高中物理磁場及磁場對通電導線的作用第1頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四磁場(1)基本特性：磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有______的作用．(2)方向：小磁針的____所受磁場力的方向．磁感應強度(1)物理意義：描述磁場的____和____．(2)大小：B＝(通電導線垂直于磁場)．(3)方向：小磁針靜止時____的指向．(4)單位：特斯拉(T)．磁場、磁感應強度、磁通量Ⅰ(考綱要求)2．1.磁場力N極強弱方向N極第2頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四勻強磁場(1)定義：磁感應強度的大小_________、方向_________的磁場稱為勻強磁場．(2)特點勻強磁場中的磁感線是疏密程度相同的、方向相同的平行直線．磁通量(1)概念：在磁感應強度為B的勻強磁場中，與磁場方向____的面積S與B的乘積．(2)公式：Φ＝___.(3)單位：1Wb＝______.3．4．處處相等處處相同垂直BS1T·m2第3頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四磁感線(1)磁感線：在磁場中畫出一些有方向的曲線，使曲線上各點的____方向跟這點的磁感應強度方向一致．(2)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場磁感線分布磁感線通電直導線和通電線圈周圍磁場的方向Ⅰ(考綱要求)1．切線第4頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四2．幾種電流的磁場分布直線電流的磁場通電螺線管的磁場環形電流的磁場特點無磁極、非勻強、且距導線越遠處磁場____與條形磁鐵的磁場相似，管內為勻強磁場，管外為非勻強磁場環形電流的兩側是N極與S極，且離圓環中心越遠，磁場____安培定則越弱越弱第5頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四直線電流的磁場通電螺線管的磁場環形電流的磁場立體圖橫截面圖縱截面圖第6頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四安培力的大小(1)磁場和電流垂直時：F＝____.(2)磁場和電流平行時：F＝0.安培力的方向(1)用左手定則判定：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內．讓磁感線從掌心進入，并使四指指向__________，這時拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受_____________．(2)安培力的方向特點：F⊥B，F⊥I，即F垂直于_____決定的平面．安培力、安培力的方向Ⅰ(考綱要求)勻強磁場中的安培力Ⅱ(考綱要求)2．1.BIL電流的方向安培力的方向B和I第7頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四第8頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四(2011·長春高三檢測)關于電場線和磁感線的說法正確的是 (

)．A．電場線和磁感線都是利用疏密表示場的強弱的B．電場線是客觀存在的，而磁感線是不存在的C．靜電場的電場線是不閉合的，而磁感線是閉合的曲線D．電場線和磁感線都可能相交答案

AC1．第9頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四(2011·杭州高三檢測)如圖8－1－1所示，通電直導線右邊有一個矩形線框，線框平面與直導線共面，若使線框逐漸遠離(平動)通電導線，則穿過線框的磁通量將圖8－1－12． (

)．A．逐漸增大 B．逐漸減小C．保持不變 D．不能確定解析離導線越遠，電流產生的磁場越弱，穿過線圈的磁感線條數越少，磁通量逐漸減小，故只有B正確．答案

B第10頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四關于磁感應強度，下列說法正確的是 (

)．A．一小段通電導線放在B為零的位置，那么它受到的磁

場力也一定為零

B．通電導線所受的磁場力為零，該處的磁感應強度也一

定為零C．放置在磁場中1m長的通電導線，通過1A的電流，受

到的磁場力為1N，則該處的磁感應強度就是1TD．磁場中某處的B的方向跟電流在該處受到的磁場力F的

方向相同解析根據磁感應強度的定義，A選項對．通電導線(電流I)與磁場方向平行時，磁場力為零，磁感應強度不為零，B選項錯．只有通電導線(電流I)與磁場方向垂直時，該處磁感應強度大小才為1T，C選項錯．B與F方向一定垂直，D選項錯．答案

A3．第11頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四(2012·武漢模擬)如圖8－1－2所示，正方形線圈abcd位于紙面內，邊長為L，匝數為N，過ab中點和cd中點的連線OO′恰好位于垂直紙面向里的勻強磁場的右邊界上，磁感應強度為B，則穿過線圈的磁通量為 (

)．圖8－1－24．答案

A第12頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四在勻強磁場中某處P放一個長度為L＝20cm，通電電流I＝0.5A的直導線，測得它受到的最大磁場力F＝1.0N，其方向豎直向上，現將該通電導線從磁場中撤走，則P處磁感應強度為 (

