我对磁场的理解
磁，对于一个出生在21实际的人来说，是一个常见词汇。在现代生活中，到处都是它的应用，无论是家里的电视机，还是洗衣机；或者是电脑、轿车、手机……等等。
但我们仍然不了解它——神秘的磁场。
磁场，我们看不见也摸不着。就是这样它蒙上了一层神秘的面纱。当你揭开它时，你会发现，这是一个全新的世界。在通常情况下，磁场对某些金属、电流、磁体间是存在力的作用，用我们以前的知识是无法解释这一现象的，因为要产生力就要让施力物与受力物相互接触，然而在磁场中，我们无法找到施力物，所以我们也只好认为是某种介质起着作用，这种作用，就是磁场。
与力相似，磁场也存在着大小和方向，它的大小我们叫做磁感应强度，方向叫做磁感应强度的方向。
根据大量试验后，人们规定磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极所指的方向，简称磁场的方向
为了描述磁场强度，物理学中引入了磁感线这一概念，磁感线指的是“如果在磁场中画出一些曲线，使曲线上没一点的切线方向都跟这点的磁感应强度方向一致，这样的曲线就叫做磁感线。”描述它的方向通常由两种方法：一，是观察磁感线的密集程度，当然，磁感线越密集磁感应强度就越大，反之，磁感线越稀疏磁感应强度就越小。二，在物理学中，把一段通电导线的电流I与导线长度L的乘积叫做电流元。分析了很多实验事实后人们认识到，通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流成正比也就是与电流元成正比，即：F=ILB。其中，F为这一段电流所受的力的大小，B就为磁感应强度了，所以B=F/IL。B的单位——特斯拉（tesla）简称特，符号是T。
既然说磁场对电流、某些金属、磁体有力的作用，那这些力是怎样产生的呢？
现在，我们就得了解几种力，但在这之前，我们得有一个规定：“对于两个磁体来说，它们存在力的形式，是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。”这也便是磁场对磁体力。既然如此，那我们也得知道这是为什么。好吧，在了解这之前，我们得先知道磁体是怎样形成的。
想想，在一个金属中，存在着原子，虽然原子很小,但它却是由位于原子中心的原子核和一些微小的电子组成的,这些电子绕着原子核的中心运动,就像太阳系的行星绕着太阳运行一样。若使这些电子都朝着同一方向旋转，那也就形成了同一方向的磁场了，这样就形成了磁体。系统的说，“在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流——分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它们的两侧相当于两个磁极。”这就是安培分子电流假说。一条铁棒未被磁化的时候，内部分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场相互抵消，对外不显磁性。当铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流的取向大致相同，铁棒被磁化，两端对外界显示出较强的磁作用，形成磁极。
所以这也解释了为什么磁场会对电流、磁体、某些金属有力的作用。所谓的安培力也就是磁场对电流的力。
利用磁场的这些性质我们人类发明了许多，如磁电式电流表等。
当然，如果将安培力中的电流微观化，那就是磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力。利用这个原理，也就构成了电视机的一部分或是一些其他的生产。
如此一些都是磁场的力的性质。当然，磁场也有别的性质。例如它的电性质。
磁生电就是一个很好的例子。磁为生什么会生电呢？我们知道磁场对运动的电荷有力的作用。想想，当一根导线在磁场中运动时，那导线中的电子会受到洛伦兹力而发生定向移动，从而产生了电流。这种现象便是法拉第说的电磁感应，产生的电流叫做感应电流。所以要磁
生电的条件就是有一个闭合的电路，要发生磁通量的变化。磁通量，它指的是通过某一面积的磁场的强度。既然磁生电有一定规律，那感应电流的方向也有规律，这一规律叫做楞次定律——“感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。”这一定律体现了一种平衡——它总是抑制着各种改变。像这样的定律不光在物理学中有，化学中也有一个类似的，夏特勒原理。大自然也正是有了这样的性质才能保证它的平衡。
楞次定律在我们的生活中有这广泛的应用。说到这里，我就先说说法拉第电磁感应定律：“穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，其中就有感应电流。既然有感应电流，电路中就一定有电动势。如果电路没有闭合，这时虽然没有感应电流，电动势依然存在。在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。”而且，经过大量的实验发现“闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。”这便是我们所讲的法拉第电磁感应定律。比如说当一金属杆在
如图所示的裸导线上向右运动，那么很显然金属杆上会出现一个向右的安培力。这安培力的出现不就抑制了金属杆的向右运动吗？所以，这也是楞次定律的表现，不是吗？
如果在裸导线上提供一个电源，那金属杆的运动就会带来反电动势这样又抑制了感应电流的生成。这也可以是楞次定律的表现。这一定律还可以解释数多现象，就如电路中的自感和互感、涡流、电磁阻尼、电磁驱动等等。因此，我们在生产生活中就已经利用了它。也因为有了这样的规律，世界才处于平衡。当然，现代社会的平衡也越来越脆弱……
我们有了对磁场的一些理解，这使生活更加丰富多彩，更加的便利。这一切我们仍然不能忘记为此作出贡献的科学家：法拉第、洛伦兹、安培……。不过在未来，我们将会对磁场有进一步的研究，这艰巨的工作无非落在了我们的肩头上，因此我们现在不仅仅只是享用，而更需要创新……
高二（5）班
李凯文
