考什么1.磁場、磁感應強度、磁感線2.通電直導線和通電線圈周圍磁場的方向3.安培力、安培力的方向4.勻強磁場中的安培力5.洛倫茲力、洛倫茲力的方向考什么6.洛倫茲力公式7.帶電粒子在勻強磁場中的運動8.質譜儀和回旋加速器怎么考對本章知識的考查頻率較高的是與洛倫茲力有關的帶電粒子在勻強磁場或復合場中的運動，其次是與安培力有關的通電導體在磁場中的加速或平衡問題，另外本章知識常與電場、恒定電流以及電磁感應、交變電流等知識聯系綜合考查，題型主要有選擇題和計算題，難度中等偏上怎么辦復習時應側重對磁場、磁感應強度、磁感線、地磁場、安培力、洛倫茲力等基本概念的理解，掌握對電流在磁場中，帶電粒子在磁場中的受力分析和運動分析，結合牛頓運動定律、運動學知識、圓周運動問題及功和能的關系等知識進行綜合分析第1講磁場的描述磁場對電流的作用高考成功方案第1步高考成功方案第2步高考成功方案第3步每課一得每課一測第九章回扣一磁場磁感應強度1．關于磁場的說法正確的是(

)A．磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質B．磁場是為了解釋磁極間的相互作用而人為規定的C．磁體與磁體之間是直接發生作用的D．磁場只有在磁體與磁體、磁體與電流發生作用時才產生解析：磁場是客觀存在于磁體或電流周圍的一種物質，是不以人的意志為轉移的，所以A對，B、D錯。磁體與磁體之間、磁體與電流之間、電流與電流之間的作用都是通過它們的磁場發生的，并不需要物體之間直接接觸，所以C是錯誤的。答案：A答案：D回扣二磁感線及幾種常見的磁場分布3．[雙選]關于磁感線的性質和概念，下列說法中正確的是 (

)A．磁感線上某點的切線方向就是該點的磁場方向B．鐵屑在磁場中的分布曲線就是磁感線C．磁感線總是從磁體的N極指向S極D．磁場中任意兩條磁感線均不相交解析：磁感線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向相同，A對；利用碎鐵屑在磁場中被磁化的性質，可顯示磁感線的形狀，但它排成的曲線本身不是磁感線，磁感線是假想曲線，B錯；磁感線在磁體外部由N極指向S極，但在內部卻是由S極指向N極，即磁感線是閉合曲線，C錯；假設兩條磁感線可以相交，過交點作曲線的切線，將有兩個不同的方向，而同一點的磁場方向只能有一個，故任意兩條磁感線均不相交，D對。答案：AD4．如圖9－1－1所示，甲、乙是直線電流的磁場，丙、丁是環形電流磁場，戊、己是通電螺線管的磁場，試在各圖中補畫出電流方向或磁感線方向。圖9－1－1解析：根據安培定則，可以確定甲中電流方向垂直紙面向里，乙中電流方向從下向上，丙中電流方向沿逆時針，丁中磁感線方向向下，戊中磁感線方向向左，己中磁感線方向向右。答案：如圖所示5.關于磁通量的說法正確的是(

)A．磁通量不僅有大小而且有方向，所以是矢量B．磁通量越大，磁感應強度越大C．穿過某一面的磁通量為零，該處磁感應強度不一定

為零D．磁通量就是磁感應強度解析：磁通量是標量，沒有方向，故A不對；由Φ＝BS知Φ是由B和S兩個因素決定，Φ大，有可能是由于S較大造成的，所以，磁通量越大，磁感應強度越大是不對的，B錯；由Φ＝BS⊥知，當線圈平面與磁場平行時，S⊥＝0，Φ＝0，但磁感應強度B不為零，故C對；磁通量和磁感應強度是兩個不同的物理量，故D不對。答案：C回扣三安培力的大小和方向6．請畫出在如圖9－1－2所示的甲、乙、丙三種情況下，導線ab受到的安培力的方向。圖9－1－2解析：畫出甲、乙、丙三種情況的側面圖，利用左手定則判定出在甲、乙、丙三種情況下，導線所受安培力的方向如圖所示。答案：見解析圖9－1－37.把長L＝0.15m的導體棒置于磁感應強度B＝1.0×10－2T的勻強磁場中，使導體棒和磁場方向垂直，如圖9－1－3所示，若導體棒中的電流I＝2.0A，方向向左，則導體棒受到的安培力大小F＝______N，安培力的方向為豎直向________(選填“上”或“下”)。解析：由安培力的公式得：F＝BIL＝1.0×10－2×2.0×0.15N＝3×10－3N由左手定則可判定，安培力方向豎直向下。答案：3×10－3下回扣四磁電式儀表的原理8．以下有關磁電式電流表的說法不正確的是(

