2023届高考物理一轮复习：第24讲 磁场

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第24 讲 磁场
知识图谱
磁场的描述、安培力
知识精讲
一．磁感应强度
1．磁感应强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量，在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力与
电流元的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度，用符号 B表示，即 ，磁感应强度的单位为特斯拉，
国际符号 T。（没有找到磁荷，转而用电流元来定义磁感应强度）
2．磁感应强度是矢量。磁场中某点的磁感应强度方向是该点的磁场方向，即通过该点的磁感线的切线方向；
磁感应强度的大小由磁场本身决定，与放入磁场中的电流无关。
二．磁感线
1．磁感线：为了形象的研究磁场而引入的一束假象曲线，并不客观存在，但有实验基础。
2．磁感线特点：①磁感线的疏密程度能定性的反映磁场的强弱分布、磁感线上任一点的切线方向反映该点的
磁场方向。②磁感线是不相交的闭合曲线。
3．几种常见的磁场的磁感线
（1）条形磁铁磁感线：外部从 N极出发，进入 S极；中间位置与磁感线切线与条形磁铁平行。
（2）蹄形磁铁磁感线：外部从 N极出发，进入 S极。
（3）直线电流的磁感线：磁感线是一簇以导线为轴心的同心圆，其方向由安培定则来判定，右手握住通
电导线，伸直的大拇指指向电流的方向，弯曲的四指所指的方向就是磁感线方向，离通电导线越远的地方，
磁场越弱。
（4）通电螺旋管的磁感线：与条形磁铁相似，有 N、S极，方向可由安培定则判定，即用右手握住螺旋
管，让弯曲的四指指电流的方向，伸直的大拇指的方向就是螺旋管的 N极（即螺旋管的中心轴线的磁感线方
向）。
（5）环形电流的磁感线：可以视为单匝螺旋管，判定方法与螺旋管相同；也可以视为通电直导线的情况 。
（永磁体的安培分子电流假说）
（6）地磁场的磁感线：①地磁场的的 N极在地球的南极附近，S极在地球的北极附近，磁感线分布如图
所示；②地磁场 B的水平分量（ ）总是从地球的南极指向地球的北极，竖直分量（ ）在南半球垂直于地
面向上，在北半球垂直于地面向下；③在赤道平面上，在距离地球表面相等的各点，磁场强弱相同，且方向
水平向北。
（7）匀强磁场的磁感线：磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场，匀强磁场的磁感线是分布均匀的，
方向相同的平行线。
三．安培力——磁场对电流的作用力
1．安培力的大小
当B
、
I
、
L两两相互垂直时，F=BIL；当 B与I平行时 F=0；当 B与I成θ角时，则 F=BILsinθ
注意：①适用于任何磁场；但只有匀强磁场才能直接相乘② L应为有效长度，即图中两端点连线的长度（电场中
的有效长度平行与电场，磁场的有效长度垂直于磁场），相应的电流方向沿 L由始端流向末端。因为任意形状的
闭合线圈，其有效长度为零，所以通电以后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和为零。
2．安培力的方向
用左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线
垂直穿过手心，并使四指指向电流方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受的安培力的方向，
安培力的方向与 B和I所决定的平面垂直。
三点剖析
课程目标：
1.理解磁感应强度的大小、方向，磁感应强度的叠加
2.会判断安培力的方向，并分析计算
磁感应强度、磁感线
例题 1、 有一束电子流沿 x轴正方向高速运动，如图所示，电子流在 z轴上的 P点处所产生的磁场方向是（ ）
A.y 轴正方向 B.y 轴负方向 C.z 轴正方向 D.z 轴负方向
例题 2、[多选题] 如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的 M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、
方向相反的电流。a、o、b在M、N的连线上，o为MN 的中点，c、d位于 MN 的中垂线上，且 a、b、c、d到o点
的距离均相等，关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（ ）
A.o 点处的磁感应强度为零
B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
D.a、c两点处磁感应强度的方向不同
随练 1、 如图所示，三条长直导线都通以垂直纸面向外的电流，且 I1＝I2＝I3，则距三条导线等距离的 A点处磁场
方向为（ ）
A.向上 B.向右 C.向左 D.向下
随练 2、 有两条长直导线垂直水平纸面放置，交纸面 于 a、b两点，通有大小相等的恒定电流，方向如图，a、b
的连线水平。c是ab 的中点，d点与 c点关于 b点对称。已知 c点的磁感应强度为 B1，d点的磁感应强度为 B2，则
关于 a处导线在 d点的磁感应强度的大小及方向，下列说法中正确的是（ ）
A. ，方向竖直向上 B. ，方向竖直向下
C. ，方向竖直向下 D. ，方向竖直向上
随练 3、 如图，在磁感应强度大小为 B0的匀强磁场中，两长直导线 P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距
离为 l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流 I时，纸面内与两导线距离均为 l的a点处的磁感应强度为零。
如果让P中的电流反向、其他条件不变，则 a点处磁感应强度的大小为（ ）
A.0B. C. D.2B0
安培力
例题 1、 如图所示，a、b为两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线，通有垂直纸面向内的同向等大电流，在
ab 的中垂线上放置一根电流方向向下的导线 PQ，则关于通电导线 PQ 所受的安培力判断正确的是（ ）
A.P 端受到垂直 PQ 向右的安培力，Q端受到垂直 PQ 向左的安培力
B.P 端受到的安培力向右，但与 PQ 不垂直
C.P 端受到垂直 PQ 向外的安培力，Q端受到垂直 PQ 向内的安培力
D.P 端受到的安培力向外，但与 PQ 不垂直
例题 2、[多选题] 如图（a）所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振
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