磁场、磁感应强度、磁通量、安培定则的应用 一、基础知识 （一）磁场、磁感应强度 1、磁场 (1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用． (2)方向：小磁针的N极所受磁场力的方向，或自由小磁针静止时北极的指向．2、磁感应强度 (1)物理意义：描述磁场的强弱和方向． (2)大小：B＝F IL(通电导线垂直于磁场)． (3)方向：小磁针静止时N极的指向． (4)单位：特斯拉(T)． 3、匀强磁场 (1)定义：磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场． (2)特点 匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同的、方向相同的平行直线． 4、磁通量 (1)概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S与B的乘积． (2)公式：Φ＝BS. 深化拓展(1)公式Φ＝BS的适用条件：①匀强磁场；②磁感线的方向与平面垂直．即B⊥S. (2)S为有效面积． (3)磁通量虽然是标量，却有正、负之分． (4)磁通量与线圈的匝数无关． （二）磁感线、通电导体周围磁场的分布 1、磁感线：在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上各点的切线方向跟这点的磁场方向 一致． 2、条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线分布(如图所示)
3 4、磁感线的特点 (1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向． (2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱，在磁感线较密的地方磁场较强；在磁感线较疏的地方磁场较弱． (3)磁感线是闭合曲线，没有起点和终点．在磁体外部，从N极指向S极；在磁体内部，由S极指向N极． (4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切． (5)磁感线是假想的曲线，客观上不存在． （三）对磁感应强度的理解 1、磁感应强度是反映磁场性质的物理量，由磁场本身决定，是用比值法定义的． 2
两种磁场的本质和特征 电场有两种，即库仑电场和感生电场，库仑电场的数学形式是：E=Kq/rr；感生电场的数学形式是：E=BV。感生电场的数学公式中含有速度V这个物理量，而且该速度是相对观测者（所在系）的，也就是说，在运动的磁场可以产生（感生）电场，但在磁场系（或在随磁铁同速前进的观测者看来），该（感生）电场的强度永远是零。 上述观点是毋庸置疑的，而且也与事实完全相符，比如，（感生）电场的强度只能用检测电荷来测量，而当电荷与磁铁同速前进（即相对静止）时，该电荷和磁铁之间永远不可能存在力的作用！也就是说，在磁铁系，感生电场的测量值永远是零。 我们不得不考虑另一个问题，电荷自身的电场（或称之为库仑电场）的强度与参照系的选择有关系吗？在电磁学中的库仑电场的数学形式为：E=Kq/rr，其中没有速度V这个物理量，是否可以认为，电荷自身的电场与参照系无关呢？不能这样简单处理，而且电磁学自身也将该公式归类于“静电学”之中。 一旦电荷运动起来，其周围的电场会是什么样子？只要我们翻开任何一本《经典电动力学》就可以找到答案和相应的公式。该公式中出现了速度这个物理量！静止电荷周围的库仑电场是“球对称”的。但在《经典电动力学》中，运动电荷周围的电场不再“球对称”了！在运动电荷的速度方向上的电力线密度会随着速度的增大而减小，而在于运动电荷的速度垂直的方向上的电力线的密度会随着速度的增大而增大！ 在《相对论》中，也有运动电荷周围电场强度的公式，其数学形式与《经典电动力学》中的数学形式几乎一模一样！但这两个体系中的“同一个公式”却有着本质区别！《经典电动力学》中公式里的速度是相对“绝对静止系”（或绝对空间）的，而《相对论》中公式里的速度是相对观测者（所在系）的。即相对论认为：在（运动速度）不同的观测者看来，同一个电荷周围的电场强度是不同的！而如此荒唐的结论在《经典电动力学》中是不会出现的。但是，各种寻找“绝对静止系”实验的失败使经典电动力学受到重创。 既然《经典电动力学》和《相对论》都认为运动电荷周围的电场和静止电荷周围的电场不同，而且它们给出的“运动电荷周围的电场”的数学公式又一样，这似乎也说明，公式本身是毋庸置疑的。运动电荷周围的电场为什么会改变（与静止时比）？道理很简单！因为匀速运动的“匀强”电场会产生“恒定的”磁场，而电荷周围的（库仑）电场并非“匀强电场”，因此，匀速运动的电荷必然要产生“变化的”磁场，而该“变化的”磁场必然要产生“感生电场”，而该“感生电场”和电荷周围的“库仑电场”叠加后，正好就是上述公式中的“运动电荷周围的电场”！关键问题是，该公式中的速度V是电荷相对何参照系的速度？该速度V即非相对“绝对静止系”的也非相对“观测者”的，而应该是相对地球的！ 下面我们开始研究磁场。 磁场也有两种，即运动电荷产生的“感生磁场”和磁铁周围的磁场。磁铁的磁场从本质上讲也是“感生磁场”，是由磁铁内部的“环形分子电流”产生的。我们可以用电磁铁（模型）来代替磁铁。
电场与磁场在实际中的应用 要点一 速度选择器 即学即用 1.如图所示,一束质量、速度和电荷量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和 匀强电场正交的区域里,结果发现有些离子保持原来的运动方向,有些未发生任何偏转.如果让这些不偏转的离子进入另一匀强磁场中,发现这些离子又分裂成几束,对这些进入另一磁场的离子,可得出结论 （ ） A .它们的动能一定各不相同 B .它们的电荷量一定各不相同 C .它们的质量一定各不相同 D .它们的电荷量与质量之比一定各不相同 答案 D 要点二 质谱仪 即学即用 2.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要仪器,它的构造如图所 示.设从离子源S 产生出来的正离子初速度为零,经过加速电场加速后,进入一平行板电容器C 中,电场强度为E 的电场和磁感应强度为B 1的磁场相互垂直,具有某一速度的离子将沿图中所示的直线穿过两板间的空间而不发生偏转,再 进入磁感应强度为B 2的匀强磁场,最后打在记录它的照相底片上的P 点.若测得P 点到入口处S 1的距离为s ,证明离子的质量为m = E s B qB 221. 答案 离子被加速后进入平行板电容器,受到的水平的电场力和洛伦兹力平衡才能够竖直向上进入上面的匀强磁 场,由qvB 1=qE 得v =E/B 1,在匀强磁场中2 2 qB m s v ,将v 代入,可得m =E s B qB 221. 要点三 回旋加速器 即学即用 3.回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它们获得很大动能的仪器,其核心部分是两个D 形金属盒,两盒分别和一高频交流电源两极相接,以便在盒间的窄缝中形成匀强电场,使粒子每次穿过狭缝都得到加速,两盒放在匀强磁场中,磁场 方向垂直于盒底面,离子源置于盒的圆心附近.若离子源射出的离子电荷量为q ,质量为m ,粒子
