第八章第一节

1、第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场 考纲展示考纲展示1磁场、磁感应强度、磁感线磁场、磁感应强度、磁感线2通电直导线和通电线圈周围磁场的方向通电直导线和通电线圈周围磁场的方向3安培力、安培力的方向安培力、安培力的方向4匀强磁场中的安培力匀强磁场中的安培力5洛伦兹力、洛伦兹力的方向洛伦兹力、洛伦兹力的方向6洛伦兹力公式洛伦兹力公式7带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动8质谱仪和回旋加速器质谱仪和回旋加速器2016高考导航高考导航说明：说明：1.安培力的计算只限于电流与磁感应强安培力的计算只限于电流与磁感应强度方向垂直的情况度方向垂直的情况2洛伦兹力的计算只限于速度和磁场方向垂

2、洛伦兹力的计算只限于速度和磁场方向垂第八章磁场第八章磁场栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场 热点视角热点视角1高考对磁场知识的考查频率较高，考查高考对磁场知识的考查频率较高，考查 的热点的热点 主要主要 集中集中在：磁场概念的理解、安培力的应用和带电粒子在磁场在：磁场概念的理解、安培力的应用和带电粒子在磁场 中的中的运动、带电粒子在复合场中的运动运动、带电粒子在复合场中的运动2高考题型包括选择题和计算题选择题侧重考查磁场的基高考题型包括选择题和计算题选择题侧重考查磁场的基本概念、安培力的简单应用和洛伦兹力的有关分析；计本概念、安培力的简单应用和洛伦兹力的有关分析；计 算题算题则侧重考查带电粒

3、子在磁场中或在复合场中的运动以及则侧重考查带电粒子在磁场中或在复合场中的运动以及 与电与电磁感应相结合的问题特别注意磁感应相结合的问题特别注意“边界问题边界问题”以及以及 由周期由周期 性性引起的多解问题引起的多解问题3高考也注重实际应用，如质谱仪、回高考也注重实际应用，如质谱仪、回 旋加速旋加速 器、霍器、霍 尔元尔元件、磁流体发电机、速度选择器、磁电式电流表等都件、磁流体发电机、速度选择器、磁电式电流表等都 可能成可能成为命题的背景为命题的背景第一节磁场的描述磁场对电流的作用第一节磁场的描述磁场对电流的作用第八章磁场第八章磁场栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场一、磁场、磁感应强度一、磁场

4、、磁感应强度1磁场磁场(1)基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有_的作用的作用(2)方向：小磁针的方向：小磁针的N极所受磁场力的方向极所受磁场力的方向2磁感应强度磁感应强度(1)物理意义：描述磁场强弱和方向物理意义：描述磁场强弱和方向(2)定义式：定义式：B_(通电导线垂直于磁场通电导线垂直于磁场)(3)方向：小磁针静止时方向：小磁针静止时_的指向的指向(4)单位：单位：_，符号，符号T.磁力磁力N极极特斯拉特斯拉栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场D栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场二、磁感线及特点二、磁感线及特点1磁感线磁感线在

5、磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的_方向方向都跟这点的磁感应强度的方向一致都跟这点的磁感应强度的方向一致2磁感线的特点磁感线的特点(1)磁感线上某点的磁感线上某点的_方向就是该点的磁场方向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磁感线的疏密定性地表示磁场的_，在磁感线较，在磁感线较密的地方磁场较密的地方磁场较_；在磁感线较疏的地方磁场较；在磁感线较疏的地方磁场较_切线切线切线切线强弱强弱强强弱弱栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场(3)磁感线是磁感线是_曲线，没有起点和终点在磁体外部，曲线，没有起点和终点在磁体外部，从从N极指向极指向S极

