2027届新高考物理热点精准复习　磁场的描述　磁场对电流的作用

【学习目标】1.理解磁场的性质及磁感应强度的概念，会求解磁感应强度叠加的问题。 2.掌握左手定则，会判断安培力的方向，并会计算安培力的大小。考点一磁感应强度和磁场的叠加考点二安培力的分析与计算考点三安培力作用下的平衡和瞬时加速问题内容索引课时作业2027届新高考物理热点精准复习磁场的描述磁场对电流的作用

考点一磁感应强度和磁场的叠加力方向特斯拉平行四边形定则2.磁感线的特点(1)磁感线上某点的________方向就是该点的磁场方向。

(2)磁感线的疏密程度定性地表示磁场的________。

(3)磁感线是闭合曲线，没有起点和终点，在磁体外部，从________指向________；在磁体内部，由________指向________。

(4)同一磁场的磁感线不中断、不________、不相切。

(5)磁感线是假想的曲线，客观上并不存在。切线强弱N极S极S极N极相交3.几种常见的磁场(1)条形磁体和蹄形磁体的磁场(如图所示)

(2)匀强磁场磁场中各点的磁感应强度大小________、方向________，磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线。

相等条形磁体

蹄形磁体相同(3)地磁场

地磁场的N极在地理__________附近，S极在地理________附近，磁感线分布如图所示。

南极北极(4)电流的磁场

直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场安培定则

立体图

直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场横截面图

从上往下看

从左往右看

从左往右看纵截面图

✕√✕✕

例1

C考向一磁感应强度的理解(2024·浙江1月选考)磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法中，正确的是(

)A.图示左侧通电导线受到的安培力向下B.a、b两点的磁感应强度相同C.圆柱内的磁感应强度处处为零D.c、d两点的磁感应强度大小相等例2【解析】由左手定则可知，图示左侧通电导线受到的安培力向下，A正确；a、b两点的磁感应强度大小相同，但是方向不同，B错误；磁感线是闭合的曲线，则圆柱内的磁感应强度不为零，C错误；因c点处的磁感线较d点密集，可知c点的磁感应强度大于d点的磁感应强度，D错误。A(2021·浙江1月选考)如图所示为通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图。若通电螺线管是密绕的，则下列说法中，正确的是(

)A.电流越大，内部的磁场越接近匀强磁场B.螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场C.螺线管直径越大，内部的磁场越接近匀强磁场D.磁感线画得越密，内部的磁场越接近匀强磁场例3【解析】通电螺线管匝数越多，管道越长，其内部的磁场越接近匀强磁场，与电流大小无关，与如何画磁感线无关，螺线管直径越大，其中心磁场越弱，越不能看作匀强磁场，A、C、D错误，B正确。B考向二电流的磁场与安培定则

例4

B考向三磁场的叠加1.安培力：_____________在磁场中受的力称为安培力。

2.安培力的大小(1)当B、I垂直时，F=__________。

(2)若B与I夹角为θ，将B沿垂直于I和平行于I的方向正交分解，取垂直分量，可得F=______________。

注意：θ是磁感应强度方向与导线的夹角。当θ=0°或180°，即磁感应强度的方向与导线平行时，F=0。(3)公式的适用条件：一般只适用于________磁场。

(4)l是指有效长度。弯曲通电导线的有效长度l等于连接导线两端点的直线的长度，相应的电流方向沿两端点连线由始端指向末端，如图所示。考点二安培力的分析与计算通电导线IlBIlBsin

θ匀强3.安培力的方向左手定则：伸开左手，使________与_____________垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使________指向电流的方向，这时________所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

拇指其余四指四指拇指4.判断安培力作用下导体运动情况的五种方法电流元法把整段导线分为多段电流元，先用左手定则判断每段电流元所受安培力的方向，然后判断整段导线所受安培力的方向，从而确定导线运动方向特殊位置法在特殊位置→安培力方向→运动方向等效法结论法两平行直线电流在相互作用中，无转动趋势，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，有转到平行使电流方向相同的趋势转换研究对象法定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁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反作用力，从而确定磁体所受合力及其运动方向1.在磁场中同一位置，电流元的电流越大，所受安培力也一定越大。(