⑤磁感线的疏密表示磁场强弱 5．磁场的产生 使用右手螺旋定则(安培定则)判断 ①直导线，电荷直线运动 ②通电螺线管、线圈 ③分子电流 ④地磁场 6．其他性质 其他性质
cos BSθ Φ= ①磁通量是标量 ②一般来说面积变大，磁通量变大， 但是也有例外放个小磁针其中在螺线管内部则()放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则( ) A．放在a处的小磁针的N极向左 放在 B．放在b处的小磁针的N极向右 C．放在c处的小磁针的S极向右 D．放在a处的小磁针的N极向右 强度方向不变环所在的平面画个圆它的半面积在环内另半面积环所在的平面画一个圆B，它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外。则B圆内的磁通量( ) 为零 A．为零 B．是进去的 是出来的 C．是出来的 D．条件不足，无法判别
1．安培力 方向：左手定则 大小：F=BIL sinα 有效长度 一般求磁体对于导线的力，然后求其反作用力。 作 A．只能发生平动 B．只能发生转动 只能发生转动 C．既能发生平动又能发生转动 D．绝不会发生平动，也不会发生转动
缘当线圈中通有b d方向电流时线圈所受安培力的合力方缘。当线圈中通有abcda方向电流时，线圈所受安培力的合力方向() 向左 A．向左 B．向右 垂直纸面向外 C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向里 A．ab边与bc边受到的安培力大小相等 B．cd边受到的安培力最大 C．cd边与ad边受到的安培力大小相等 D．ad边不受安培力作用 如图所示。有四根彼此绝缘的通电直导线处在同一平面里，I1=I3 ＞I2＞I4，要使O点磁场增强则以切断那根导线中的电流？()【例10】 A．切断I1 B．切断I2 C．切断I3 D．切断I4 如图，一个可以自由运动的圆形线圈水平放置并通有电流i， 电流方向俯视为顺时针方向根固定的竖直放置直导线通有【例11】 电流方向俯视为顺时针方向，一根固定的竖直放置直导线通有 向上的电流I，线圈将() 端向上端向下转动且向左运动 A．a端向上，b端向下转动，且向左运动 B．a端向上，b端向下转动，且向右运动 端向下端向上转动且向左运动 C．a端向下，b端向上转动，且向左运动
电场与磁场的对比 电场力、磁场力跟重力、弹力、摩擦力一样，都是中学物理常见的性质力，但在直观感受性上却不同，多数学生感到前者比较“疏远”，后者比较“亲近”。究其原因一则电场、磁场部分概念较多且比较抽象而多数学生还停留在形象、直观思维的阶段；二则多数学生缺乏良好的学习习惯和方法，不善于观察和积累，已有经验匮乏；不善于运用科学思维，严密推理，学习自主性、自觉性不高；不重视实验操作，缺乏探究意识；不注意学科思想方法和知识总结等。 为了使学生对电场和磁场的认识更确切、更明晰，更亲合学生实际，在高考复习备考的第一阶段，当结束了电场、磁场两部分的系统复习后，很有必要组织、引导学生：⑴、从万有引力定律与库仑定律的比较开始，将电场与重力场（万有引力场）相关概念、规律一一进行类比；⑵、将电场和磁场两部分内容的研究对象、研究思路和方法及重要概念如电场与磁场、电场强度与磁感强度、电场线与磁场线、匀强电场与匀强磁场、电场力与磁场力等的对比。现选择性对比如下： 一、研究对象、思路和方法对比：表1
二、 概念对比：表2 注意⒈用“比值”定义的物理量的共同特点是被定义的量与用来定义的量均无关； ⒉磁感应强度三种定义的条件。 表3 降低；电场线与等势面处处正交。 三、 对比规律、公式 Ⅰ、电场力 ⑴、F qE = （0q >时F 与E 同向），此式具有一般性，可计算点电荷在任何电场中的受到的电 场力。在n 个点电荷形成的静电场中1n i i E E == ∑（矢量式） 。在真空中，点电荷场强2 i i i Q E k r = ；在匀强电场中4U kQ E d S πε= = （Q 为电容器的电量，ε为介电常数）。 ⑵、库仑定律122Q Q F k r =（1Q 与2Q 同号相斥，异号相吸），可计算真空中两个点电荷间的静电力。 n 个点电荷之一q 所受库仑力大小1 2 1 n i i i qQ F k r -== ∑（矢量式） 注：对于电场力与磁场力的比较不要只停留在概念或性质、特点上，而应侧重于两者的本质区别。 Ⅱ、磁场力 ⑴、洛伦兹力 sin L f q B υθ =（ L f 、υ、B 三者方向关系遵从左手定则， L f 垂直于υ和B 所决定
《磁场对电流的作用》教案 教学目标 知识与能力 1．知道磁场对通电导体有作用力。 2．知道通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁感应线方向有关，改变电流方向或改变磁感线方向，导体的受力方 向随着改变。 3．知道通电线圈在磁场中转动的道理。 4．知道通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动，是消耗了电能，得到了机械能。 5．培养学生观察能力和推理、归纳、概括物理知识的能力。 过程与方法 培养学生理论联系实际的意识 感态度与价值观 通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学习科学技术知识的兴趣。
教学重点、难点 重点 1磁场对通电的导体有力的作用 2通电的导体的受力方向跟磁场方向和电流方向有关 难点 左手定则的运用 （二）教具 小型直流电动机一台，学生用电源一台，大蹄形磁铁一块，干电池一节，用铝箔自制的圆筒一根（粗细、长短与铅笔差不 多），两根铝箔条（用透明胶与铝箔筒的两端相连接），支架 （吊铝箔筒用）,如课本图12—10的挂图，线圈（参见图12 —2），抄有题目的小黑板一块（也可用幻灯片代替）。 (三）教学过程 1复习相关知识并提问： 1.磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生（）作用， 磁体间的相互作用就是通过（）发生的。 2.将一根导线平行地放在静止的小磁针上方，当导线通电时， 发现小磁针（），说明电流周围存在（）。
