（全国通用）2018年高考物理 考点一遍过 专题45 磁场性质和安培力（含解析）

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1、专题45磁场性质和安培力一、磁场1．力的角度——磁感应强度：把一段检验电流放在磁场中时，用它受到的最大安培力与其电流强度和长度的乘积之比来描述该点的磁感应强度大小，即。2．“形”的角度——磁感线：磁感线的疏密反映磁场的强弱（磁感应强度的大小），切线方向是磁场方向。3．磁场的叠加：由于磁感应强度是矢量，故磁场叠加时合磁场的磁感应强度可以由平行四边形定则计算。二、安培定则和左手定则使用手使用范围安培定则右手环形电流→磁场、直线电流→环形磁场左手定则左手电（流）+磁→（安培）力判断通电导线在磁场中的运动方向：1．把弯曲导线分成很多直线电流元，先用

2、左手定则判断各电流元受力方向，然后判断整段导线所受合力的方向，从而确定导线的运动方向。2．环形通电导线等效为小磁针，根据小磁针受到的磁力方向判断导线的受力和运动方向。3．两平行直线电流间，同向电流互相吸引，反向电流相互排斥。三、安培力1．公式：FA=BILsinθ，安培力的大小取决于磁感应强度B、电流强度I、导体长度L及直导体与磁场方向间的夹角θ，该公式一般只适用于匀强电场。2．涉及安培力的力学综合问题，一般采取以下步骤解题：（1）选择适当的视角，将电流方向或磁场方向用“●”或“×”表示，使立体图转化为平面图；（2）进行受力分析，特别要根据

3、磁场特定分析好安培力；（3）根据平衡条件、牛顿第二定律或功能关系列方程解答。三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流。它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示。已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与该导线的距离成反比，通电导线b在a处产生的磁场磁感应强度大小为B，则d处的磁感应强度大小为A．2BB．BC．3BD．B【参考答案】B【详细解析】设正方形的边长为L，通电导线b在a处产生的磁场磁感应强度大小为B，根据通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度大小与距该导线的距离成反比，及几何关系可得，a

4、与c在d处产生的磁场的磁感应强度大小为B，b在d处产生的磁场的磁感应强度大小为B，方向如图所示，则d点的磁感应强度大小为，选B。【名师点睛】根据安培定则确定磁场方向，结合几何关系由平行四边形定则合成磁感应强度。1．如图所示，无限长直导线M、N均通有大小为I的恒定电流，其中M在纸面内水平放置，电流方向水平向右，N垂直于纸面放置，电流方向垂直纸面向里，两导线在纸面连线的中点A处产生的磁感应强度大小均为B。则A点的磁感应强度大小为A．0B．BC．D．2B【答案】C如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A

5、，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里。开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力方向是A．水平向左B．水平向右C．竖直向上D．竖直向下【参考答案】C【详细解析】首先根据安培定则判断通电螺线管中心产生的磁场方向向右，所以在A处产生的磁场方向水平向左，根据左手定则判断可知，A受到的安培力方向竖直向上，故选C。【易错警示】注意使用安培定则和左手定则时不要用错手，明确定则涉及的物理量的因果关系。1．如图，电磁铁上下两磁极之间某一水平面上固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆。若要使金属杆L在导轨上受安培力向右滑动，下列说

6、法正确的是A．a接正极，b接负极，e接正极，f接负极B．a接正极，b接负极，e接负极，f接正极C．a接负极，b接正极，e接正极，f接负极D．a接负极，b接正极，e接负极，f接正极【答案】BC如图所示，质量为60g的铜棒长L=20cm，两端与等长的两细软铜线相连，吊在磁感应强度B=0.5T、方向竖直向上的匀强磁场中。当棒中通过恒定电流I后，铜棒能够向上摆动的最大偏角θ=60°，取重力加速度g=10m/s2，则铜棒中电流I的大小是A．AB．AC．6AD．A【参考答案】A【详细解析】铜棒上摆的过程，根据动能定理有FLsin60°–mgL(1–co

7、s60°)=0，安培力F=BIL，解得I=A，选A。【名师点睛】解答涉及安培力的综合问题，要得到安培力的表达式，然后将问题转化为力学题目，使用相关的动力学、功能观点解题，要特别注意安培力在运动过程中是否发生变化。1．如图，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′点，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿+x方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ。则磁感应强度方向和大小可能为A．+z方向，B．+y方向，C．–z方向，D．沿悬线向上，【答案】BC2．如图，两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E，导轨平面与水平面间的夹角θ

8、=30°，金属杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中。当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab刚好处于静止状态。要使金属杆能沿导轨向上运