易错点20 磁场的描述 安培力（原卷版）-备战2022年高考物理典型易错题辨析与精练

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易错点 20 磁场的描述 安培力
易错总结
一、　磁场、磁感线、磁感应强度
1．磁场
(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用．
(2)方向：小磁针的 N极所受磁场力的方向．
2．磁感线
在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁感应强度的方向一致．
3．磁体的磁场和地磁场
4．磁感应强度
(1)物理意义：描述磁场强弱和方向．
(2)大小：B＝(通电导线垂直于磁场)．
(3)方向：小磁针静止时 N极的指向．
二、　电流的磁场
1．奥斯特实验：奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，首次揭示了电与磁的联系．
2．安培定则
(1)通电直导线：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向
就是磁感线的环绕方向．
(2)通电螺线管：让右手弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，大拇指所指的方向就是环形电流中轴线
上的磁感线的方向或螺线管内部磁感线的方向．
三、磁 通 量
1．概念
在磁感应强度为 B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积 S和B的乘积．
2．公式：Φ＝B·S.
3．单位：1 Wb＝1_T·m2.
四、安培力的方向和大小
1．安培力的方向
(1)左手定测：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中让磁感
线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大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．
(2)两平行的通电直导线间的安培力：同向电流互相吸引，异向电流互相排斥．
2．安培力的大小
当磁感应强度 B的方向与导线方向成 θ角时，F＝BILsin_θ，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两
种特殊情况：
(1)当磁场与电流垂直时，安培力最大，Fmax＝BIL.
(2)当磁场与电流平行时，安培力等于零．
解题方法
一、电流磁场的叠加和安培定则的应用
1.直流电流或通电螺线管周围磁场磁感线的方向都可以应用安培定则判定．
2．磁感应强度是矢量，叠加时符合矢量运算的平行四边形定则．
二、安培力的分析和平衡问题
1.安培力常用公式 F＝BIL，要求两两垂直，应用时要满足
(1)B与L垂直．
(2)L是有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度．
如弯曲导线的有效长度 L等于两端点所连直线的长度(如图)，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
闭合线圈通电后在匀强磁场中，受到的安培力的矢量和为零．
2．解题步骤
(1)把立体图转化为平面图．
(2)根据左手定则确定安培力的方向．
(3)受力分析，画出安培力和其他力．
(4)根据平衡条件列出平衡方程．
【易错跟踪训练】
易错类型 1：对物理概念理解不透彻
1．（2019·荆门市龙泉中学高考模拟）下列关于磁铁的使用的说法中不正确的是 （ ）
A．磁铁受到撞击会使磁铁的磁性减弱
B．原先没有磁性的铁，在长期受到磁铁的吸引会产生磁性
C．对磁铁加热会使磁铁的磁性减弱
D．永磁体在受到加热或敲打后，其磁性不会发生改变
2．（2020·全国高三课时练习）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨
针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示，
结合上述材料，下列说法不正确的是（ ）
A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D．信鸽可以借助地磁场来辨别方向
3．（2020·北京朝阳·高三期末）以下关于电场和磁场的理解正确的是（　　）
A．一定条件下，两种场可以互相激发产生
B．试探电荷在电场中，电流元（一小段通电导线）在磁场中，一定都受到相应的场力
C．静电场、涡旋电场、恒定磁场和变化磁场都可以定义势和势能的概念
D．场和场线都是人们为了研究问题方便引入的理想物理模型，并非客观存在
4．（2020·浙江）如图，三根相互平行的固定长直导线 L1、L2和L3两两等距，垂直纸面放置，均通有大小
相等的电流 I，L1、L2中电流方向垂直纸面向里，L3中电流方向垂直纸面外，下列说法错误的是（　　）
A．L1、L2在L3处产生的合磁感应强度方向与 L1、L2连线平行
B．L2、L3在L1处产生的合磁感应强度方向与 L2、L3连线垂直
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