2．引入新课 本章主要研究电能：第一节和第二节我们研究了获得电能的原理和方法，第三节我们研究了电能的输送，电能输送到用电单位，要使用电能，这就涉及到用电器，以前我们研究了电灯、电炉、电话等用电器，今天我们要研究另一种用电器一电动机。 出示电动机，给它通电，学生看到电动机转动，提高了学习兴趣。 提问：电动机是根据什么原理工作的呢？ 讲述：要回答这个问题，还得请同学们回忆一下奥斯特实验的发现—电流周围存在磁场，电流通过它产生的磁场对磁体施加作用力（如电流通过它的磁场使周围小磁针受力而转动）。根据物体间力的作用是相互的，电流对磁体施加力时，磁体也应该对电流有力的作用。下面我们通过实验来研究这个推断。 3．进行新课 (1)通电导体在磁场里受到力的作用 板书课题：〈第四节磁场对电流的作用〉
（第三章）磁场 知识点1．了解磁现象和磁场：能说出电流的磁效应；能描述磁场和地磁场；知道我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响；能举例说明磁现象在生产和生活中的应用． 用罗盘指引航向，探索航道，将船舶航向的变动与指南针指向变动的对应关系总结出来，画出的航线在古代称作“针路”或“针径”。利用“针路”，船能够靠指南针导航。 1．磁场的产生：磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质，本质上讲磁场是由于电荷运动所产生的。变化的电场空间也产生磁场。 2．磁场的基本特性：磁场对处于其中的磁极、电流和运动电荷有力的作用；磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的。 3．磁场的方向：规定在磁场中任意一点小磁针北极的受力方向（小磁针静止时N极的指向）为该点处磁场方向。 4．磁现象的电本质：奥斯特发现电流磁效应（电生磁）后，安培提出分子电流假说：认为在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极；从而揭示了磁铁磁性的起源：磁铁的磁场和电流的磁场一样都是由电荷运动产生的；根据分子电流假说可以解释磁化、去磁等有关磁现象。 5地磁场（1）地球是一个巨大的磁体、地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近；（2）地磁场的分布和条形磁体磁场分布近似；（3）在地球赤道平面上，地磁场方向都是由北向南且方向水平（平行于地面）；（4）近代物理研究表明地磁场相对于地球是在缓慢的运动和变化的；地磁场对于地球上的生命活动有着重要意义。 知识点2．理解磁感应强度：知道磁感应强度的概念，会运用磁感应强度的概念描述磁场． 1．定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L之乘积IL的比值叫做磁感应强度，定义式为B＝F/IL。 2．对定义式的理解： （1）式中反映的F、B、I方向关系为：B⊥I，F⊥B，F⊥I，则F垂直于B和I所构成的平面。 （2）式子可用来量度磁场中某处磁感应强度，不决定该处磁场的强弱，该处磁感应强度大小由磁场自身性质来决定。 （3）磁感应强度是矢量，其矢量方向是小磁针在该处的北极受力方向，与安培力方向是垂直的。 （4）如果空间某处磁场是由几个磁场共同激发的，则该点处合磁场（实际磁场）是几个分磁场的矢量和；某处合磁场可以依据问题求解的需要分解为两个分磁场；磁场的分解与合成必须遵循矢量运算法则。 （5）在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉（T） 1T＝1N/(A·m) 知识点3．能说出磁感线特点；识别几种常见磁场的磁感线分布；会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场方向；会计算磁通量． 地磁场
高中物理引力场、电场、磁场经典解题技巧专题辅导 【考点透视】 一万有引力定律 万有引力定律的数学表达式：2 21r m m G F =，适用条件是：两个质点间的万有引力的计算。 在高考试题中，应用万有引力定律解题常集中于三点：①在地球表面处地球对物体的万有引力近似等于物体的重力，即mg R Mm G =2，从而得出2gR GM =，它在物理量间的代换时非常有用。②天体作圆周运动需要的向心力来源于天体之间的万有引力，即r mv r Mm G 22=；③圆周运动的有关公式：T πω2=，r v ω=。 二电场 库仑定律：221r Q kQ F =，（适用条件：真空中两点电荷间的相互作用力） 电场强度的定义式：q F E = （实用任何电场），其方向为正电荷受力的方向。电场强度是矢量。 真空中点电荷的场强：2r kQ E =，匀强电场中的场强：d U E =。 电势、电势差：q W U AB B A AB = -=??。 电容的定义式：U Q C =，平行板电容器的决定式kd S C πε4=。 电场对带电粒子的作用：直线加速 221mv Uq = 。偏转：带电粒子垂直进入平行板间的 匀强电场将作类平抛运动。 提醒注意：应熟悉点电荷、等量同种、等量异种、平行金属板等几种常见电场的电场线
和等势面，理解沿电场线电势降低，电场线垂直于等势面。 三磁场 磁体、电流和运动电荷的周围存在着磁场，其基本性质是对放入其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用。 熟悉几种常见的磁场磁感线的分布。 通电导线垂直于匀强磁场放置，所受安培力的大小：BIL F =，方向：用左手定则判定。 带电粒子垂直进入匀强磁场时所受洛伦兹力的大小： qvB F =，方向：用左手定则判定。若不计带电粒子的重力粒子将做匀速圆周运动，有qB mv R =，qB m T π2=。 【例题解析】 一万有引力 例1地球（看作质量均匀分布的球体）上空有许多同步卫星，同步卫星绕地球近似作匀速圆周运动，根据所学知识推断这些同步卫星的相关特点。 解析：同步卫星的周期与地球自转周期相同。因所需向心力由地球对它的万有引力提供，轨道平面只能在赤道上空。设地球的质量为M ，同步卫星的质量为m ，地球半径为R ，同步 卫星距离地面的高度为h ，由向万F F =，有 )(4)(22 2h R T m h R GmM ++π＝，得R GMT h -=3224π；又由h R v m h R GmM +=+22)(得h R GM v +=；再由ma h R GmM =+2)(得2 )(h R GM a +=。由以分析可看出：地球同步卫星除质量可以不同外，其轨道平面、距地面高度、线速度、向心加速度、角速度、周期等都应是相同的。 点拨：同步卫星、近地卫星、双星问题是高考对万有引力定律中考查的落足点，对此应引起足够的重视，应注意准确理解相关概念。 例2某星球的质量为M ，在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度0v 平抛一个物体，经t 时间该物体落到山坡上。欲使该物体不再落回该星球的表面，至少应以多大的速度
