安培定则以及左手定则，意在考查学生对安培定则以及左手定则的应用的理解先由安培定则判断通电螺线管的南、北两极，找出导线左、右两端磁感应强度的方向，并用左手定则判断这两端受到的安培力的方向，如图 a 所示可以判断导线受磁场力后从上向下看逆时针方向转动再分析此时导线位置的磁场方向，再次用左手定则判断导线受磁场力的方向，如图 b 所示，导线还要靠近螺线管，所以 D 正确，A、B、C 错误答案 D判定安培力作用下导体运动情况的常用方法电流元法分割为电流元安培力方向整段导
16、体所受合力方向运动方向特殊位置法在特殊位置安培力方向运动方向等效法环形电流小磁针条形磁铁通电螺线管多个环形电流结论法同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势转换研究对象法定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，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，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向突破训练 2 如图 5 所示，把一重力不计的通电直导线 AB 放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由移动当导线中通有如图所示方向的电流 I 时，从上向下看，关于导线AB 的运动情况下列说法正确的是( )图 5A顺时针转动，同时下降B顺时针转动，同
