【要点导学】
1、为了更加直观形象的认识磁场，引进了的概念。
对磁感线的认识：（1）假想的，不存在的（2）方向（3）强弱（4）闭合，磁体外由N→S；磁体内S→N（5）空间任意点不相交。
画出条形磁铁、蹄形磁铁、同名磁极、异名磁极周围的磁感线形状。
注意：体会电场线与磁感应线的区别：
电场中无电荷空间不相交
2、判断电流周围的磁场用安培定则，安培定则的内容：
注意：分清“因”和“果”：在判定直线电流的磁场方向时，大拇指指“原因”——电流方向，四指指“结果”——磁场绕向；在判定环形电流的磁场方向时，四指指“原因”——电流绕向，大拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向。
3、几种常见的磁场的磁感线分布图
①直线电流的磁场：通电直导线在周围产生的磁场是不均匀分布的，垂直于直导线方向，离直导线越远，磁场；反之越强．
②环形电流的磁场：
③通电螺线管的磁场：
画出上述三种磁场：
附：三种磁场的比较：
4、磁通量：在匀强磁场中，如果有一个与磁感应强度B 垂直的平面，其面积为S ，定义
=Φ________为穿过这个平面的磁通量，单位是 ，简称 ，符号
为 。如果平面与磁感应强度方向不垂直，如何计算穿过它的磁通量呢？也可以
用磁感线条数的多少表示磁通量大小。
特别提醒 ①平面S 与磁场方向不垂直时，要把面积S 投影到与磁场垂直的方向上，即求
出有效面积．
②可以把磁通量理解为穿过面积S 的磁感线的净条数．相反方向穿过面积S 的磁感线
可以互相抵消．
③当磁感应强度和有效面积同时发生变化时，ΔΦ＝Φt －Φ0，而不能用ΔΦ＝ΔB 〃ΔS
计算.
【典型例题】
例1、关于磁感线的概念，下列说法中正确的是().
(A)磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线
(B)磁感线总是从磁体的N 极指向磁体的S 极
(C)磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致 来源学科网Z.X.X.K][来源学。科。网Z 。X 。X 。K]
内部为匀强磁场且比外部强，方向由
(D)两个磁场叠加的区域，磁感线就有可能相交
例2、试在图中，由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向。
例3、请画出如图所示各图中相应的磁感线分布.
例4、在B=0.48T 的匀强磁场中,有一个长为L 1=0.20m,宽为L 2=0.10 m 的矩形线圈,求下列情
形通过线圈的磁通量: （1）线圈平面与磁感方向平行；（2）线圈平面与磁感方向垂直；（3）
线圈平面与磁感方向成60o 角；（4）若题（3）中线圈的匝数为100匝,结果又如何？
【针对训练】
1．如图所示,两根平行的直导线,通以大小相等、方向相反的电流，下列说法中正确的
是（ ）
(A)两根导线之间不存在磁场
(B)两根导线之外不存在磁场
(C)两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向里
(D)两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向外
2．一平面线圈用细杆悬于P 点，开始时细杆处于水平位臵，释放后
让它在如图所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直，当线
圈第一次通过位臵B 和位臵C 的过程中，下列对磁通量变化判断正确的
是（ ）
A ．一直变大
B ．一直变小
C ．先变大后变小
D ．先变小后变大
3.如图所示，电流从A 点分两路通过对称的半圆支路汇合于B
点，在圆环中心O 处的磁感应强度为(
). (A)最大，垂直纸面向外 (B)最大，垂直纸而向里 (C)零 (D)无法确定
【课后练习】
1.两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，它们的截面处于等边△A BC 的A 和B 处，如图所示.两通电导线在C 处产生磁场的磁感应强度大小都足B 0，则C 处磁场的总磁感应强度大小是(
). (A)0 (B)B 0 (C)0B 3 (D)2B 0
2.超导是当今高科技的热点.当一块磁体靠近超导体时，超导体会产
生强大的电流，对磁体有排斥作用.这种排斥力可以使磁体悬浮于空中，磁悬浮列车就采用
了这种技术.关于磁体悬浮，下列说法中正确的是( ).