磁感应强度和安培力 1.一塑料薄圆盘，半径为R，电荷q均匀分布于表面，圆盘绕通过圆心垂直盘面的轴转动，角速度为?，求：在圆盘中心处的磁感应强度。 2.在半径为R的长直圆柱导体中，电流沿轴向方向，且在截面上的分布是均匀的，求：磁场的分布。 3.两根互相靠近且垂直的长直导线，分别通以图示方向的电流，且I1 = 1.0A ，I2 = 1.73A ， 试确定合磁场为零的区域。 4.两根互相平行的长直导线相距10cm ，其中一根通电的电流是10A ，另一根通电电流为20A ，方向如图。试求在两导线平面内的P、Q、R各点的磁感强度的大小和方向。 5.求上题中单位长度1导线受2导线的磁场力，再求单位长度2导线受1导线的磁场力。比较这两个力的大小、方向，总结它们的关系。 6.将一无限长直导线中部折成一个长a 、宽b的开口矩形，并使导线 通以强度为I的稳恒电流。求开口中心处的磁感强度。 7.圆形导线沿半径方向引出两根直导线（引出位置任意），并通以强度为I的 恒定电流，如图所示。试求环中心O处的磁感强度。
8.电流由长直导线沿垂直于底边方向经A 点流入电阻均匀分布边长为l 的正三角形金属线框，再经B 点沿CB 方向从三角形框流到无限远处。已知电流为I ，求三角形中心O 点的磁感应强度。 9.如图所示一半径为R 的导线圆环同一个径向对称的发散磁场处处正交，环上各个磁感应强度B 的大小相同，方向都与环平面的法向成θ设导线圆环有电流I ，求磁场作用在此环上的合力 大小和方向？ 10.半径为R 的圆形回路中有电流2I ,另一无限长直载流导线AB 中有电流1 I ,AB 通过圆心，且与圆形回路在同一平面内，求圆形回路所受1I 的磁场力 11.两个半径相等的电阻均为9Ω的均匀光滑圆环，固定在一个绝缘水平台面上，两环面在两个相距20cm 的竖直平面内，两环面间有竖直向下的B = 0.87T 的匀强磁场，两环最高点A 、C 间接有内阻为0.5Ω的电源，连接导线的电阻不计。今有一根质量为10g 、电阻为1.5Ω的导体棒MN 置于两环内且可顺环滑动，而棒恰静止于图示水平位置，其两端点与圆弧最低点间的弧所对应的圆心角均为θ = 60°。取重力加速度g = 10m/s 2 ，求电源电动势。 12.质量分布均匀的细圆环，半径为R ，总质量为m ，让其均匀带正电，总电 量为q ，处在垂直环面的磁感强度为B 的匀强磁场中。令圆环绕着垂直环面并 过圆心的轴转动，且角速度为ω ，转动方向和磁场方向如图所示。求因环的旋 转引起的环的张力的增加量。
考点一 磁场的理解及安培定则 1．磁场 (1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用． (2)方向：小磁针的N 极所受磁场力的方向，或自由小磁针静止时N 极的指向． 2．磁感应强度 (1)定义式：B ＝F IL (通电导线垂直于磁场)． (2)方向：小磁针静止时N 极的指向． (3)磁感应强度是反映磁场性质的物理量，由磁场本身决定，是用比值法定义的． 3．磁感线 (1)引入：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致． (2)特点：磁感线的特点与电场线的特点类似，主要区别在于磁感线是闭合的曲线． (3)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图1所示)． 图1 4．电流的磁场
5.磁场的叠加 磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解． [思维深化] 请判断下列说法是否正确． (1)奥斯特发现了电流可以产生磁场．(√) (2)磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的试探电流元的情况无关．(√) (3)磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致．(×) (4)磁感线是真实存在的．(×) (5)在同一幅图中，磁感线越密，磁场越强．(√) (6)将通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为零．(×) 1．[对磁场的理解](2015·新课标全国Ⅱ·18)(多选)指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说法正确的是() A．指南针可以仅具有一个磁极 B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场 C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰 D．在指针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转 答案BC 解析指南针有N、S两个磁极，受到地磁场的作用静止时N极指向北方，选项A错误，B 正确．指南针有磁性，可以与铁块相互吸引，选项C正确．由奥斯特实验可知，小磁针在通电导线放置位置合适的情况下，会发生偏转，选项D错误． 2．[电场强度和磁感应强度的对比](多选)下列说法中正确的是() A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零 B．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零 C．表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值 D．表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值 答案AC 解析电场和磁场有一个明显的区别是：电场对放入其中的电荷有力的作用，磁场对通电导