)．A．零B．10T，方向豎直向上C．0.1T，方向豎直向上D．10T，方向肯定不是豎直向上5．答案

D第13頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四通電矩形線框abcd與長直通電導線MN在同一平面內，如圖8－1－3所示，ab邊與MN平行．關于MN的磁場對線框的作用力，下列說法正確的是 (

)．A．線框有兩條邊所受的安培力方向相同B．線框有兩條邊所受的安培力大小相等C．線框所受的安培力的合力方向向左D．線框所受的安培力的合力方向向右圖8－1－36．解析由安培定則可知導線MN在線框處所產生的磁場方向垂直于紙面向外，再由左手定則判斷出bc邊和ad邊所受安培力大小相等，方向相反．ab邊受到向右的安培力Fab，cd邊受到向左的安培力Fcd.因ab處的磁場強，cd處的磁場弱，故Fab>Fcd，線框所受合力方向向右．答案

BD

第14頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四(1)磁感應強度由磁場本身決定，就像電場強度由電場本身決定一樣，跟該位置放不放通電導線、電流的大小無關．考點一對磁感應強度的理解(3)磁感應強度B的定義式也是其度量式．(4)磁感應強度是矢量，其方向是放入其中的小磁針靜止時N極的指向，空間中磁場疊加，在某一點的磁場方向即該點的磁感應強度的方向只有一個，即合磁場方向，應用平行四邊形定則來求該點的磁感應強度．第15頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四關于磁感應強度B，下列說法中正確的是 (

)．A．磁場中某點B的大小，跟放在該點的試探電流元的情

況有關B．磁場中某點B的方向，跟放在該點的試探電流元所受

磁場力方向一致C．在磁場中某點的試探電流元不受磁場力作用時，該點B值大小為零D．在磁場中磁感線越密集的地方，磁感應強度越大【典例1】第16頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四答案

D第17頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四有兩根長直導線a、b互相平行放置，如圖8－1－4所示為垂直于導線的截面圖．在圖示的平面內，O點為兩根導線連線的中點，M、N為兩根導線附近的兩點，它們在兩導線的中垂線上，且與O點的距離相等．若兩導線中通有大小相等、方向相同【變式1】圖8－1－4的恒定電流I，則關于線段MN上各點的磁感應強度的說法中正確的是 (

)．A．M點和N點的磁感應強度大小相等，方向相同B．M點和N點的磁感應強度大小相等，方向相反C．在線段MN上各點的磁感應強度都不可能為零D．在線段MN上只有一點的磁感應強度為零第18頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四解析兩根導線分別在M點和N點產生的磁感應強度大小相等，方向相反，所以M點、N點的磁感應強度大小相等，方向相反，選項B正確；線段MN中點O的磁感應強度為零，選項D正確．答案

BD第19頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四安培力公式寫為F＝ILB，適用條件為磁場與電流方向垂直．考點二安培力的分析與計算圖8－1－51．式中L是有效長度．彎曲導線的有效長度L，等于兩端點所連直線的長度(如圖8－1－5所示)；相應的電流方向，沿L由始端流向末端，因為任意形狀的閉合線圈，其有效長度L＝0，所以通電后在勻強磁場中，受到的安培力的矢量和一定為零．2．第20頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四如圖8－1－6，一段導線abcd位于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，且與磁場方向(垂直于紙面向里)垂直．線段ab、bc和cd的長度均為L，且∠abc【典例2】圖8－1－6＝∠bcd＝135°.流經導線的電流為I，方向如圖中箭頭所示．導線段abcd所受到的磁場的作用力的合力 (

)．第21頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四解析

ab、bc、cd所受安培力的大小均為F＝BIL，bc邊所受安培力的方向垂直于bc向上，ab、cd邊所受安培力的方向如圖所示，由幾何關系可知ab與cd邊所受安培力方向之間的夾答案

A第22頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四(2011·黃岡質檢)如圖8－1－7所示，用粗細均勻的電阻絲折成平面梯形框架，ab、cd邊均與ad邊成60°角，ab＝bc＝cd＝L，長度為L的電阻絲電阻為r，框架與一電動勢為E，內阻為r的電源相連接，垂直于框架平面有磁感應強度為B的勻強磁場，則框架受到的安培力的合力大小為 (

