教材高考物理一轮复习第12章安培力与洛伦兹力第1讲磁吃通电导线的.pdf

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第1讲磁场对通电导线的作用力

课标要求考情分析

1．新高考例证

2.1.1通过实验，认识安培2020年某某高考卷第17题，利用质谱仪工作环境中

力。能判断安培力的方向，的加速电场、偏转磁场和偏转电场构建物理情境，需

会计算安培力的大小。了解要考生将粒子的三维运动简化为匀加速直线运动、匀

安培力在生产生活中的应速圆周运动和类平抛运动等平面或直线运动，考查了

用。考生将复杂实际问题中的对象、过程转换成物理模型

2.1.2通过实验，认识洛伦兹的能力。

力。能判断洛伦兹力的方向，2．新高考预测

会计算洛伦兹力的大小。(1)带电粒子在复合场中的运动以霍尔效应及磁流体

2.1.3能用洛伦兹力分析带发电机为代表，在组合场中的运动主要是考查运动轨

电粒子在匀强磁场中的圆周迹及多解问题，与力学、电学、能量等知识综合应用，

运动。了解带电粒子在匀强考查科学推理、模型构建等核心素养。

磁场中的偏转及其应用。(2)注意安培力在2020年某某高考卷中没有出现，安

培力可以与电磁感应相结合进行考查。

知识体系

第1讲磁场对通电导线的作用力

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铁、电流和运动电荷有力的作用。

2．磁感应强度

(1)物理意义：描述磁场的强弱和方向。

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F
(2)定义式：B＝(通电导线垂直于磁场)。
Il

(3)方向：小磁针静止时N极指向。

(4)单位：特斯拉，符号为T。

思考辨析

F
1．磁感应强度B一定等于。(×)
Il

提示：只有当磁感线与通电导线垂直时此公式才成立。

F
2．有人认为“因B＝，所以B与F成正比、与Il成反比”，这种说法正确吗？
Il

提示：不正确。B与F、Il均无关，由磁场本身决定。

3．一小段通电导体放在磁场中A处，受到的磁场力比在B处的大，能否说明A处的磁

感应强度一定比B处的磁感应强度大？

提示：不能。通电导体在磁场中的受力大小跟磁感应强度的大小及导体放置的位置均有

关。

二、磁感线和电流周围的磁场

1．磁感线

在磁场中画出一些有方向的曲线，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，这种曲线就叫作磁感线。

2．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。

(3)磁感线是闭合曲线，没有起点和终点。在磁铁外部，从N极指向S极；在磁铁内部，

从S极指向N极。

3．电流周围的磁场(安培定则)

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直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场

无磁极，为非匀强磁与条形磁铁的磁场相似，环形电流的两侧是N

特点场，且距导线越远，磁管内为匀强磁场且磁场极和S极，且离圆环

场越弱最强，管外为非匀强磁场中心越远，磁场越弱

安培定则

思考辨析

1．磁感线是真实存在的曲线。(×)

提示：磁感线是人为引入的假想曲线。

2．磁感线和电场线有什么相同点和不同点？

提示：相同点：疏密表示强弱，切线方向均表示电场或磁场方向，都是人为引入的假想

曲线，两种曲线都不相交。

不同点：电场线有起点和终点，不闭合，磁感线是闭合曲线。

三、安培力及其方向

1．安培力的大小

(1)磁场和电流方向垂直时：F＝IlB。

(2)磁场和电流方向平行时：F＝0。

2．用左手定则判断安培力的方向

(1)伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；

(2)让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流的方向；

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(3)这时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。

思考辨析

1．将通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为0。(×)

提示：如果磁感线和通电导线平行，则通电导线不受安培力。

2．安培力的方向有何特点？改变导体与磁感线间的夹角时，安培力的方向一定改变吗？

提示：安培力的方向既垂直于导体，也垂直于磁感线，即垂直于导体和磁感线决定的平

面。当改变导体与磁感线间的夹角时，安培力的方向不一定改变。

3．在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通

有大小相等的恒定电流，方向如图所示，判断c处导线所受安培力的方向，你有几种方法？

提示：方法一：根据同向电流相互吸引，c处导线所受安培力的合力方向垂直a、b连线

向左。

方法二：a、b处导线在c处产生的合磁场方向竖直向下，由左手定则可知c处导线所受

安培力的方向垂直a、b连线向左。

通电直导线与磁感线不垂直