点电荷的严格定义是什么？ 点电荷是电荷分布的一种极限情况，可将它看做一个体积很小而电荷密度很的带电小球的极限。当带电体的尺寸远小于观察点至带电体的距离时，带电体的形状及其在的电荷分布已无关紧要。就可将带电体所带电荷看成集中在带电体的中心上。即将带电体抽离为一个几何点模型，称为点电荷。 研究宏观电磁场时，常用到哪几种电荷的分布模型？有哪几种电流分布模型？他们是如何定义的？ 常用的电荷分布模型有体电荷、面电荷、线电荷和点电荷；常用的电流分布模型有体电流模型、面电流模型和线电流模型，他们是根据电荷和电流的密度分布来定义的。 2,3点电荷的电场强度随距离变化的规律是什么？电偶极子的电场强度又如何呢？ 点电荷的电场强度与距离r的平方成反比；电偶极子的电场强度与距离r的立方成反比。 简述和所表征的静电场特性 表明空间任意一点电场强度的散度与该处的电荷密度有关，静电荷是静电场的通量源。 表明静电场是无旋场。 表述高斯定律，并说明在什么条件下可应用高斯定律求解给定电荷分布的电场强度。 高斯定律：通过一个任意闭合曲面的电通量等于该面所包围的所有电量的代数和除以与闭合面外的电荷无关，即在电场（电荷）分布具有某些对称性时，可应用高斯定律求解给定电荷分布的电场强度。 简述和所表征的静电场特性。 表明穿过任意闭合面的磁感应强度的通量等于0，磁力线是无关尾的闭合线， 表明恒定磁场是有旋场，恒定电流是产生恒定磁场的漩涡源 表述安培环路定理，并说明在什么条件下可用该定律求解给定的电流分布的磁感应强度。 安培环路定理：磁感应强度沿任何闭合回路的线积分等于穿过这个环路所有电流的代数和倍，即如果电路分布存在某种对称性，则可用该定理求解给定电流分布的磁感应强度。 简述电场与电介质相互作用后发生的现象。 在电场的作用下出现电介质的极化现象，而极化电荷又产生附加电场 极化强度的如何定义的？极化电荷密度与极化强度又什么关系？ 单位体积的点偶极矩的矢量和称为极化强度，P与极化电荷密度的关系为极化强度P与极化电荷面的密度 电位移矢量是如何定义的？在国际单位制中它的单位是什么 电位移矢量定义为其单位是库伦/平方米（C/m2） 简述磁场与磁介质相互作用的物理现象？在磁场与磁介质相互作用时，外磁场使磁介质中的分子磁矩沿外磁场取向，磁介质被磁化，被磁化的介质要产生附加磁场，从而使原来的磁场分布发生变化，磁介质
磁场基本概念、安培力
磁场基本概念安培力 一、基本概念 1.磁场的产生: ⑴磁极周围有磁场。 ⑵电流周围有磁场（奥斯特）。 安培提出分子电流假说（又叫磁性起源假说），认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。（但这并不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的，因为麦克斯韦发现变化的电场也能产生磁场。） ⑶变化的电场在周围空间产生磁场。 2.磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用（对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用）。这一点应该跟电场的基本性质相比较。 3.磁场力的方向的判定:磁极和电流之间的相互作用力（包括磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流），都是运动电荷之间通过磁场发生的相互作用。因此在分析磁极和电流间的各种相互作用力的方向时，不要再沿用初中学过的“同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引”的结论（该结论只有在一个磁体在另一个磁体外部时才正
确），而应该用更加普遍适用的：“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”，或用左手定则判定。 4.磁感线 ⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向 和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N 极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。 ⑵磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不 同）。 ⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线： ⑷安培定则（右手螺旋定则）：对直导线， 通电直导线周围磁场 通电环行导线周围磁场
四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。 5.磁感应强度 IL F B （条件是匀强磁场中，或ΔL 很小，并 且L ⊥B ）。 磁感应强度是矢量。单位是特斯拉，符号为T ，1T=1N/（A ?m ）=1kg/（A ?s 2 ） 6.磁通量:可以认为穿过某个面的磁感线条数就是磁通量。 二、安培力 （磁场对电流的作用力） 1.安培力方向的判定:左手定则 例 1.磁场对电流的作用力大小为F ＝BIL （注意：L 为有效长度，电流与磁场方向应 ）．F 的方向可用 定则来判定． 试判断下列通电导线的受力方向． × × × × ． ． ． ． × × × × ． ． ． ． × × × × ． ． ． ． × × × × ． ． ． ． × B
地磁磁场的基本特征及应用 地球磁场：地球周围存在的磁场，包括磁层顶以下的固体地球内部和外部所有场源产生的磁场。地球磁场不是孤立的，它受到外界扰动的影响，宇宙飞船就已经探测到太阳风的存在。因为太阳风是一种等离子体，所以它也有磁场，太阳风磁场对地球磁场施加作用，好像要把地球磁场从地球上吹走似的。尽管这样，地球磁场仍有效地阻止了太阳风长驱直入。在地球磁场的反抗下，太阳风绕过地球磁场，继续向前运动，于是形成了一个被太阳风包围的、彗星状的地球磁场区域，这就是磁层。 地球磁层位于距大气层顶600～1000公里高处，磁层的外边界叫磁层顶，离地面5～7万公里。在太阳风的压缩下，地球磁力线向背着太阳一面的空间延伸得很远，形成一条长长的尾巴，称为磁尾。在磁赤道附近，有一个特殊的界面，在界面两边，磁力线突然改变方向，此界面称为中性片。中性片上的磁场强度微乎其微，厚度大约有1000公里。中性片将磁尾部分成两部分：北面的磁力线向着地球，南面的磁力线离开地球。 地磁学：是研究地磁场的时间变化、空间分布、起源及其规律的学科。固体地球物理学的一个分支。
时间范围：已可追溯到太古代（约35亿年前）——现代 空间范围：从地核至磁层边界（磁层顶），磁层离地心最近的距离： 8～ 13个地球半径组成和变化规律及应用： 磁偶极子：带等量异号磁量的两个磁荷，如果观测点距离远大于它们之间的距离，那么这两个磁荷组成的系统称为磁偶极子。 地磁场的构成 地球磁场近似于一个置于地心的同轴偶极子的磁场。这是地球磁场的基本特征。这个偶极子的磁轴和地轴斜交一个角度，。如图1.1所示，N、S 分别表示地磁北极和地磁南极。按磁性来说，地磁两极和磁针两极正好相反。同时，磁极的位置并不是固定的，每年会移动数英里，两个磁极的移动彼此之间是独立的，关于地磁极的概念有两种不同的思路和结果：理论的和实测的。理论的地磁极是从地球基本磁场中的偶极子磁场出发的。实测的地磁极是从全球地磁图（等偏角地磁图和等倾角地磁图）上找出的磁倾角为90°的两个小区域，这两个地点不在地球同一直径的两端，大约偏离2500千米。由
