2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)講義：9.1　磁場及其對電流的作用

1、PAGE 5 -第九章磁場第1講磁場及其對電流的作用必備知識一、磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度1.磁場:(1)定義:磁場是磁體、電流周圍存在的一種特殊物質(zhì)。(2)基本性質(zhì):磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有磁場力的作用。(3)方向:小磁針的N極所受磁場力的方向。2.磁感應(yīng)強(qiáng)度:(1)定義式:B=FIL(通電導(dǎo)線垂直于磁場)(2)方向:小磁針靜止時N極的指向。二、磁感線與安培定則1.磁感線:在磁場中畫出一些曲線,使曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致。2.安培定則:(1)通電直導(dǎo)線:右手握住導(dǎo)線,讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向。(2)環(huán)形電流

2、:讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向。三、安培力的大小與方向1.安培力的方向:左手定則(1)伸出左手,讓拇指與其余四指垂直,并且都在同一個平面內(nèi)。(2)讓磁感線從掌心進(jìn)入,并使四指指向電流方向。(3)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。左手定則的使用:如圖,表示電流的方向,表示磁場的方向,表示安培力的方向。2.安培力的大小:F=BILsin (為磁場方向與電流方向的夾角)(1)當(dāng)磁場與電流垂直時,F=BIL。(2)當(dāng)磁場與電流平行時,F=0?；A(chǔ)小題1.判斷下列題目的正誤。(1)小磁針N極受磁場力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方

3、向。()(2)磁場中的一小段通電導(dǎo)體在該處受力為零,此處B一定為零。()(3)由定義式B=FIL可知,電流強(qiáng)度I越大,導(dǎo)線L越長,某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度就越小。(4)磁感線是真實存在的。()(5)通電線圈可等效成條形磁鐵,它周圍的磁感線起始于線圈一端,終止于線圈的另一端。()(6)安培力的方向既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,又跟電流方向垂直。()提示:(1)。磁場中某點磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向表示該點磁場的方向,磁場方向也就是小磁針N極受力的方向。(2)。當(dāng)BI時,F=0,可見,通電導(dǎo)體受力為零,此處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B不一定為零。(3)。公式B=FIL是磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值定義式,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小由磁場自身決定,與電流I和

4、導(dǎo)線長度L(4)。磁感線是為了形象描述磁場畫出的假想線。(5)。磁感線是閉合曲線,沒有起點和終點。(6)。安培力的方向既垂直于磁場方向,又垂直于電流方向,即垂直于磁場與電流決定的平面。2.(多選)相互靠近的兩條直導(dǎo)線互相垂直,如圖所示,兩導(dǎo)線中電流I1I2,要使A點的磁場增強(qiáng)且方向垂直紙面向里,則應(yīng)()A.保持I1不變,增強(qiáng)I2B.保持I2不變,增強(qiáng)I1C.I1和I2都增強(qiáng)D.增強(qiáng)I1,減弱I2【解析】選B、D。電流I1和電流I2在A點產(chǎn)生的磁場方向相反,由于I1I2,所以A點的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。為使A點磁場增強(qiáng),必須使I1的磁場增強(qiáng)或減弱I2的磁場,所以B、D正確。3.(2019

5、大連模擬)如圖所示,AC是四分之一圓弧,O為圓心,D為圓弧中點,A、D、C處各有一垂直紙面的通電直導(dǎo)線,電流大小相等,方向垂直紙面向里,整個空間還存在一個大小為B的勻強(qiáng)磁場,O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度恰好為零。如果將D處電流反向,其他條件都不變,則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A.2(2-1)BB.2(2+1)BC.2BD.0【解析】選A。O點的實際磁感應(yīng)強(qiáng)度是A、D、C處電流產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度與空間大小為B的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和,O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度恰好為零,則A、C與空間磁場的矢量和一定與D單獨產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向,根據(jù)合成可得:D電流產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度BD=B2+1;所以將D處電流反向,其他條件都不變,O處磁感應(yīng)強(qiáng)度:B=2BD=2(2-1)B,B、C、D錯誤4.(教材改編題)如圖所示為電流天平,可以用來測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,它的右臂掛著矩形線圈,匝數(shù)為n,線圈的水平邊長為L,處于勻強(qiáng)磁場內(nèi),勻強(qiáng)磁場的方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈中通過電流I時,調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡,然后使電流反向,大小不變,這時需要在左盤中增加質(zhì)量為m的砝碼,才能使兩臂再次達(dá)到新的平衡。則用重力加速度g和n、m、L、I表示的B的表達(dá)式為()A.