2018届一轮复习人教版磁场的描述磁场对电流的作用学案

1．知道磁感应强度的概念及定义式，并能理解与应用。 2．会用安培定则判断电流周围的磁场方向。

3．会用左手定则分析解决通电导体在磁场中的受力及平衡问题。

热点题型一 安培定则的应用和磁场的叠加

例1、 【2017·新课标Ⅲ卷】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. 0 B. 【答案】C

323B0 C. B0 D. 2B0 33

【变式探究】(多选)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线搭成一等边三角形。在导线中通过的电流均为I，电流方向如图所示。a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。将a、 b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3。下列说法正确的是 ( )

A．B1＝B2＜B3 B．B1＝B2＝B3

C．a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里 D．a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里 答案：AC 【提分秘籍】

1.安培定则的应用：在运用安培定则判定直线电流和环形电流及通电螺线管的磁场时应分清“因”和“果”。

直线电流的磁场 环形电流及通电 四指 螺线管的磁场 2.磁场的叠加：磁感应强度为矢量，合成与分解遵循平行四边形定则。 【举一反三】

如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，在M、N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，这时O点的磁感应强度大小为B1。若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为 ( )

大拇指 原因(电流方向) 大拇指 结果(磁场方向) 四指

A.3︰1 B．3︰2 C．1︰1 D．1︰2 答案：B

解析：如图所示，当通有电流的长直导线在M、N两处时，根据安培定则可知，二者在圆心O处产生的磁感应强度的大小都为B1/2；当将M长直导线移到P处时，两直导线在圆心O处产生的磁感应强度的大

B22B23

小也为B1/2，作平行四边形，由图中的几何关系，可得cos30°＝＝＝，故选项B正确，选项A、C、

B1B122D错误。

热点题型二 导体运动趋势的五种判定方法

例2、一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，当两线圈通以如图所示的电流时，从左向右看，线圈L1将 ( )

A．不动 B．顺时针转动 C．逆时针转动 D．向纸面内平动

方法二：利用结论法(凡转动，必靠近)。环形电流L1、L2之间不平行，则必有相对转动，直到两环形电流同向平行为止，据此可得L1的转动方向应是：从左向右看顺时针转动。

方法三：直线电流元法

把线圈L1沿转动轴分成上下两部分，每一部分又可以看成无数直线电流元，电流元处在L2产生的磁场中，据安培定则可知各电流元所在磁场方向向上，据左手定则可得，上部电流元所受安培力均指向纸外，下部电流元所受安培力均指向纸内，因此从左向右看线圈L1顺时针转动。

答案： B

【方法技巧】判断通电导体在安培力作用下的运动问题时应注意以下两点： (1)同一问题可以用多种判断方法分析，可以根据不同的题目选择恰当的判断方法。 (2)同一导体在安培力作用下，运动形式可能会发生变化，要根据受力情况进行判断。 【提分秘籍】

1.通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势的判定步骤：首先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向。

2．应用左手定则判定安培力方向时应注意：磁感线方向不一定垂直于电流方向，但安培力方向一定与磁场方向和电流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向决定的平面。

3．常用判断方法 电流元法 特殊位 在特殊位置―→安培力方向―→运动方向 置法 环形电流小磁针 等效法 条形磁铁通电螺线管多个环形电流 同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转结论法 到平行且电流方向相同的趋势 定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，可先分析电流在磁转换研究 体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从对象法 而确定磁体所受合力及运动方向 【举一反三】

如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放置在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向的电流时，导线的运动情况是(从上往下看) ( )

左手定则分割为电流元――→安培力方向―→整段导体所受合力方向―→运动方向

A．顺时针方向转动，同时下降 B．顺时针方向转动，同时上升 C．逆时针方向转动，同时下降 D．逆时针方向转动，同时上升 答案：A

热点题型三 安培力作用下导体的平衡问题

例3．【2017·新课标Ⅰ卷】如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反，下列说法正确的是

A．L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直 B．L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直

C．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:1:3 D．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为3:3:1 【答案】BC

【解析】同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。对L1受力分析，如图所示，可知L1所受磁场力的方向与L2、L3所在的平面平行，故A错误；对L3受力分析，如图所示，可知L3所受磁场力的方向与L1、L2所在的平面垂直，故B正确；设三根导线两两之间的相互作用力为F，则L1、L2受到的磁场力的合力等于F，L3受的磁场力的合力为3F，即L1、L2、L3单位长度受到的磁场力之比为1:1:3，故C正确，D错误。

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