6、；在磁体内部，由极；在磁体内部，由S极指向极指向N极极(4)同一磁场的磁感线不同一磁场的磁感线不_、不、不_、不相切、不相切(5)磁感线是假想的曲线，客观上不存在磁感线是假想的曲线，客观上不存在闭合闭合中断中断相交相交栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场3电流周围的磁场电流周围的磁场直线电流直线电流的磁场的磁场通电螺线管通电螺线管的磁场的磁场环形电流环形电流的磁场的磁场特点特点安培安培定则定则无磁极、非匀无磁极、非匀强且距导线越强且距导线越远处磁场越弱远处磁场越弱与条形磁铁的磁与条形磁铁的磁场相似，管内为场相似，管内为匀强磁场且磁场匀强磁场且磁场最强，管外为非最强，管外为非匀强磁场匀强磁场环形

7、电流的两侧环形电流的两侧是是N极和极和S极且离极且离圆环中心越远，圆环中心越远，磁场越弱磁场越弱栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场 2.(单选单选)下列四图为电流产生磁场的分布图，正下列四图为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是确的分布图是() A BC DC栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场三、安培力的大小和方向三、安培力的大小和方向1安培力的大小安培力的大小(1)磁场和电流垂直时，磁场和电流垂直时，F_.(2)磁场和电流平行时：磁场和电流平行时：F0.2安培力的方向安培力的方向(1)用左手定则判定：伸开左手，使用左手定则判定：伸开左手，使 拇指与拇指与 其余四其余四 个手个手 指垂指垂

8、直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从 掌心进入，掌心进入，并使四指指向并使四指指向_的方向，这时的方向，这时_所指的方向就所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向是通电导线在磁场中所受安培力的方向(2)安培力的方向特点：安培力的方向特点：FB，FI，即，即F垂直于垂直于B和和I决定的决定的平面平面(注意：注意：B和和I可以有任意夹角可以有任意夹角)BIL电流电流拇指拇指栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场 3.(单选单选)(2014高考新课高考新课 标全标全 国卷国卷)关于通关于通电直电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是导线在

9、匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是()A安培力的方向可以不垂直于直导线安培力的方向可以不垂直于直导线B安培力的方向总是垂直于磁场的方向安培力的方向总是垂直于磁场的方向C安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半的一半B栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场考点考点一一 安培定则的应用和磁场的叠加安培定则的应用和磁场的叠加考点二考点二 安培力作用下导体运动情况的判定安培力作用下导体运动情况的判定栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场考点一安培定则

10、的应用和磁场的叠加考点一安培定则的应用和磁场的叠加1安培定则的应用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“因因”和和“果果”原因原因(电流方向电流方向)结果结果(磁场绕向磁场绕向)直线电流的磁场直线电流的磁场环形电流的磁场环形电流的磁场大拇指大拇指四指四指四指四指大拇指大拇指栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场2.磁场的叠加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四边形定则或正交分解法进行合成与分解特别提醒：特

11、别提醒：两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生的磁场在该流分别独立存在时产生的磁场在该 处的处的 磁感磁感 应强度叠加而应强度叠加而成的成的栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场审题点睛审题点睛(1)在在M、N两点时，两点时，O点的两个分磁感应强度大点的两个分磁感应强度大小关系如何？方向夹角为多大？小关系如何？方向夹角为多大？(2)在在P、N两点时，两点时，O点分磁感应强度大小关系如何？方向夹点分磁感应强度大小关系如何？方向夹角为多大？角为多大？B栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场方法总结方法总结

12、解决这类问题的思路和步骤：解决这类问题的思路和步骤：(1)根据安培定则确定各导线在某点产生的磁场方向；根据安培定则确定各导线在某点产生的磁场方向；(2)判断各分磁场的磁感应强度大小关系；判断各分磁场的磁感应强度大小关系；(3)根据矢量合成法则确定合磁场的大小和方向根据矢量合成法则确定合磁场的大小和方向栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场A栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场解析：由题意，直导线周围某点的磁感应强解析：由题意，直导线周围某点的磁感应强 度的大小与度的大小与电流的大小成正比，与距直导线的距离成电流的大小成正比，与距直导线的距离成 反比应用安反比应用安培定则并结合平行四边形定则，可知