(A)超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相反
(B)超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相同
(C)超导体对磁体的力与磁体的重力平衡
(D)超导体使磁体处于失重状态
3.在同一平面内放臵六根通电导线，通以相等的电流，方向如图所示，
则在a 、b 、c 、d 四个面积相等的正方形区域中，磁场最强且磁感线指向
纸外的区域是(
). (A)a 区 (B)b 区 (C)c 区 (D)d 区
★4.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，并与磁针指向平行，如图所示.此时小磁针的S 极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是(
). (A)向右飞行的正离子束
(B)向左飞行的正离子束 (C)向右飞行的负离子束 (D)向左飞行的负离子束
★★5．如图3-3-9所示，匀强磁场的磁感强度B=2．0T ，方向沿z
轴正方向，且ab=40cm ，bc=30cm ，ae=50cm ，求通过面积S 1(abcd)、
S 2(befc)、S 3(aefd)的磁通量φ1、φ2、φ3分别是 、 、
6、19世纪20年代，以塞贝克为代表的科学家已认识到:温度差会
引起电流.安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度
差，从而提出如下假没:地球磁场是由绕地球的环形电流引起的.该假设中电流的方向是( )
(A)由西向东垂直磁子午线 (B)由东向西垂直磁子午线
(C)由南向北沿磁子午线方向
(D)由赤道向两极沿磁子午线方向 (注:磁子午线是地球磁场N 极与S 极在地球表面的连线
)
图3-3-9
【自主学习】：
1、磁场不仅具有___________，而且也具有___________，为表征磁场的强弱和方向就要引入一个物理量——______________，该物理量_______量。
2、本节中用____________________的方法来研究磁场对通电导线的作用力。
3、磁感应强度：将一小段通电直导线垂直磁场放臵时，其受到的磁场力F与电流强度I成_________、与导线的长度L成__________，其中F/IL是与通电导线长度和电流强度都___________的物理量，它反映了该处磁场的___________，定义F/IL为该处的___________.其单位为______________，方向为该点的磁感线的_____________,也是小磁针在该处静止时N极的_____________。
【例题解析】：
1．关于磁感强度下列说法中正确的是（）
（A）由B=F/IL知，磁场中某点的磁感强度的大小与IL的乘积成反比，与F 成正比
（B）无论I的方向如何都可由B=F/IL求磁感强度的大小
（C）磁场中某处磁感强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同（D）磁场中某点的磁感强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电
流无关
2．磁感应强度单位是特斯拉，1特斯拉相当于（）
A、1kg/A〃s2
B、1kg〃m/A〃s2
C、1kg〃m2/s2
D、1kg〃m2/A〃s2
3、下列说法正确的是（）
A、磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点，导线受到的磁场力F与该导线的长度L，通过的电流I乘积IL的比值，即为该处磁感应强度的大小。
B、通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
C、磁感应强度B=F/IL只是定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位臵，与I、L以及通电导线在磁场中的方向无关
D、通电导线所受磁场力的大小与磁感应强度的大小无关
4．磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是2.5A，导线长1cm,它受的磁场力为5×10-2 N ，则这个位臵的磁感应强度多大？
5、接上题，如果把导线中的电流增大到5A，这一点的磁感应强度多大?该通电导线受到的磁场力多大？
【当堂反馈】：
1．关于磁感应强度，下列说法正确的是：（）
A．磁感应强度只是描述磁场的强弱的物理量
B．通电导线所受磁场力为零，该处磁感应强度一定为零
C．通电导线所受磁场力为零，该处磁感应强度不一定为零
D．放在磁场中lm的导线，通过lA的电流，受到的力为1N时，该处磁感应强度就是1T
2、由磁感应强度的定义式B=F/IL可知,磁场某处的磁感应强度的大小（）
A、随通电导线中的电流I的减小而增大
B、随通电导线长度L的减小而增大
C、随通电导线受力F的增大而增大
D、跟F,I,L的变化无关
3、下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是( )
A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B．小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向[来源:学科网ZXXK]
C．垂直于磁场放臵的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向
D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向
4、下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法，正确的是( ) A．电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同
B．电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同
C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同
D．磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同
5、有关磁感应强度的下列说法中，正确的是( )
A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量
B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
C．若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，
则该处磁感应强度的大小一定是F IL
D．由定义式B＝F
IL可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就
越小
3、有一小段通电导线，长为1 cm，电流强度为5 A，把它臵于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度B一定是( )
A．B＝2 T B．B≤2 T C．B≥2 T D．以上情况都有可能4、一根导线长0．2m，通以3A的电流，在磁场中某处受到的最大的磁场力是6×10－2N，则该处的磁感应强度B的大小是____T．如果该导线的长度和电流
都减小一半，则该处的B的大小是______T。
【提速训练】
检验某处有无电场存在，可以用什么方法？检验某处有无磁场存在，可以用什么方法？如果通电导线不受磁场力，该处的磁感应强度一定为零吗？用通电导线至少检测几次就可确定该处没有磁场存在？
【要点导学】
1、安培力是如何产生的？其方向应该与哪些因素有关？
2、如何判断安培力的方向呢？它的方向与磁场方向、电流方向在同一平面内吗？
人们通过大量的事实，总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律一一___________________．
左手定则：伸开_____手，使大拇指跟其余四个手指_________，并且跟手掌在__________内，把手放人______场中，让磁感线_________穿入手心，并使伸开的四指指向__________方向，那么，________所指的方向，就是________________________的方向．
3、安培力的方向既跟________方向垂直，又跟__________方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于_________________________所构成的平面.