)A．指針穩定后，線圈受到螺旋彈簧的阻力與線圈受到的安培力方向是相反的B．通電線圈中的電流越大，電流表指針偏轉角度也越大C．在線圈轉動的范圍內，各處的磁場都是勻強磁場D．在線圈轉動的范圍內，線圈所受安培力與電流有關，而與所處位置無關解析：當阻礙線圈轉動的螺旋彈簧的阻力力矩與安培力引起的動力力矩平衡時，線圈停止轉動，故從轉動角度來看二力方向相反，磁電式電流表內磁場是均勻輻射磁場，不管線圈轉到什么角度，它的平面都跟磁感線平行，均勻輻射磁場的特點是大小相等方向不同，所以安培力與電流大小有關，電流越大，安培力越大，則轉過的角度越大，故不正確答案為C。答案：C1．對磁感應強度的理解(1)磁感應強度是用比值法定義的，其大小由磁場本身的性質決定，與放入的直導線的電流I的大小、導線的長短L的大小無關，與有無通電導體無關。[知識必會]2．磁感應強度B與電場強度E的比較

對應名稱比較項目磁感應強度B電場強度E方向矢量磁感線切線方向，小磁針N極受力方向矢量電場線切線方向，放入該點的正電荷受力方向場的疊加合磁感應強度等于各磁場的磁感應強度的矢量和合電場強度等于各個電場的電場強度的矢量和單位1T＝1N/(A·m)1V/m＝1N/C3．安培定則的應用(1)安培定則用于判定電流磁場的磁感線分布，使用時注意分清“因——電流方向”和“果——磁場方向”。(2)對于直線電流，大拇指指向電流方向，四指指向磁感線環繞方向。(3)對于環形電流(通電螺線管)，四指指向電流繞向，大拇指指向中心軸線上磁場方向。[名師點睛](1)電場強度的方向和電荷受力方向相同或相反，而磁感應強度的方向和電流元受力方向垂直，滿足左手定則。(2)電荷在電場中一定受靜電力作用，而電流在磁場中不一定受安培力的作用。[典例必研][例1]

(2011·全國高考)如圖9－1－4，兩根相互平行的長直導線分別通有方向相反的電流I1和I2且I1>I2；a、b、c、d為導線某一橫截面所在平面內的四點，且a、b、c與兩導線共面；b點在兩導線之間，b、d的連線與導線所在平面垂直。磁感應強度可能為零的點是(

)圖9－1－4A．a點B．b點

C．c點

D．d點[思路點撥](1)應用安培定則判定兩根通電導線在各點產生的磁感應強度的大小和方向。(2)利用平行四邊形定則進行合成。[解析]

根據安培定則可知I1和I2電流分別在a處產生的磁場方向為垂直ac連線向上和向下，由于I1>I2，且I1電流與a點的距離比I2電流與a點距離要小，故Ba1>Ba2，則a處磁感應強度不可能為零，A錯；兩電流在b處產生的磁場方向均垂直ac連線向下，故B錯；I1和I2電流分別在c處產生的磁場方向為垂直ac連線向下和向上，且I1電流與c點的距離比I2電流與c點距離要大，故Bc1與Bc2有可能等大反向，C對；兩電流在d處產生的磁場方向一定成某一夾角，且夾角一定不為180°，D錯。

[答案]

C[沖關必試]1．關于磁感應強度B，下列說法中正確的是(

)A．根據磁感應強度B＝F/(IL)，磁場中某點的磁感應強度

B與F成正比，與I成反比B．磁感應強度B是標量，沒有方向C．磁感應強度B是矢量，方向與F的方向相反D．在確定的磁場中，同一點的磁感應強度B是確定的，不同點磁感應強度B可能不同，磁感線密集的地方

磁感應強度B大些，磁感線稀疏的地方磁感應強度B小些解析：磁感應強度是磁場本身的性質，與放入磁場中的電流，或受力大小F無關，A錯誤；磁感應強度B是矢量，其方向與F總是垂直的，電流方向與F也總是垂直的，B、C錯誤；在確定的磁場中，同一點的磁感應強度B是確定的，由磁場本身決定，與其他外來的一切因素無關，用磁感線的疏密程度表示磁場的強弱，D正確。答案：D2．在等邊三角形的三個頂點a、b、c處，各有一條長直導線垂直穿過紙面，導線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖9－1－5所示。過c點的導線所受安培力的方向(

