高考物理一轮复习 专题 磁场的描述及磁场对电流的作用导学案1-人教版高三全册物理学案.doc

磁场的描述及磁场对电流的作用
知识梳理
知识点一、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。
2．磁感应强度
(1)物理意义：描述磁场的强弱和方向。
(2)大小：B＝eq\f(F,IL)(通电导线垂直于磁场)。
(3)方向：小磁针静止时N极的指向。
(4)单位：特斯拉(T)。
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：疏密程度相同、方向相同的平行直线。
知识点二、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向
1．磁感线
在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上各点的切线方向跟这点的磁感应强度方向一致。
2．几种常见的磁场
(1)常见磁体的磁场(如图1所示)

图1
(2)电流的磁场
通电直导线通电螺线管环形电流安培定则知识点三、安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力
1．安培力的大小
(1)磁场和电流垂直时：F＝BIL。
(2)磁场和电流平行时：F＝0。
2．安培力的方向

图2
左手定则判断：
(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。
[思考判断]
(1)磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的试探电流元的强弱有关。()
(2)磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致。()
(3)在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大。()
(4)相邻两条磁感线之间的空白区域磁感应强度为零。()
(5)将通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为零。()
(6)由定义式B＝eq\f(F,IL)可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小。()
(7)安培力可能做正功，也可能做负功。()
答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×(7)√
考点精练
考点一磁场及安培定则的应用
1．理解磁感应强度的三点注意
(1)磁感应强度由磁场本身决定，因此不能根据定义式B＝eq\f(F,IL)认为B与F成正比，与IL成反比。
(2)测量磁感应强度时小段通电导线必须垂直磁场放入，如果平行磁场放入，则所受安培力为零，但不能说该点的磁感应强度为零。
(3)磁感应强度是矢量，其方向为放入其中的小磁针N极的受力方向，也是自由转动的小磁针静止时N极的指向。
2．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。
3．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对应训练
1．[磁场的理解](2015·新课标全国卷Ⅱ，18)(多选)指南针是我国古代四大发明之一。关于指南针，下列说法正确的是()
A．指南针可以仅具有一个磁极
B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场
C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰
D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转
解析指南针有N、S两个磁极，受到地磁场的作用静止时S极指向南方，选项A错误，B正确；指南针有磁性，可以与铁块相互吸引，选项C正确；由奥斯特实验可知，小磁针在通电导线放置位置合适的情况下，会发生偏转，选项D错误。
答案BC
2．[电场强度和磁感应强度的对比](多选)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E＝eq\f(F,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＝eq\f(F,IL)中I和B的方向必须垂直，故D错。
答案AC
3．[安培定则的应用，磁场的叠加]如图3所示，在直角三角形ABC的A点和B点分别固定一垂直纸面向外和向里的无限长通电直导线，其电流强度分别为IA和IB，∠A＝30°，通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度B＝keq\f(I,r)，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线的电流强度。当一电子在C点的速度方向垂直纸面向外时，所受洛伦兹力方向垂直B