高考物理一轮复习学案：磁场及磁场的叠加

磁场及磁场的叠加知识点梳理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．磁感应强度的理解(1)描述磁场的强弱和方向。(2)B＝eq\f(F,IL)成立的条件为：通电导线（）于磁场。(3)磁场方向：小磁针（）极受力的方向。3．磁感线的特点(1)磁感线上某点的（）就是该点的磁场方向。(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的（）。(3)磁感线是（），没有起点和终点。(4)磁感线是假想的曲线，客观上（）。4．磁通量(1)大小：当S⊥B时，Φ＝（），（）量。(2)理解为穿过线圈平面的磁感线条数。电流周围的磁场(安培定则)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、非匀强磁场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2．磁场叠加问题的解题思路(1)确定磁场场源，如通电导线。(2)定位空间中需求解磁场的点，利用安培定则判定各个场源在这一点上产生的磁场的大小和方向。如图所示BM、BN为导线M、N在c点产生的磁场。(3)应用平行四边形定则进行合成，如图中的合磁感应强度B。练习题1．关于磁场中某一点磁感应强度的方向，下列说法正确的是()A．与一小段通电直导线所受磁场力的方向一致B．与运动电荷所受磁场力的方向一致C．与小磁针N极所受磁场力的方向一致D．与小磁针S极所受磁场力的方向一致解析：选C磁场中某一点磁感应强度的方向，与小磁针N极受力方向一致，C正确，A、B、D错误。2．一小段长为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eq\f(F,IL)B．磁感应强度B可能大于或等于eq\f(F,IL)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安培力解析：选BD只有在通电直导线垂直于磁场时，B＝eq\f(F,IL)才成立，通电直导线和磁场不垂直时，B>eq\f(F,IL)，通电直导线和磁场平行时，导线不受安培力，故A错误，B、D正确；磁感应强度是用比值法定义的，通电直导线受力大的地方，磁感应强度不一定大，C错误。3.磁场中某区域的磁感线如图所示，则()A．a点处没有磁感线，磁感应强度为零B．a点处磁感应强度比b点处大C．b点处的磁场方向和该点的切线方向垂直D．把一个小磁针放在b点，静止时小磁针N极的指向水平向右解析：选D磁感线的疏密表示磁场的强弱，由题图可知，a点处的磁感线比b处的磁感线稀疏，则a点处的磁感应强度比b点处的磁感应强度小，故A、B错误；某点磁感线的切线方向就是磁场的方向，小磁针静止时N极所指的方向是磁场方向，故C错误，D正确。4.如图所示是等腰直角三棱柱，其中侧面abcd为正方形，边长为L，按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下列说法中正确的是()A．通过abcd平面的磁通量大小为BL2B．通过dcfe平面的磁通量大小为eq\f(\r(2),2)BL2C．通过abfe平面的磁通量大小为eq\f(\r(2),2)BL2D．磁通量有正负，所以是矢量解析：选Babcd平面在垂直于磁场方向的投影面积S1＝eq\f(\r(2),2)L2，所以通过abcd平面的磁通量Φ1＝BS1＝eq\f(\r(2),2)BL2，故A错误；dcfe平面与磁场垂直，S2＝eq\f(\r(2),2)L2，所以通过dcfe平面的磁通量Φ2＝eq\f(\r(2),2)BL2，故B正确；abfe平面与磁场平行，S3＝0，则通过abfe平面的磁通量Φ3＝0，故C错误；磁通量是标量，但有正负，表示的是穿入还是穿出平面，故D错误。5．(多选)下列各图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是()解析：选AB图A为环形电流的磁场，符合安培定则；图B是直线电流的磁场，符合安培定则；图C是直线电流的磁场，不符合安培定则；图D是通电螺线管的磁场，不符合安培定则。6．如图，两根相互绝缘的通电长直导线分别沿x轴和y轴放置，沿x轴方向的电流为I0。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度B＝keq\f(I,r)，其中k为常量，I为导线中的电流，r为场中某点到导线的垂直距离。图中A点的坐标为(a，b)，若A点的磁感应强度为零，则沿y轴放置的导线中电流的大小和方向分别为()A.eq\f(a,b)I0，沿y轴正向 B.eq\f(a,b)I0，沿y轴负向C.eq\f(b,a)I0，沿y轴正向 D.eq\f(b,a)I0，沿y轴负向解析：选A沿x轴方向导线电流在A点产生的磁场的磁感应强度大小为Bx＝keq\f(I0,b)，由安培定则可知方向垂直xOy平面向外，由题知A点的磁感应强度为零，则沿y轴方向导线电流在A点产生的磁场的磁感应强度方向垂直xOy平面向里，由安培定则知，沿y轴放置的导线中电流方向沿y轴正向，其在A点的磁感应强度大小满足By＝keq\f(I,a)＝keq\f(I0,b)，即沿y轴放置的导线中电流的大小I＝eq\f(a,b)I0，故A正确。7．(2021·全国甲卷)两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与O′Q在一条直线上，PO′与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为()A．B、0 B．0、2BC．2B、2B D．B、B解析：选B竖直方向的两段导线中电流相等，且在同一直线上，可把EO与O′Q等效成一根无限长直导线，同理PO′与OF等效成一根无限长直导线。根据安培定则可知，两根无限长直导线在M处产生的磁感应强度大小均为B，方向相反，叠加后磁感应强度大小为0；竖直方向的导线和水平方向的导线在N处产生的磁感应强度大小均为B，方向相同，叠加后磁感应强度大小为2B，B正确。8.四根相互平行的通电长直导线a、b、c、d电流均为I，如图所示放在正方形的四个顶点上，每根通电直导线单独存在时，四边形中心O点的磁感应强度大小都是B，则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为()A．2eq\r(2)B，方向向左 B．2eq\r(2)B，方向向下C．2eq\r(2)B，方向向右 D．2eq\r(2)B，方向向上解析：选A根据安培定则判断得知：四根