专题71 磁场的描述（解析版）-2013高考一轮复习知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

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2023 高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练
第十三章 磁场
专题 71 磁场的描述
第一部分 知识点精讲
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体、电流和运动电荷有磁场力的作用。
2．磁感应强度
(1)物理意义：描述磁场的强弱和方向。
(2)大小：B＝。
(3)方向：小磁针的 N极所受磁场力的方向，也就是小磁针静止时 N极的指向。
(4)单位：特斯拉(T)。
【特别提醒】B的大小和方向由磁场本身决定，与该处放不放通电导线无关，在定义
式中一定要强调通电导线垂直于磁场方向。
3．匀强磁场
(1)定义：磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场。
(2)特点：磁感线疏密程度相同、方向相同。
4．地磁场
(1)地磁场的 N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。
【特别提醒】 地磁场的地磁“两极”与地球的地理“两极”位置相反。
(2)在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点的磁感应强度大小相等，且方向水平
向北。
（3）在南半球上方某处，磁感应强度 B的方向斜着向上，其水平分量 Bx方向向北。
在北半球上方某处，磁感应强度 B的方向斜着向下，其水平分量 Bx方向向北。
二、磁感线　电流周围磁场的方向
1．磁感线及其特点
(1)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。
(2)特点
①磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向。
②磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱。
③磁感线是闭合曲线，没有起点和终点。
④磁感线是假想的曲线，客观上不存在。
2．电流的磁场
通电直导线 通电螺线管 环形电流
安
培
定
则
3．常见电流的磁场的比较
安培定则 横截面图 纵截面图
直线电流
磁感线分布特点：以导线上任意点为圆心，垂直于导线的多组同心圆，越
向外越稀疏，磁场越弱
环形电流
磁感线分布特点：内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏
通电螺线管
磁感线分布特点：内部为匀强磁场且磁感应强度比外部强，方向由 S极指
向N极，外部类似条形磁铁，由 N极指向 S极
三、磁场叠加问题的一般解题思路
(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M、N处
的通电直导线在 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 c点合磁场的磁感应强度为 B。
四、磁通量
1．概念：在磁感应强度为 B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的平面，其面积 S与B
的乘积叫做穿过这个面积的磁通量。
2．公式：Φ＝BS，单位符号是 Wb。
3．适用条件
(1)匀强磁场。
(2)S为垂直于磁场的有效面积。
4．物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数。
5．标矢性：磁通量是标量，但有正负。
6．磁通量的变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1。
【特别提醒】磁通量是标量，但有正负，计算磁通量的变化量 ΔΦ＝Φ2－Φ1时，需要规定
的磁通量的正负。若磁感线从这个面进入规定磁通量为正，则磁感线从这个面出则磁通量
为负值。
第二部分 最新高考题精选
1. （2022 高考上海） 四根电阻均匀分布的电阻丝连接成一个闭合的正方形线框，Q为正
方形线框的中点。当强度为 I的电流从 a点流入 d点流出时，ad 边在 O点产生的磁场方向
为 （选填：“垂直于纸面向里”或“垂直于纸面向外”）。已知直导线
在O点产生的磁场大小与流经导线的电流大小成正比，若 ad 边在 O点产生的磁场磁感应
强度为 B，则整个线框在 O点产生的磁场磁感应强度大小为 。
17【参考答案】.垂直纸面向外 0
【命题意图】本题考查安培定则 +并联电路规律+直线电流的磁场+磁场叠加
【名师解析】当强度为 I的电流从 a点流入 d点流出时，根据直线电流产生磁场判断的安培
定则，可知 ad 边在 O点产生的磁场方向为垂直纸面向外。由于四根电阻丝电阻相等，设每
根电阻丝的电阻为 R，设 ad 边中电流为 I1，ab 边、bc 边、cd 边中电流为 I2，根据并联电路
规律，I1R=I23R，解得另外三根电阻丝中电流为 I2=I1/3。由于 B正比于 I，根据直线电流产
生磁场判断的安培定则，可知 ab 边、bc 边、cd 边在 O点产生的磁场方向都是垂直纸面向
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