练习1：试画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向：
4、平行通电直导线间的作用力是怎样产生的？什么情况下两导线相吸引？什么
情况下相排斥？
5、安培力的大小
安培力的大小一定用F = ILB 来求吗？什么情况下可以？什么时候不行？
两种特例：即F = ILB(I___B)和F = 0(I____B)。
一般情况：当磁感应强度B 的方向与导线成θ角时，有F =_______________
练习2：将长度为20cm 、通有0.1A 电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁
场的方向如图.已知磁感应强度为1T ，试求下列各图中导线所受安培力的大小
并在图中标明方向.
(1) F A =________N.(2)F B =________N.(3)F C =________N.(4)F D =________N.
问题延伸：如若是弯曲的导线，如图，其所受安培力如何求：
【典型例题】
Ｂ
Ｃ Ａ B
Ｄ
1、关于通电导线所受安培力F的方向与磁场磁感应强度B的方向和电流的方向之间的关系，下述说法正确的是（）
A．F、B、I三者总是互相垂直的[来源:学#科#网]
B．F总与B和I垂直，但B、I之间可以不垂直
C．B总与F和I垂直，但F、I之间可以不垂直
D．I总与F和B垂直，但F、B之间可以不垂直
2、将长度为20 cm、通有0.1 A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示．已知磁感应强度为1 T，试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向．
变式训练1 如图所示，其中A、B图已知电流方向及其所受磁场力的方向，试判断并在图中标出磁场方向．C、D图已知磁场方向及其对电流作用力的方向，试判断电流方向并在图中标出．
3．质量为m、长度为L的导体棒MN静止于水平导轨上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与导轨平面成θ角斜向上，如图所示，求MN受到的支持力和摩擦力。
【针对练习】
1．如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁铁的正下方
有一水平放臵的长直导线，当导线中通以由左向右的电流
时，蹄形磁铁的运动情况将是（）
A．静止不动B．向纸外平动
C．N极向纸外，S极向纸内转动D．N极向纸内，S极向纸外转动2.如图所示，两根互相绝缘、垂直放臵的直导线ab和cd，分
别通有方向如图的电流，若通电导线ab固定不动，导线cd
能自由运动，则它的运动情况是( )
(A)顺时针转动，同时靠近导线ab
(B)顺时针转动，同时远离导线ab
(C)逆时针转动，同时靠近导线ab
(D)逆时针转动，同时远离导线ab
3.如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个线圈，线圈与水平磁
铁位于同一平面内，当线圈中电流沿图示方向流动时，将会出现( )
(A)线圈向磁铁平移
(B)线圈远离磁铁平移
(C)从上往下看，线圈顺时针转动，同时靠近磁铁
(D)从上往下看，线圈逆时针转动，同时靠近磁铁
【高考链接】
1、在磁感应强度为B0，竖直向上的匀强磁场中，水平放臵
一根长通电直导线，电流的方向垂直纸面向里，如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四
点中 ( )
A．b、d两点的磁感应强度大小相等
B．a、b两点的磁感应强度大小相等
C．c点的磁感应强度的值最小
D．b点的磁感应强度的值最大
2.如图，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN
与线圈轴线均处于同一竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运
动，可以( )
(A)将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负檄
(B)将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极
(C)将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极
(D)将a、c端接在交流电源的一端,b、d接在交流电源的另一端
3．如图所示，一根长为L的细铝棒用两个劲度系数为k
的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向
里，当棒中通以向右的电流I时，弹簧缩短Δy；若通以向
左的电流，也是大小等于I时，弹簧伸长Δy，则磁感应强
度B为_______
A.kΔy/IL
B.2kΔy/IL
C.kIL/Δy
D.2IL/kΔy
4、在倾角为a的光滑斜面上，放臵一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒，如图所示。
（1）欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度的B的最小值为多大，方向如何？
（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，应加匀强磁场的磁感应强度B的