)圖9－1－5A．與ab邊平行，豎直向上B．與ab邊平行，豎直向下C．與ab邊垂直，指向左邊D．與ab邊垂直，指向右邊解析：a處導線在c處產生的磁場B1的方向垂直于ac連線向左下方，b處導線在c處產生的磁場B2的方向垂直于bc連線向右下方。B1和B2的合磁場B的方向豎直向下。由左手定則可判斷出過c點的導線所受安培力的方向與ab邊垂直，指向左邊。C正確。答案：C[知識必會]1．Φ＝BS的含義Φ＝BS只適用于磁感應強度B與面積S垂直的情況。當S與垂直于B的平面間的夾角為θ時，則有Φ＝BScosθ。如圖9－1－6甲所示。圖9－1－62．面積S的含義S不一定是某個線圈的真正面積，而是線圈在磁場范圍內的面積。如圖9－1－6乙所示，S應為線圈面積的一半。3．多匝線圈的磁通量多匝線圈的磁通量的大小與線圈匝數無關，因為不論線圈匝數多少，穿過線圈的磁感線條數相同，而磁感線條數表示磁通量的大小。4．合磁通量的求法若某個平面內有不同方向和強弱的磁場共同存在，當計算穿過這個平面的磁通量時，先規定某個方向的磁通量為正，反方向的磁通量為負，平面內各個方向的磁通量的代數和等于這個平面內的合磁通量。[名師點睛](1)磁通量是標量，其正、負值僅表示磁感線是正向還是反向穿過線圈平面。(2)對于Φ＝BScosθ，可理解為Φ＝B(Scosθ)，即Φ等于B

與S在垂直于B方向上分量的乘積；也可理解為Φ＝(Bcosθ)S，即Φ等于B在垂直于S方向上的分量與S的乘積。圖9－1－7[典例必研][例2]如圖9－1－7所示，邊長為100cm的正方形閉合線圈置于勻強磁場中，線圈ab、cd兩邊中點連線OO′的左右兩側分別存在方向相同、磁感應強度大小各為B1＝0.6T，B2＝0.4T的勻強磁場，若從上往下看，線圈逆時針方向轉過37°時，穿過線圈的磁通量改變了多少？線圈從初始位置轉過180°時，穿過線圈平面的磁通量改變了多少？[答案]

0.1Wb

1.0Wb圖9－1－8[沖關必試][雙選]如圖9－1－8所示，A為通電線圈，電流方向如圖所示，B、C為與A在同一平面內的兩同心圓，ΦB、ΦC分別為通過兩圓面的磁通量的大小，下述判斷中正確的是(

)A．穿過兩圓面的磁通量是垂直紙面向外的B．穿過兩圓面的磁通量是垂直紙面向里的C．ΦB>ΦCD．ΦB<ΦC解析：通過B、C兩圓面的磁場既有向外的磁場又有向里的磁場，磁通量應是向外與向里兩部分的差。垂直紙面向外的磁通量相同，面積越大，垂直紙面向里的磁通量越多，則磁通量越少。答案：AC圖9－1－94.如圖9－1－9所示，半徑為R的圓形線圈共有n匝，其中心位置處半徑為r的虛線范圍內有勻強磁場，磁場方向垂直線圈平面。若磁感應強度為B，則穿過線圈的磁通量為(

)A．πBR2

B．πBr2C．nπBR2D．nπBr2解析：由于線圈平面與磁感線垂直并且是勻強磁場，所以穿過線圈的磁通量為Φ＝BS＝Bπr2，B正確。答案：B[知識必會]1．對安培力的理解(1)安培力F＝BILsinθ，其大小取決于磁感應強度、電流強度、導體長度及磁場方向與直導體間的夾角。此公式一般只適用于勻強磁場。(2)安培力的方向用左手定則判定。2．幾種常用的方法列表比較如下電流元法把整段電流等效為很多段直線電流元，先用左手定則判斷每小段電流元所受安培力的方向，然后判斷整段導線所受合力的方向，從而確定導線運動方向特殊位置法把通電導線轉動到某個便于分析的特殊位置后再判斷其所受安培力的方向，從而確定其運動方向等效法環形電流可等效成小磁針，通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個環形電流，反過來等效也成立，等效后再確定相互作用情況結論法兩通電導線相互平行時無轉動趨勢，同向電流互相吸引，異向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時，有轉到平行且電流方向相同的趨勢轉換研究對象法定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動或運動趨勢的問題，可先分析電流在磁體磁場中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場的作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向[名師點睛]

在應用左手定則判定安培力方向時，磁感線方向不一定垂直于電流方向，但安培力方向一定與磁場方向和電流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁場方向和電流方向決定的平面。圖9－1－10[典例必研][例3]

