第九章 第1讲　磁场及其对电流的作用

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五年高考(全国卷)命题分析
五年常考热点 五年未考重点
磁场和磁感应强度的
矢量合成
2018
2017
1卷19 题、2卷20 题
3卷18 题
1.带电粒子在磁场中运
动的多解问题
2.回旋加速器的原理和
应用
3.磁流体发电机、电磁
流量计和霍尔元件
4.带电粒子在周期性变
化的电场或者磁场中
的运动
安培力及安培力作用
下的平衡和运动问题
2017
2015
2014
1卷19 题、2卷21 题
1卷24 题
1卷15 题
带电粒子在磁场中的
运动
2017
2016
2015
2014
2卷18 题、3卷24 题
2卷18 题、3卷18 题
1卷14 题、2卷19 题
1卷16 题、2卷20 题
带电粒子在叠加场中
的运动
2017 1卷16 题
带电粒子在组合场中
的运动
2018
2016
1卷25 题、2卷25 题、3卷24 题
1卷15 题
1.考查方式：高考对本章内容考查命题频率极高，常以选择题和计算题两种形式出题，选择
题一般考查磁场的基础知识和基础规律，一般难度不大；计算题主要是考查安培力、带电粒
子在磁场中的运动与力学、电学、能量知识的综合应用，难度较大，较多的是高考的压轴
题.
2.命题趋势：(1)磁场的基础知识及规律的考查；(2)安培力、洛伦兹力的考查；(3)带电粒子
在有界磁场中运动的临界问题，在组合场、复合场中的运动问题；(4)磁场与现代科学知识
的综合应用.
第1讲　磁场及其对电流的作用
一、磁场、磁感应强度
1．磁场的基本性质
磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁力的作用．
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)．
(3)方向：小磁针静止时 N极的指向．
(4)单位：特斯拉，符号为 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．
4．地磁场
(1)地磁的 N极在地理南极附近，S极在地理北极附近，磁感线分布如图 1所示．
图1
(2)在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应强度相等，且方向水平向北．
5．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．
自测 1　(多选)一小段长为 L的通电直导线放在磁感应强度为 B的磁场中，当通过它的电流
为I时，所受安培力为 F.以下关于磁感应强度 B的说法正确的是(　　)
A．磁感应强度 B一定等于
B．磁感应强度 B可能大于或等于
C．磁场中通电直导线受力大的地方，磁感应强度一定大
D．在磁场中通电直导线也可以不受力
答案　BD
自测 2　(2016·北京理综·17)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：
“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场
的磁感线分布如图 2.结合上述材料，下列说法不正确的是(　　)
图2
A．地理南、北极与地磁场的北、南极不重合
B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用
答案　C
解析　地球为一巨大的磁体，地磁场的南、北极在地理上的北极和南极附近，两极并不重合，
故A、B正确；地球内部也存在磁场，只有赤道附近上空磁场的方向才与地面平行，故 C错
误；射向地球赤道的带电宇宙射线粒子的速度方向与地磁场方向不会平行，一定受到地磁场
力的作用，故 D正确．
二、磁感线和电流周围的磁场
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)磁感线的疏密程度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．
① 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 ．
② 同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切．
③ 磁感线是假想的曲线，客观上并不存在．
2．几种常见的磁场
(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图 3所示)
图3
(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
纵截面图
自测 3　如图 4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4
答案　
三、安培力的大小和方向
1．大小
若I∥B，F＝0；若I⊥B，F＝BIL.
2．方向
总垂直于 B 、 I
所决定的平面，即一定垂直于 B和I，但B与I不一定垂直．可以用左手定则
来判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把手放入
磁场中，让磁感线从掌心进入，使伸开的四指指向电流的方向，那么，拇指所指的方向就是
通电导线在磁场中的受力方向．
3．两平行通电导线间的作用
同向电流相互吸引，反向电流相互排斥．
自测 4　(2018·山东省烟台市上学期期末) 以下说法中正确的是(　　)
A．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行
B．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向垂直
C．磁感线可以形象地描述各点的磁场强弱和方向，磁感线上每一点的切线方向都和小磁针
在该点静止时 N极所指的方向一致
摘要：

五年高考(全国卷)命题分析五年常考热点五年未考重点磁场和磁感应强度的矢量合成201820171卷19题、2卷20题3卷18题1.带电粒子在磁场中运动的多解问题2.回旋加速器的原理和应用3.磁流体发电机、电磁流量计和霍尔元件4.带电粒子在周期性变化的电场或者磁场中的运动安培力及安培力作用下的平衡和运动问题2017201520141卷19题、2卷21题1卷24题1卷15题带电粒子在磁场中的运动20172016201520142卷18题、3卷24题2卷18题、3卷18题1卷14题、2卷19题1卷16题、2卷20题带电粒子在叠加场中的运动20171卷16题带电粒子在组合场中的运动201820161卷2...

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