)2.安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直，又跟电流方向垂直。(

)3.通电导线与磁场不垂直，有一定夹角时，左手定则就不适用了。(

)✕√✕一光滑绝缘的正方体固定在水平面内。导体棒AB可绕过其中点的转轴在正方体的上表面内自由转动，导体棒CD固定在正方体的下底面。开始时两棒相互垂直并静止，两棒中点O1、O2连线在正方体的中轴线上。现对两棒同时通入图示(A到B、D到C)方向的电流。下列说法中，正确的是(

)A.通电后AB棒仍将保持静止B.通电后AB棒将要顺时针转动(俯视)C.通电后AB棒将要逆时针转动(俯视)D.通电瞬间线段O1O2间存在磁感应强度为零的位置例5【解析】导体棒CD中的电流产生的磁场分布如图所示，可知导体棒CD内的电流在B端产生的磁场有垂直于AB棒向上的分量，根据左手定则可知B端受到垂直于纸面向外的安培力，B端向外转动，导体棒CD内的电流在A端产生的磁场有垂直于AB棒向下的分量，根据左手定则可知，A端受到垂直于纸面向里的安培力，A端向里转动，故俯视看导体棒AB将要顺时针转动，B正确，A、C错误；根据安培定则可知，通电瞬间导体棒CD中的电流和导体棒AB中的电流在线段O1O2间产生的磁场方向相互垂直，故通电瞬间线段O1O2间不存在磁感应强度为零的位置，D错误。B

例6C

与安培力有关的平衡、加速等问题，常涉及倾斜导轨、导体棒、电源、电阻等。求解时应变立体图为平面图，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，安培力的方向F安⊥B、F安⊥I。如图所示：考点三安培力作用下的平衡和瞬时加速问题质量为m的导体棒垂直于宽度为L的水平金属轨道处于静止状态，通过的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成θ角斜向上方，且垂直于导体棒，如图所示。则下列说法中，正确的是(

)

A.导体棒受到的安培力大小为BILcosθB.导体棒受到导轨对它向左的摩擦力C.导体棒对导轨的压力大于重力

D.导体棒受到的摩擦力大小为BILsinθ例7【解析】根据左手定则可知，导体棒所受的安培力为F=BIL，方向垂直于导体棒斜向左上方，与水平方向的夹角为90°－θ，A错误；根据平衡条件有Fcos

(90°－θ)=f，Fsin

(90°－θ)＋FN=mg，所以FN＜mg，f=BILsin

θ，摩擦力的方向水平向右，B、C错误，D正确。D

例8

C课时作业答案速对第十一单元第28讲磁场的描述磁场对电流的作用题号1234567答案BCDCACDBA题号89101112答案CBD见答案CB1.(多选)(2021·浙江6月选考)如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b，通以方向相同、大小分别为80A和100A的电流，两导线构成的平面内有一点p，到两导线的距离相等。下列说法中，正确的是(

)A.两导线受到的安培力Fb=1.25FaB.导线所受到的安培力可以用F=ILB计算C.移走导线b前后，p点的磁感应强度方向改变D.在离两导线平面有一定距离的有限空间内，不存在磁感应强度为零的位置BCD2.如图所示，间距相等的M、N、P三个位置各有一垂直纸面的长直导线，均通有大小相等的电流，导线长度相等，电流方向如图所示。下列说法中，正确的是(

