高中物理 专题七 磁场的描述 磁场对电流的作用学案 新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理学案VIP免费

专题七磁场的描述磁场对电流的作用一、安培定则与磁感应强度的理解1．用安培定则判断电流周围的磁感线(如图1所示)(1)直线电流的磁场：伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向．(2)环形电流的磁场：右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向．(3)通电螺线管的磁场：弯曲的四指指向电流的方向，大拇指所指的方向就是螺旋管中心轴线上磁感线的方向．图1注意内部磁感线方向由S极指向N极，外部由N极指向S极．2．磁感应强度B与电场强度E的比较对应名称比较项目磁感应强度B电场强度E物理意义描述磁场的力的性质的物理量描述电场的力的性质的物理量定义式B＝，通电导线与B垂直E＝大小决定由磁场决定，与试探电流元无关由电场决定，与试探电荷无关方向矢量磁感线的切线方向，小磁针N极受力方向矢量电场线的切线方向，放入该点的正电荷受力方向场的叠加合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和合场强等于各个电场的电场强度的矢量和3.磁感线与电场线的比较(1)相同点：①都是为形象地描述场(电场或磁场方向和强弱)而假想的曲线；②线上各点的切线方向即该点的场(电场或磁场)的方向；③都是用疏密表示场(电场或磁场)强弱；(2)不同点：磁感线是闭合曲线；静电场中的电场线是不闭合曲线．[复习过关]1．下列关于磁感应强度的说法正确的是()A．一小段通电导体放在磁场A处，受到的磁场力比B处的大，说明A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大B．由B＝可知，某处的磁感应强度的大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比，与导线的I、L成反比C．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零D．小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向答案D解析磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是磁场本身性质的反映，其大小由磁场1以及在磁场中的位置决定，与F、I、L都没有关系，B＝只是磁感应强度的定义式，同一通电导体受到的磁场力的大小由所在处的磁感应强度和放置的方式共同决定，所以A、B、C都是错误的．磁感应强度的方向就是该处小磁针N极所受磁场力的方向，不是通电导线的受力方向，所以D正确．2．(多选)下列说法中正确的是()A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零B．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C．表征电场中某点电场的强弱，是把一个试探电荷放在该点时受到的电场力与试探电荷本身电荷量的比值D．表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值答案AC解析电场和磁场有一个明显的区别是：电场对放入其中的电荷有力的作用，磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行，因此A对，B错．同理根据电场强度的定义式E＝可知C正确．而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明，即B＝中I和B的方向必须垂直，故D错．3．(多选)彼此绝缘、互相垂直放置的两通电直导线中电流方向如图2所示，在两导线周围空间磁场较强的区域是()图2A．Ⅰ区B．Ⅱ区C．Ⅲ区D．Ⅳ区答案BD4．如图3所示，两根垂直纸面平行放置的直导线a和b，通有等值电流．在纸面上距a、b等远处有一点P，若P点合磁感应强度B的方向水平向左，则导线a、b中的电流方向是()图3A．a中向纸里，b中向纸外B．a中向纸外，b中向纸里C．a、b中均向纸外D．a、b中均向纸里答案A解析因为通电直导线周围磁场的磁感线是一簇以导线上各点为圆心的同心圆，所以直导线a中电流在P处激发的磁场方向垂直于a、P连线，直导线b中电流在P处激发的磁场方向垂直于b、P连线，又因为P点合磁感应强度B的方向水平向左，所以由矢量合成法则可知，a中电流在P处激发的磁场方向垂直aP斜向下，b中电流在P处激发的磁场方向垂直bP斜向2上，再根据安培定则很容易判断a、b中的电流方向，a中向纸里，b中向纸外，故选A.5．半径为r、电流为I1的通电圆环圆心a处的磁感应强度为B，在圆环下方距圆心a为L的地方水平放置一根电流为I2的无限长直导线MN时，圆环圆心a处的磁感应强度变为零，设圆环平面与长直导线在同一竖直平面内，如...