选修3-1 磁场练习 姓名：___________分数：___________ 一、选择题（题型注释） 1．空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直横截面．一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°．不计重力，该磁场的磁感应强度大小为（） A． B． C． D． @ 2．如图，长为2l的直导线拆成边长相等，夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为（） 3．在以下几幅图中，洛伦兹力的方向判断正确的是： 4．对确定磁场某一点的磁感应强度，根据关系式B=F/IL得出的下列结论中，说法正确的是（） A．B随I的减小而增大； B．B随L的减小而增大； C．B随F的增大而增大； D．B与I、L、F的变化无关 ) 5．如图所示，两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1与I2．与两导线垂直的一平面内有a、b、c、d四点，a、b、c在两导线的水平连线上且间距相等，b是两导线连线中点，b、d连线与两导线连线垂直．则
（A ）I 2受到的磁场力水平向左 （B ）I 1与I 2产生的磁场有可能相同 （C ）b 、d 两点磁感应强度的方向必定竖直向下 （D ）a 点和 c 点位置的磁感应强度不可能都为零 6．带电为+q 的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是 A ．只要速度大小相同，所受洛仑兹力就相同 】 B ．如果把+q 改为-q ，且速度反向大小不变，则洛仑兹力的大小、方向均不变 C ．洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直 D ．粒子只受到洛仑兹力作用，其运动的动能可能增大 7．边长为a 的正方形，处于有界磁场如图所示，一束电子以水平速度射入磁场后，分别从A 处和C 处射出，则v A ：v C =__________;所经历的时间之比t A ：t C =___________ 8．一电子以垂直于匀强磁场的速度v A ，从A 处进入长为d 宽为h 的匀强磁场区域，如图所示，发生偏移而从B 处离开磁场，若电量为e ，磁感应强度为B ，弧AB 的长为L ，则 ; A ．电子在磁场中运动的平均速度是v A B ．电子在磁场中运动的时间为A L t v = C ．洛仑兹力对电子做功是A Bev h ? D ．电子在A 、B 两处的速率相同 9．如图所示，水平直导线中通有向右的恒定电流I ，一电子从导线的正下方以水平向右的初速度进入该通电导线产生的磁场中，此后电子将 A ．沿直线运动 B ．向上偏转 : C ．向下偏转
高二物理磁学--安培定则 满分:0 班级：_________ 姓名：_________ 考号：_________ 一、单选题（共9小题） 1． 由导线组成的直角三角形框架放在匀强磁场中，若导线框中通以如图方向的电流时，导线框将（） B．仍然静止 A．沿与ab边垂直的方向加速运动 C．以c为轴转动D．以b为轴转动 2． 如图所示，放在台秤上的条形磁铁两极未知，为了探明磁铁的极性，在它中央的正上方固定一导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（） A．如果台秤的示数增大，说明磁铁左端是N极 B．如果台秤的示数增大，说明磁铁右端是N极 C．无论如何台秤的示数都不可能变化 D．台秤的示数随电流的增大而增大
3．如图所示，带负电的金属圆盘绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在盘左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（） A．N极竖直向上B．N极竖直向下 C．N极沿轴线向右D．N极沿轴线向左 4． 如图所示的四个实验现象中，不能表明电流能产生磁场的是（） A．图甲中，导线通电后磁针发生偏转 B．图乙中，通电导线在磁场中受到力的作用 C．图丙中，当电流方向相同时，导经相互靠近 D．图丁中，当电流方向相反时，导线相互远离 5． 下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是（） B． A． C．D．
6． 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（） B． A． C．D． 7． 图中的D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里．在电键S接通后，导线D所受磁场力的方向是（） B．向下C．向左D．向右 A．向上 8． 在地球表面上某一区域，用细线悬挂在一小磁针的重心位置，周围没有其他磁源，静止时发 现小磁针的N极总是指向北偏下方向，则该区域的位置可能是（） B．南半球(极区除外) A．赤道 C．北半球(极区除外)D．北极附近 9．
电场 1.电荷周围存在电场.：库仑定律。 2.电场的大小：单位电量的电荷在电场中受到的电场力。检验电荷受到的力越大那 。电场线越密集电场越大。 3.场强是描述电场性质的物质的物理量,只由电场决定,与检验电荷无关.例如在 A q的大小无关, .不能理解为 ,. 4. 场强是矢量., 其方向为正电荷的受力方向为该点场强方向. 5.电场强度和电场力是两个不同的物理量,就像速度和位移是完全不同的两个 概念.最 根本不同的是:场强是表示电场的性质的物理量 ,电场力是电荷在电场中受的电场的作用力. 注意 .而 . 6.场强可以合成分解,并遵守平行四边形法则,如图示2 所示.Q A与Q B在C处的场强分别为E A、E B,E即是E A与 E B的合成场强.若在C处放一个-q点电荷,所受电场力方 向应与E反方向. 7.电荷守恒定律：系统与外界无电荷交换时，系统的电荷代数和守恒。 8. 三.电场线 1.电场线是描述电场强度分布的一族曲线.描述方法:用曲线的疏密描述电场的强弱,用曲线某点的切线方向表示该点场强方向. 2.电场的特点: (1).在静电场中,电场线从正电荷起,终于负电荷,不闭合曲线. (2).电场线不能相交,否则一点将有两个场强方向. (3).电场线不是电场里实际存在的线,是为使电场形象化的假想线.