)A.P位置导线给N位置导线施加的安培力方向竖直向下B.P位置导线给N位置导线施加的安培力方向水平向右C.M位置导线给N位置导线施加的安培力方向水平向左D.三根导线受到的安培力的合力大小均相等【解析】根据安培定则可知，P位置导线在N位置形成的磁场方向向下，根据左手定则，P位置导线给N位置导线施加的安培力方向水平向左，A、B错误；根据安培定则可知，M位置导线在N位置形成的磁场方向向下，根据左手定则，M位置导线给N位置导线施加的安培力方向水平向左，C正确；设相邻导线间产生的磁感应强度为B，则M、P之间产生的场强小于B，根据场强的叠加可知M位置的磁感应强度BM＜B，N位置的磁感应强度BN=2B，P位置的磁感应强度B＜BP＜2B，导线通有大小相等的电流，导线长度相等，根据F=BIL，三根导线受到的安培力的合力大小不相等，D错误。C3.安培在研究电流之间的相互作用时，用一根硬导线弯成形状如图甲所示的线圈，该线圈是由两个形状和大小相同、但电流方向相反的平面回路组成一个整体，线圈的端点A、B通过水银槽和固定支架相连，这样，线圈既可通入电流，又可自由转动，被称为无定向秤。则通电后(

)A.当处于非匀强磁场中，线圈可能会发生转动B.当处于平行于线圈平面的匀强磁场中，线圈可能会发生转动C.当处于垂直于线圈平面的匀强磁场中，线圈可能会发生转动D.将如图乙所示的通电硬导线靠近该秤，线圈可能会发生转动A甲

乙【解析】在磁场不垂直于线圈平面的情况下，若线圈处于非匀强磁场中，则可知线圈各边所受安培力大小不均衡，线圈将按照所受安培力大的方向转动，A正确；当处于平行于线圈平面的匀强磁场中，这个复杂线圈可以看成左右两个矩形线圈，而两个线圈的转向相反，作用力会相互抵消，所以在匀强磁场中不会发生转动，B错误；当处于垂直于线圈平面的匀强磁场中，根据左手定则可知，线圈各边所受安培力在同一平面内，因此不会发生转动，C错误；将如图乙所示的通电硬导线靠近该秤时，因其两根导线电流方向相反，在线圈所处位置产生的磁场方向相反，相互抵消，因此线圈不会发生转动，D错误。

C5.(2025·嘉兴一模)如图所示的某同学自制的测重装置，一轻质长方形绝缘框水平悬挂，可绕螺线管左端口的水平直径SP自由转动，框架的左端悬挂小重物，螺线管内的框架边缘绕有U形电路PQRS，QR段长为L1，恰好位于螺线管的中央，PQ、SR的长度均为L2。螺线管通有电流I1，U形电路通有电流I2，框架保持水平且静止。下列说法中，正确的是(

)A.QR段受到的安培力水平向右B.U形电路受到的安培力正比于(L1＋2L2)C.若同时改变I1与I2的电流方向，框架的左端下降D.若仅增加螺线管线圈的匝数，框架受到的安培力变大【解析】根据右手螺旋定则可知，螺线管内部磁感线方向向右，根据左手定则可知QR段受到的安培力竖直向下，A错误；U形电路所受的安培力为F=BI2L1，所以安培力F正比于L1，即QR的长度，而不是U形电路在螺线管内的总长度，B错误；同时改变I1和I2的电流方向，则螺线管内部的磁场方向和QR中的电流方向都改变，则不会改变QR边的受力方向，框架仍然水平，C错误；若仅增加螺线管线圈的匝数，螺线管内部磁感应强度变大，框架受到的安培力变大，D正确。D6.(2025·金丽衢十二校联考)一无限长导线水平固定在某空间，右侧光滑水平台面上放置一绝缘物体，物体上表面固定有两半圆形导体棒，已知导线与导体棒处于同一水平面，俯视图如图所示，现给导线和两导体棒中通入大小相等、方向如图所示的电流。已知无限长通电导线在某处产生的磁场的磁感应强度与导线中电流大小成正比，与该处到导线的距离成反比。则通电后的某时刻，下列选项中位置关系可能正确