第一部分必考内容选修3-1 第九章 磁场第1讲 磁场的描述及磁场对电流的作用

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考点内容 要求 全国卷三年考情分析
2017 2018 2019
磁场、磁感应强度、
磁感线 Ⅰ
Ⅰ卷·T16：带电粒
子在复合场中的
运动
T19：安培力、左手
定则
Ⅱ卷·T18：带电粒
子在圆形磁场中
的运动
T21：安培力、左手
定则
Ⅲ卷·T18：磁感应
强度的合成、安培
定则
T24：带电粒子在
组合磁场中的运
动
Ⅰ卷·T25：带
电粒子在组合
场中的运动
Ⅱ卷·T20：安
培定则、磁感
应强度的合成
T25：带电粒子
在组合场中的
运动
Ⅲ卷·T24：带
电粒子在组合
场中的运动
Ⅰ卷·T17：
安培力的计
算
T24：带电粒
子在组合场
中的运动
Ⅱ卷·T17：
带电粒子在
有界磁场中
的圆周运动
Ⅲ卷·T18：
带电粒子在
组合磁场中
的圆周运动
通电直导线和通电
线圈周围磁场的方
向
Ⅰ
安培力、安培力的方
向Ⅰ
匀强磁场中的安培
力Ⅱ
洛伦兹力、洛伦兹力
的方向 Ⅰ
洛伦兹力公式 Ⅱ
带电粒子在匀强磁
场中的运动 Ⅱ
质谱仪和回旋加速
器Ⅰ
说明：(1)安培力的计算只限
于电流与磁感应强度垂直的
情形；
(2)洛伦兹力的计算只限于速
度与磁场方向垂直的情形。
第1讲　磁场的描述及磁场对电流的作用
知识要点
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＝(通电导线垂直于磁场放置)。
(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。
二、磁感线　通电直导线和通电线圈周围磁场的方向
1.磁感线及特点
(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)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。
③ 磁感线是闭合曲线，没有起点和终点。
④ 磁感线是假想的曲线，客观上不存在。
2.电流的磁场
通电直导线 通电螺线管 环形电流
安培定则
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
F＝ILBsin θ(其中 θ为B与I之间的夹角)
(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1
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。
基础诊断
1.关于磁感应强度 B，下列说法正确的是(　　)
A.根据磁感应强度的定义式 B＝可知，磁感应强度 B与F成正比，与 IL 成反比
B.一小段通电导线放在磁感应强度为零处，它所受的磁场力一定为零
C.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零
D.磁场中某处磁感应强度的方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向相同
答案　B
2.在磁场中某区域的磁感线如图 2所示，则(　　)
图2
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等，且 Ba＞Bb
B.a、b两处的磁感应强度的大小相等
C.同一通电导线放在 a处受力一定比放在 b处受力大
D.同一通电导线放在 a处受力一定比放在 b处受力小
解析　磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，安培力的大小跟该处的磁感
应强度的大小、I、L和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关，故 C、D
错误；由 a、b两处磁感线的疏密程度可判断出 Ba＞Bb，所以 A正确，B错误。
答案　A
3.下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是(　　)
解析　根据在磁体外部同名磁极相互排斥可知选项 A错误；应用安培定则可知
环形电流中心轴线上的磁场方向由右向左，小磁针 N极受到的磁场力向左，选
项B错误；根据安培定则可知通电螺线管内部磁场向右，内部小磁针 N极受到
的磁场力向右，选项 C正确；根据安培定则可知通电直导线右边磁场向里，小
磁针 N极应向里，选项 D错误。
答案　C
4.[人教版选修 3－1·P94·T1改编]下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，
其中正确的是(　　)
答案　C
5.(2019·4 月浙江选考，5)在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与
磁场方向垂直，则下列描述导线受到的安培力 F的大小与通过导线的电流 I的
关系图象正确的是(　　)
解析　根据题意，导线方向与磁场方向垂直，则导线受到的安培力大小与通过
导线的电流大小之间的关系满足 F＝ILB，故 A正确。
答案　A
　磁感应强度、磁场的叠加
考向 　磁感应强度的理解
(1)磁感应强度由磁场本身决定，因此不能根据定义式 B＝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
其所受安培力为零，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静止时 N极的指向。
【例 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受到磁场力的方向一致
C.若在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用，该点 B为零
D.长度为 L、电流为 I的导线在磁场中受力为 F，则磁感应强度 B大于或等于
解析　磁感应强度 B是由磁场本身决定的，与试探电流元的情况无关，A错误；
B的方向与电流元受力方向垂直，B错误；电流元受力还与电流和磁场方向的
夹角有关，当两者平行时，电流元不受力，C错误；当电流方向与磁场方向垂
直时，B＝，当成一定夹角 θ时，B＝，故 B大于或等于，D正确。
答案　D
考向 　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
2.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 2】 (多选)(2018·全国Ⅱ卷，20)如图 3，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘
导线 L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有 a、b两
点，它们相对于 L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大
小为 B0，方向垂直于纸面向外。已知 a、b两点的磁感应强度大小分别为 B0和
B0，方向也垂直于纸面向外。则(　　)
图3
A.流经 L1的电流在 b点产生的磁感应强度大小为 B0
摘要：

[高考导航]考点内容要求全国卷三年考情分析201720182019磁场、磁感应强度、磁感线ⅠⅠ卷·T16：带电粒子在复合场中的运动T19：安培力、左手定则Ⅱ卷·T18：带电粒子在圆形磁场中的运动T21：安培力、左手定则Ⅲ卷·T18：磁感应强度的合成、安培定则T24：带电粒子在组合磁场中的运动Ⅰ卷·T25：带电粒子在组合场中的运动Ⅱ卷·T20：安培定则、磁感应强度的合成T25：带电粒子在组合场中的运动Ⅲ卷·T24：带电粒子在组合场中的运动Ⅰ卷·T17：安培力的计算T24：带电粒子在组合场中的运动Ⅱ卷·T17：带电粒子在有界磁场中的圆周运动Ⅲ卷·T18：带电粒子在组合磁场中的圆周运动通电直导线和通...

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