13、培定则并结合平行四边形定则，可知A选项正确选项正确栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场考点二安培力作用下导体运动情况的判定考点二安培力作用下导体运动情况的判定1判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首 先先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况，然后利用左手定必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向动趋势的方向2在应用左手定则判定安培力方向时，磁感线方向不在应用左手定则判定安培力方向时，磁感线方向不 一定一定垂直于电流

14、方向，但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直于电流方向，但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直，即大拇指一定垂直，即大拇指一定 要垂直要垂直 于磁于磁 场方向和电流方向决定的场方向和电流方向决定的平面平面栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场 (单选单选)如图所示，把轻质导线圈如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面当轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是()A线圈向左运动线圈向左运动B线圈向右运动线圈向右运动C从上往下看顺时

15、针转动从上往下看顺时针转动D从上往下看逆时针转动从上往下看逆时针转动A栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场方法总结方法总结安培力作用下导体运动情况的判定方法安培力作用下导体运动情况的判定方法电流元法电流元法特殊位置法特殊位置法等效法等效法栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场结论法结论法转换研转换研究究对对象法象法同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势且电流方向相同的趋势定性分析磁体在电流磁场

16、作用下如何运动或定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，可先分析电流在磁体磁场运动趋势的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向体所受合力及运动方向栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场 2.(单选单选)如图所示，蹄形磁铁用悬如图所示，蹄形磁铁用悬 线悬于线悬于O点，点，在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是左向右的电流时

17、，蹄形磁铁的运动情况将是()A静止不动静止不动B向纸外平动向纸外平动CN极向纸外、极向纸外、S极向纸内转动极向纸内转动DN极向纸内、极向纸内、S极向纸外转动极向纸外转动C栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场解析：采取转换研究对象法判断在图示位置，导线左端受解析：采取转换研究对象法判断在图示位置，导线左端受磁场力向里，右端受磁场力向外，由牛顿第三定律可知，蹄磁场力向里，右端受磁场力向外，由牛顿第三定律可知，蹄形磁铁形磁铁N极受力向外，极受力向外，S极向里，故极向里，故C正确正确栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场方法技巧方法技巧用视图转换法求解涉及安培力的力学问题用视图转换法求解涉及安培力的力学

18、问题1安培力安培力(1)方向：根据左手定则判断方向：根据左手定则判断(2)大小：由公式大小：由公式FBIL计算，且其中的计算，且其中的L为导线在磁场为导线在磁场 中的中的有效长度如弯曲通电导线的有效长度有效长度如弯曲通电导线的有效长度L等于等于 连接两连接两 端端 点的点的直线的长度，相直线的长度，相 应的应的 电流方向沿电流方向沿 两端点连线两端点连线 由始由始 端流向末端流向末端，如图所示端，如图所示栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场2视图转换视图转换对于安培力作用下的力学问题，需画出导体棒的受力示意对于安培力作用下的力学问题，需画出导体棒的受力示意图但在三维空间无法准确画出其受力情况，

19、可将三维立图但在三维空间无法准确画出其受力情况，可将三维立体图转化为二维平面图，即画出俯视图、剖面图或侧视图体图转化为二维平面图，即画出俯视图、剖面图或侧视图等此时，金属棒用圆代替，电等此时，金属棒用圆代替，电 流方向用流方向用“”或或“”表示表示栏目栏目导引导引第八章磁场第八章磁场 (10分分)如图所示，在水平地面上固定如图所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为一对与水平面倾角为的光滑平行导电轨道，的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为轨道间的距离为l，两轨道底端的连线与轨道，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源将一根质量为垂直，顶端接有电源将一根质量为m的直的直导体棒导体棒ab放在两轨道上，且与两轨道垂直已知放在两轨道上，且与两轨道垂直已知 通过导体棒通过导体棒的恒定电流大小为的恒定电流大小为I，方向由，方向由a到到b，重力加速度为，重力加速度为g，在，在 轨道轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保 持持静止静止(1)求磁场对导体棒的安培力的大小；求磁场对导体棒