如圖9－1－10所示，條形磁鐵放在光滑斜面上，用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡，A為水平放置的直導線的截面，導線中無電流時磁鐵對斜面的壓力為FN1；當導線中有垂直紙面向外的電流時，磁鐵對斜面的壓力為FN2，則下列關于壓力和彈簧的伸長量的說法中正確的是(

)A．FN1＜FN2，彈簧的伸長量減小B．FN1＝FN2，彈簧的伸長量減小C．FN1＞FN2，彈簧的伸長量增大D．FN1＞FN2，彈簧的伸長量減小[思路點撥](1)先判斷電流A與條形磁鐵之間的作用力；(2)分析條形磁鐵在垂直于斜面方向的受力判斷FN；(3)分析條形磁鐵在平行于斜面方向的受力判斷彈簧的彈力。[解析]由于條形磁鐵的磁感線是從N極出發到S極，所以可畫出磁鐵在導線A處的一條磁感線，其方向是斜向左下方的，導線A中的電流垂直紙面向外，由左手定則可判斷導線A必受斜向右下方的安培力，如圖所示，由牛頓第三定律可知磁鐵所受作用力的方向是斜向左上方，所以磁鐵對斜面的壓力減小，即FN1>FN2，同時，由于導線A比較靠近N極，安培力的方向與斜面的夾角小于90°，所以對磁鐵的作用力有沿斜面向下的分力，使得彈簧彈力增大，可知彈簧的伸長量增大，所以正確選項為C。[答案]

C圖9－1－11[沖關必試]5.(2012·保定模擬)圖9－1－11中的D為置于電磁鐵兩極間的一段通電直導線，電流方向垂直于紙面向里。在開關S接通后，導線D所受磁場力的方向是(

)A．向上B．向下C．向左

D．向右解析：由右手螺旋定則知，軟鐵芯在導線D處的磁場方向向左，由左手定則可判定導線D受到的磁場力方向向上，A正確。答案：A圖9－1－126.將一個質量很小的金屬圓環用細線吊起來，在其附近放一塊條形磁鐵，磁鐵的軸線與圓環在同一個平面內，且通過圓環中心，如圖9－1－12所示，當圓環中通以順時針方向的電流時，從上往下看(

)A．圓環順時針轉動，靠近磁鐵B．圓環順時針轉動，遠離磁鐵C．圓環逆時針轉動，靠近磁鐵D．圓環逆時針轉動，遠離磁鐵解析：該通電圓環相當于一個垂直于紙面的小磁針，N極在內，S極在外，根據同極相互排斥，異極相互吸引，可得C項正確。答案：C[知識必會]1．安培力的大小安培力常用公式F＝BIL，要求兩兩垂直，應用時要滿足：(1)B與I垂直；(2)L是有效長度，即垂直磁感應強度方向的長度；圖9－1－13如彎曲導線的有效長度L等于兩端點所連直線的長度(如圖9－1－13所示)，相應的電流方向沿L由始端流向末端。因為任意形狀的閉合線圈，其有效長度為零，所以閉合線圈通電后在勻強磁場中受到的安培力的矢量和為零。(3)B并非一定是勻強磁場的磁感應強度值，但一定是導線所在處的磁感應強度值。2．通電導線在磁場中的平衡和加速(1)選定研究對象，明確通電導體所在處磁場的特點；(2)變三維為二維，畫出平面受力分析圖，其中安培力的方向要用左手定則來判斷，注意F安⊥B、F安⊥I；(3)根據平衡條件、牛頓運動定律或利用能量觀點列方程求解。3．安培力做功的特點和實質(1)安培力做功與路徑有關，不像重力、電場力做功與路徑無關。(2)安培力做功的實質：起傳遞能量的作用。①安培力做正功：是將電源的能量傳遞給通電導線后或轉化為導線的動能或轉化為其他形式的能。②安培力做負功：是將其他形式的能轉化為電能后或儲存或轉化為其他形式的能。[名師點睛](1)解決通電導體在磁場中的平衡與加速問題，關鍵是做好受力分析，比分析力學中要多出一個安培力；(2)畫好受力分析圖，標明方向，同時要善于把三維立體圖轉化成二維平面圖。[典例必研][例4][雙選](2011·上海高考)如圖9－1－14所示，質量為m、長為L的直導線用兩絕緣細線懸掛于O、O′，并處于勻強磁場中，當導線中通以沿x正方向的電流I，且導線保持靜止時，懸線與豎直方向夾角為θ。則磁感應強度方向和大小可能為(

)