最小值为多大，方向如何？
1、要点一由安培力公式推导洛伦兹力公式
如图所示，直导线长L，电流为I，导线中运动电荷数为n，
截面积为S，电荷的电荷量为q，运动速度为v，则：
①如果通电导体内单位体积内含有的自由电荷数为n，电荷的移动速度为v，导体的横截面积为S，每个电荷的电量为q，则产生的电流大小为I= ②内含总电荷个数N= ③长为L的此通电导体垂直磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中受到的安培力F= （2）上面问题中每个电
= （3）洛仑兹力是荷受磁场作用力大小F
1
。
2、要点二洛伦兹力方向的讨论，其大小呢？
①当v与B垂直时：
②当v与B不垂直时：
③洛伦兹力应该垂直哪个平面？怎么证明？
3、洛伦兹力和静电力的异同点有哪些？
【典型例题】
例1、来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将( )
A．竖直向下沿直线射向地面B．相对于预定地点，稍向东偏转C．相对于预定地点，稍向西偏转D．相对于预定地点，稍向北偏转
例2、一个长螺线管中通有恒定直流电，把一个带电粒子（不
计粒子重力）沿着管轴线射入管中，粒子在管中做什么运动？
例3、如图，一阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管正下方放一通电直导线AB时，发现射线的径迹向弯曲，则（）[来源:学*科*网Z*X*X*K] A．导线中的电流从A到B B．导线中的电流从B到A
C．若要使电子束的径迹向上弯曲，可以改变AB中的电
流方向来实现
D．电子束的径迹与AB 中的电流方向无关
例4、如图所示，质量为m，带电量为q的小球，在倾角为 的光滑斜面上由静止开始下滑，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，若带电小球下滑后某个时刻对斜面的压力恰好为零，问：（1）小球带电性质如何？（2）此时小球下滑的速度和位移分别是多大？
【针对训练】
1．关于带电粒子所受洛伦兹力f、磁感应
强度B和粒子速度v三者方向之间的关
系，下列说法正确的是（）
（A）f、B、v三者必定均相互垂直
（B）f必定垂直于B、v，但B不一定垂直v
（C）B必定垂直于f、v，但f不一定垂直于v
（D）v必定垂直于f、B，但f不一定垂直于B
2．如图所示是磁场B、负电荷速度v和磁场对运动电荷作用力f三者方向的相互关系图，其中正确的是（B、f和v两两垂直）（）
3．电子射入只存在磁场的空间区域后（）（A）动能不可能变化（B）能作匀速直线运动（C）一定作匀变速直线运动
4．电子以4×106m／s的速率垂直射入磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到的磁场力为__ ___N．如电子射入磁场时速度v与B的方向间夹角是180°，
则电子受的磁场力为____ ___N．
5．如图所示，虚线框内空间中同时存在着匀强电场和匀强
磁场，匀强电场的电场线竖直向上，电场强度E=6×104伏
/米，匀强磁场的磁感线未在图中画出．一带正电的粒子按图示方向垂直进入虚线框空间中，速度v=2×105米/秒．如要求带电粒子在虚线框空间做匀速运动，磁场中磁感线的方向如何？磁感应强度大小多大？(带电粒子所受重力忽略不计)
6．如图，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放臵，管底有一带电
的小球，整个装臵水平匀速向右运动，垂直于磁场方向进入
方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的
速度保持不变，最终小球从上端口飞出，则( )
A．小球带正电荷
B．小球从进入磁场到飞出端口前的过程中小球做类平抛运动
C．小球从进入磁场到飞出端口前的过程中洛伦兹力对小球做正功
D．小球从进入磁场到飞出端口前的过程中管壁的弹力对小球做正功
1、带电粒子在磁场中是否一定受洛伦兹力？
2、洛伦兹力的计算公式为___________________，θ为________方向与_______方向的夹角，当θ=90°时，F=_________；当θ=0°时，F =_______。
3、当不计重力的带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时，粒子在匀强磁场中做_____________运动。轨道半径r 的表达式该如何推导？周期T 呢？
4、洛伦兹力做功与否？说说你的判断依据？
【典型例题】
一、带电粒子在有界磁场中的运动
例1、如图，MN 为匀强磁场左边界，右边无界，已知
粒子q ＝-2×10-2C ，B ＝4T ，θ＝300，v o ＝100m/s,m ＝2g,求粒子射出磁场时离射入点的距离d 和在磁场中的运
动时间t 。若粒子电量为q ＝+2×10-2C ，同样条件下求
上问中的d 和t 。
A
拓展：如图，已知q ＝-4×10-2C ，B ＝2T ，θ1＝600，θ2＝300,m ＝2×10-2kg,粒子在磁场中经过P 点，OP ＝2m ，求（1）v o ；（2）粒子在磁场中运动的时间。
例2、如图直线MN 和PQ 间匀强磁场宽度为L=2m ，磁感应强度为B=5T ，方向垂直纸面向里，质量为m=1kg 带电量为q=+2×10-2C
的粒子以图示方向与MN 成角射入，若要使粒子从PQ 边射出，粒子的速度至少是多少？
Q
P N M O