2021高考物理模型系列之对象模型专题13通电导线模型学案.pdf

专题 13 通电导线模型 模型界定 本模型主要归纳通电导线产生的磁场、通电导线在磁场中受力、通电导线之间的相互作用及通电导线 在安培力作用下运动方向的判定 . 模型破解 1. 通电导线产生的磁场 (i) 通电直导线 通电直导线产生的磁场中某点磁感应强度的大小与电流成正比 , 与该点到电流的距离成反比 通电直导线产生的磁场中某点磁场方向遵从安培定则 : 右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向跟电 流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向 . (ii) 通电导线环 通电直导线产生的磁场中某点磁感应强度的大小与电流成正比 , 与该点的位置有关 . 通电导线环产生的磁场中某点磁场方向遵从安培定则 : 让右手弯曲的四指和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的磁感线的方向 (iii) 通电螺线管 通电螺线管产生的磁场中某点的磁感应强度的大小与电流成正比 , 与线圈的匝数、横截面积、是否密 绕等情况有关 . 通电螺线管产生的磁场中某点磁场方向遵从安培定则 : 用右手握住螺线管， 让弯曲的四指所指的方向 跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向 . 也就是说拇指指向通电螺线管的 N极 (iv) 磁场的叠加 若空间存在几个产生磁场的场源，空间的磁场应由这几个场源各自产生的磁场叠加而成，某点的磁感 应强度各场源单独存在时产生的磁场的矢量和 . 例 1. 四根相互平行的通电长直导线 a、b、c 电流均为 I ，如图所示放在正方形的四个顶点上，每根通 电直导线单独存在时， 四边形中心 O 点的磁感应强度都是 B，则四根通电导线同时存在时 O 点的磁感应强度 的大小和方向为 1 I I a b O d c I I 例 1 题图 A. 2 2B ，方向向左 B. 2 2 B ，方向向下 C. 2 2 B ，方向向右 D. 2 2 B ，方向向上 【答案】A 例 2 为了解释地球的磁性， 19 世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流 I 引起的。在 下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是 【答案】B 【解析】: 地球内部磁场方向由地理北极指向地理南极 , 由安培定则可判定 B 正确 . 例 3. 如图所示，用传感器测量 通电螺线管 轴线（ 轴）上的磁感应强度，然后绘出 — 图像，设 x B x x ＝0 处为螺线管轴线的中央，下面最符合实际情况的图是 B B B B 0 x 0 x 0