2019届高考物理一轮复习讲义：第九章 第1讲 磁场及其对电流的作用 Word版含答案

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方向时应分清“因”和“果”。

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。 例1 已知长直通电导线在周围某点产生磁场的磁感应强度大小与电流大小成正比、与该点到导线的距离成反比。4根电流大小相同的长直通电导线a、b、c、d平行放置，它们的横截面的连线构成一个正方形，O为正方形中心，a、b、c中电流方向垂直纸面向里，d中电流方向垂直纸面向外，则a、b、c、d长直通电导线在O点产生的合磁场的磁感应强度 B( )

A.大小为零

B.大小不为零，方向由O指向d C.大小不为零，方向由O指向c D.大小不为零，方向由O指向a

(1)通电直导线周围的磁感线是如何分布的？

提示：依据安培定则判断磁感线是以导线为中心的同心圆。 (2)磁感应强度的合成遵循什么运算定则？ 提示：平行四边形定则。 尝试解答 选D。

由安培定则可知，a、c中电流方向相同，O到a、c距离相等，两导线在O处产生的磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，矢量和为零；b、d两导线中电流方向相反，由安培定则可知，两导线在O处产生的磁场的磁感应强度方向均由O指向a，故D选项正确。 总结升华

磁场的叠加和安培定则应用的“三大注意”

(1)根据安培定则确定通电导线周围磁场的方向时，注意直导线和环形导线存在的差异。 (2)磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向。

(3)磁感应强度是矢量，多个通电导体产生的磁场叠加时，合磁场的磁感应强度等于各场源单独存在时在该点磁感应强度的矢量和。

[跟踪训练] [2017·湖南十三校联考] 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N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( )

A.1∶1 B．1∶2 C.3∶1 D.3∶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B1心O处产生的磁感应强度的大小都为；当

2

N处长直导线移至P处，两导线在圆心O处产生的磁

B1B1B21

感应强度的大小也为，根据平行四边形定则，由几何关系得B2＝，那么＝，故选项

22B12B正确。

考点2 安培力的分析与计算 [规律方法]

1.计算安培力公式F＝BIL，应用时要注意

(1)当B与I垂直时，F最大，F＝ILB；当B与I的夹角为θ时，F＝BILsinθ；当B与I平行时，F＝0。 (2)L是有效长度

①弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点线段的长度(如图所示)；相应的电流沿L由始端流向末端。

②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.方向：根据左手定则判断。

例2 [2017·河北唐山摸底考试]

1

将长为l的导线弯成圆弧，固定于垂直纸面向外、大小为B的匀强磁场中，两端点A、C

6连线竖直，如图所示。若给导线通以由A到C、大小为I的恒定电流，则导线所受安培力的大小和方向是( )

A.IlB，水平向左

B．IlB，水平向右

3IlBC.，水平向左

π3IlBD.，水平向右

π

(1)本题中计算安培力时通电导线的有效长度等于圆弧AC

的弧长吗？

提示：不等于，等于弦AC的长度。 (2)如何确定安培力方向？ 提示：应用左手定则判断。 尝试解答 选C。

导线中通以由A到C的电流I，根据题图中几何关系可得，计算安培力时导线的有效长度为3l3l

，所以导线受安培力大小为F安＝BI，再根据左手定则可知安培力方向水平向左。选项ππC正确。 总结升华

安培力的大小与方向的判定方法

分析和计算安培力时，必须准确利用安培力计算公式，有效长度的确定需要结合几何知识正确分析、计算，还要注意电流的方向与磁场方向的夹角；根据左手定则判断安培力方向时，注意四指指向电流的方向，安培力F⊥B，F⊥I，但磁感应强度B的方向与导线中电流I的方向并不一定垂直。

[跟踪训练] [2017·汕头模拟]如图是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。则( )