)．【變式2】圖8－1－7第23頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四答案

C第24頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四判定安培力作用下導體運動情況的常用方法考點三安培力作用下導體運動情況的判定(小專題)第25頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四如圖8－1－8所示，把一通電導線放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導線可以自由移動．當導線通過電流I時，如果只考慮安培力的作用，則從上往下看，導線的運動情況是 (

)．A．順時針方向轉動，同時下降B．順時針方向轉動，同時上升C．逆時針方向轉動，同時下降D．逆時針方向轉動，同時上升【典例3】圖8－1－8解析第一步：電流元受力分析法把直線電流等效為OA、OB兩段電流元，蹄形磁鐵磁感線分布以及兩段電流元受安培力方向相反，如圖a所示．可見從上往下看時，導線將逆時針方向轉動．第26頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四第二步：特殊位置分析法取導線逆時針轉過90°的特殊位置來分析，如圖b所示．根據左手定則判斷安培力方向向下，故導線在逆時針轉動的同時向下運動．答案

C第27頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四(2011·江蘇徐州模擬)如圖8－1－9所示，把輕質導線圈用絕緣細線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面．當線圈內通以圖中方向的電流后，線圈的運動情況是【變式3】圖8－1－9 (

)．A．線圈向左運動B．線圈向右運動C．從上往下看順時針轉動D．從上往下看逆時針轉動第28頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四解析法一電流元法．首先將圓形線圈分成很多小段，每一段可看作一直線電流元，取其中上、下兩小段分析，其截面圖和受安培力情況如右圖所示．根據對稱性可知，線圈所受安培力的合力水平向左，故線圈向左運動．只有選項A正確．法二等效法．將環形電流等效成小磁針，如右圖所示，據異名磁極相吸引知，線圈將向左運動，選A.也可將左側條形磁鐵等效成環形電流，根據結論“同向電流相吸引，異向電流相排斥”，也可判斷出線圈向左運動，選A.答案

A第29頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四如圖8－1－10所示條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根長直導線，導線與磁鐵垂直，給導線通以垂直紙面向里的電流，用F表示【典例4】圖8－1－10磁鐵對桌面的壓力，用f表示桌面對磁鐵的摩擦力，導線中通電后與通電前相比較 (

)．A．F減小，f＝0 B．F減小，f≠0C．F增大，f＝0 D．F增大，f≠0第30頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四解析

(轉換研究對象法)如圖所示，畫出一條通電電流為I的導線所在處的磁鐵的磁感線，電流I處的磁場方向水平向左，由左手定則知，電流I受安培力方向豎直向上．根據牛頓第三定律可知，電流對磁鐵的反作用力方向豎直向下，所以磁鐵對桌面壓力增大，而桌面對磁鐵無摩擦力作用，故正確選項為C.答案

C第31頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四一條形磁鐵放在水平桌面上，它的上方靠S極一側吊掛一根與它垂直的導體棒，圖8－1－11中只畫出此棒的截面圖，并標出此棒中的電流是流向紙【變式4】圖8－1－11內的，在通電的一瞬間可能產生的情況是 (

)．A．磁鐵對桌面的壓力減小B．磁鐵對桌面的壓力增大C．磁鐵受到向右的摩擦力D．磁鐵受到向左的摩擦力第32頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四解析如圖所示，對導體棒，通電后，由左手定則判斷出導體棒受到斜向左下的安培力，由牛頓第三定律可得，磁鐵受到導體棒的作用力應斜向右上，所以在通電的一瞬間，磁鐵對桌面的壓力減小，磁鐵受到向左的摩擦力，因此A、D正確．答案

AD第33頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四如圖8－1－12所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，A為水平放置的直導線的截面，導線中無電流時磁【變式5】圖8－1－12鐵對斜面的壓力為FN1；當導線中有垂直紙面向外的電流時，磁鐵對斜面的壓力為FN2，則下列關于壓力和彈簧的伸長量的說法中正確的是 (

)．A．FN1<FN2，彈簧的伸長量減小B．FN1＝FN2，彈簧的伸長量減小C．FN1>FN2，彈簧的伸長量增大D．FN1>FN2，彈簧的伸長量減小第34頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四解析在題圖中，由于條形磁鐵的磁感線是從N極出發到S極，所以可畫出磁鐵在導線A處的一條磁感線，其方向是斜向左下方的，導線A中的電流垂直紙面向外，由左手定則可判斷導線A必受斜向右下方的安培力，由牛頓第三定律可知磁鐵所受作用力的方向是斜向左