高考物理一輪復習專題16磁場1知識點講解含解析

1、專題16磁場（1）考點風向標第一部分：考點梳理考點一、安培左則的應用和磁場的疊加考點二、對安培力的理解與分析考點三、安培力作用下導體運動情況的判斷考點四、安培力作用下導體的平衡考點五、安培力作用下的功能關(guān)系考點六、對洛倫茲力的理解考點七、帶電粒子在勻強磁場中的運動考點一、安培定則的應用和磁場的疊加安培定則的應用在運用安培泄則判立直線電流和環(huán)形電流的磁場時應分淸“因”和“果”。因果磁場原因（電流方向）結(jié)果（磁場方向）直線電流的磁場大拇指四指環(huán)形電流的磁場四指大拇指磁場的疊加（1）磁感應強度是矢量，訃算時與力的計算方法相同,利用平行四邊形定則或正交分解法進行合成與分解。（2）兩個電流附近的磁場的磁

2、感應強度是由兩個電流分別獨立存在時產(chǎn)生的磁場在該處的磁感應強度疊加 而成的。（典例應用1）（多選）（2015 課標II18）指南針是我國古代四大發(fā)明之一。關(guān)于指南針，下列說法正確的 是（）指南針可以僅具有一個磁極指南針能夠指向南北，說明地球具有磁場指南針的指向會受到附近鐵塊的干擾在指南針正上方附近沿指針方向放宜一直導線，導線通電時指南針不偏轉(zhuǎn)【解析】： 指南針有7、S兩個磁極，受到地磁場的作用靜止時S極指向南方,A錯誤,B正確。指南針有磁 性，可以與鐵塊相互吸引，C正確。由奧斯特實驗可知，小磁針在通電導線放苣位置合適的情況下，會發(fā)生偏 轉(zhuǎn),D錯誤?！敬鸢浮浚築C（典例應用2）下列關(guān)于通電直導線

3、和通電線圈周國磁場的磁感線分布和磁場方向，不考慮地磁場影響，下列 說法正確的是（）通電直導線周I卞的磁場方向可以用右手左則判斷,順著導線看去，磁感線可表示為以直導線為圓心的均勻 分布的同心圓環(huán)形導線的磁場,可用安培定則判斷，方法是：讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所 指方向即為環(huán)形導線軸線上的磁場方向從外部看,通電螺線管周國的磁場類似于條形磁鐵的磁場，螺線管內(nèi)部的磁場不能視為勻強磁場若把一個小磁針放在通電螺線管正上方中間位置，小磁針可能不與螺線管平行【解析】環(huán)形導線的磁場，可用安培圮則判斷，方法是：讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇 指所指方向即為環(huán)形導線軸線上的磁

4、場方向，選項B正確。通電直導線周國的磁場方向可以用安培定則判斷，順著導線看去,磁感線可表示為以直導線為圓心的分布不 均勻的同心圓，選項A錯誤。通電螺線管周國的磁場類似于條形磁鐵的磁場，螺線管內(nèi)部的磁場可以視為勻 強磁場，選項C錯誤。若把一個小磁針放在通電螺線管正上方中間位置，小磁針一立與螺線管平行，選項D錯 誤?！敬鸢浮浚築（典例應用3） （2017全國卷III18）如圖,在磁感應強度大小為B,的勻強磁場中，兩長直導線P和Q垂直 于紙而固定放巻，兩者之間的距離為1。在兩導線中均通有方向垂直于紙而向里的電流I時，紙面內(nèi)與兩導線距離均為1的a點處的磁感應強度為零。如果讓P中的電流反向、其他條件不變

5、，則a點處磁感應強度的大 小為()A. 0【解析】: 兩長直導線P和Q在a點處的磁感應強度的大小相等設為B,方向如圖甲所示，此時a點處的 磁感應強度為零，則兩磁感應強度的合磁感應強度B仆的大小等于Be,方向與B。相反，即B。的方向水平向左, 此時廠羋B,;讓P中的電流反向、其他條件不變，兩長直導線P和Q在a點處的磁感應強度的 大小仍為B,方向如圖乙所示，則兩磁感應強度的介磁感應強度大小為B,方向豎直向上,B與B垂直，苴合磁感 應強度為B戶寸B：+B：=B：,選項C正確?！敬鸢浮浚篊PQ考點二、對安培力的理解與分析應用安培力公式尸=萬農(nóng)時要注意乃與Z垂直。萬與Z平行時是有效長度。曲導線的有效長度

6、2等于連接兩端點線段的長度（如圖所示）；相應的電流沿;由始端流向末端。方向：根據(jù)左手左則判斷。（典例應用4）（多選）在赤道附近水平放置一根長L的直導線,導線中通有恒定電流I,地磁場在赤道的磁感 應強度為若不考慮磁偏角的影響，那么地磁場對該導線的作用力大小及方向可能是（）A. 0B.竽，豎直向下C. BIL,向西D.BIL向東【解析】：當水平通電直導線與磁場方向平行時,地磁場對通電導線的作用力為零,A正確；當水平通電直導線與磁場方向垂直時,地磁場對通電導線的作用力大小為方ZZ,且為最大值；當水平通電直導線與磁場方向成一夾角時，地磁場對通電導線的作用力大小應介于0和BIL之間,方向均沿豎直方向,B

7、正確,C、D錯誤?！敬鸢浮?AB（典例應用5）（多選）（2017全國卷I19）如圖，三根相互平行的固趙長直導線L、L：和L,兩兩等距，均通有電流I, L,中電流方向與J中的相同，與L,中的相反。下列說法正確的是（）/ t. : / 、r厶&I/L所受磁場作用力的方向與Lo、L,所在平而垂直萬.L,所受磁場作用力的方向與L：所在平而垂直L、L：和L,單位長度所受的磁場作用力大小之比為1 ： 1 ：羽Lx. L：和L,單位長度所受的磁場作用力大小之比為V3 ： a/3 ： 1【解析】如圖，由磁場的疊加知,L：與L,中的電流在L；處產(chǎn)生的合磁場的方向在L：、L,連線的中垂線上，由左 手立則知,L,所

8、受磁場作用力的方向與L：、L。所在平而平行。選項川錯誤。L：與L：中的電流在L。處產(chǎn)生的合磁場的方向與L、J的連線平行，由左手従則知,L,所受磁場作用力的方向 與L：、L：所在平而垂直。選項乃正確。由幾何關(guān)系知，設電流在另外導線處產(chǎn)生磁場的磁感應強度為B,而L：、L：所在處兩個磁場方向的夾角均為 120，則BbB,而L,所在處兩個磁場方向的夾角為60，則B令=樂,由F=ILB知,L、L：和L單位長度 所受的磁場作用力大小之比為1 ： 1 ： 0）的粒子以速率內(nèi)沿橫截而的某直徑射入磁場,離開磁場時速度方向偏離入射方向 60 0不計重力，該磁場的磁感應強度大小為（）A.3qR【答案】A【解析】本題考查帶電粒子在勻強磁場中的運動及其相關(guān)知識點意在考查考生應用力學、幾何知識分析解 決問題的能力。畫出帶電粒子運動軌跡示意圖，如圖所示。設帶電粒子在勻強磁場中運動軌跡的半徑為r, 根據(jù)洛倫茲力公式和牛頓第二定律,解得由圖中幾何關(guān)系可得：tan 30 =丁聯(lián)立解得： rqdr該磁場的磁感應強度萬=黔，選項A正確。方法總結(jié): 帶電粒子在磁場中做勻速圓