3. 点电荷的电场线. 图3、图4为正、负点电荷电场线的分布，应熟悉. 从图5可看出,E 1为+Q 在A 处的场强,E 2为－Q 在A 处的场强,E 为E 1与E 2的 合场强,正好为电场线在A 的切线。两个点电荷形成的电场中,每条电场线上 每个点符合上述的关系。 4.匀强电场 (1) .定义:在电场的某一区域里,如果各点场强大小和方向都相同,这个区域的 电场叫匀强电场. (2) .电场线如图6所示.电场线互相平行的直线,线间距离相等. (3) .两块靠近、正对且等大平行的金属板,分别带等量 正负电荷时,它们之间的电场是匀强电场.边缘附近除 外. 5、公式 四.电场中的导体. 1. 导体的特征:导体内部有大量可以自由移动的电荷.金属导体可自由移动是自由电子. 2. 静电感应:导体内的自由电荷是电场的作用而重新分布的现象. 认真分析如图所示的物理过程:把金属导体置于匀强电 场中.金 属导体中自由电子在电场力作用向左运动,达到左外表面,而 右外表面带正电.金属导体外表面带的等量正负电荷称为感 应电荷,感应电荷形成电场E '的方向与电场E 方向相反向 左,E '随着感应电荷增加而变大,当E '=E 时,导体内场强为零, 自由电子不受电场力作用,停止定向运动.达到静电平衡. 静电平衡:导体中(包括表面)没有电荷走向移动的状态叫静电平衡. 3. 在导体处于静电平衡状态时有 (1) .在导体内部的场强处处为零 (2) .导体表面任何一点场强方向与该点表面垂直. (3) .电荷只能分布在外表面上. 4. 利用处于静电平衡状态时,导体内部场强处处为零的特点,利用金属网罩(金 属包皮)把外 电场遮住,使内部不受电场影响即静电屏数. 3. 深刻理解电场的能的性质。 （1）电势φ：是描述电场能的性质的物理量。
基本概念和安培力 Ⅰ基本概念 一、磁场和磁感线 1、磁场的来源：磁铁和电流、变化的电场 2、磁场的基本性质：对放入其中的磁铁和电流有力的作用 3、磁场的方向（矢量） 方向的规定：磁针北极的受力方向，磁针静止时N 极指向。 4、磁感线：切线～～磁针北极～～磁场方向 5、典型磁场——磁铁磁场和电流磁场（安培定则（右手螺旋定则）） 6、磁感线特点： ① 客观不存在、② 外部N 极出发 到S ，内部S 极到N 极③ 闭合、不相交、④ 描述磁场的方向和强弱 二．磁通量（Φ 韦伯 Wb 标量） 通过磁场中某一面积的磁感线的条数，称为磁通量，或磁通 二．磁通密度（磁感应强度B 特斯拉T 矢量） 大小：通过垂直于磁感线方向的单位面积的磁感线的条数叫磁通密度。S B Φ= 1 T = 1 Wb / m 2 方向：B 的方向即为磁感线的切线方向 意义：1、描述磁场的方向和强弱 2 、由场的本身性质决定 三．匀强磁场 1、定义：B 的大小和方向处处相同，磁感线平行、等距、同向 2、来源：①距离很近的异名磁极之间
②通电螺线管或条形磁铁的内部，边缘除外 四．了解一些磁场的强弱 永磁铁――10 －3 T ，电机和变压器的铁芯中――0.8～1.4 T 超导材料的电流产生的磁场――1000T ，地球表面附近――3×10－5～7×10－5 T 比较两个面的磁通的大小关系。如果将底面绕轴L 旋转，则磁通量如何变化？ Ⅱ 磁场对电流的作用——安培力 一．安培力的方向——（左手定则）伸开左手，使大拇指与四指在同一个平面内，并跟四指垂直，让磁感线穿入手心，使四指指向电流的流向，这时大拇指的方向就是导线所受安培力的方向。（向里和向外的表示方法（类比射箭）） 规律：（1）左手定则 （2）F ⊥B ，F ⊥I ，F 垂直于B 和I 所决定的平面。但B 、I 不一定垂直 安培力的大小与磁场的方向和电流的方向有关，两者夹角为900时，力最大，夹角为00 时，力＝0。猜想由90度到0度力的大小是怎样变化的 二．安培力的大小：匀强磁场，当B ⊥ I 时，F ＝ B I L 在匀强磁场中，当通电导线与磁场方向垂直时，电流所受的安培力等于磁感应将度B 、电流I 和导线的长度L 三者的乘积 在非匀强磁场中，公式F ＝BIL 近似适用于很短的一段通电导线 三．磁感应强度的另一种定义 匀强磁场，当B ⊥ I 时，IL F B 练习 1、 有磁场就有安培力（） 2、 磁场强的地方安培力一定大（） 3、 磁感线越密的地方，安培力越大（） 4、 判断安培力的方向 Ⅲ电流间的相互作用和等效长度 I 不受力
电荷和电荷守恒定律 电场 电场力的性质 电场场强：E=F/q 矢量 电场线 真空中点电荷电场的场强：2 /r KQ E = 匀强电场场强E=U/d 电场能的性质 电势：q E p /=? 标量 电势差：B A AB U ??-= 等势面 电场力 qE F =（任何电场） 2 21r q q K F =（真空中点电荷） 电场能：?q E p = 电场力的功：PAB AB E qU W ?== 磁场 运动电荷 性质 对通电导体的作用：BIL F = 对运动电荷的作用 磁感应强度：S B IL F B Φ= =、 磁感线：引入磁通量 BS =Φ 0//=F B v ， 直线运动 qvB F B v =⊥， 匀速圆周运动 向心力：r v m F 2 = 半径：qB mv r = 周期：qB m T π2=
一．电场的性质 1．库仑定律 例1．2009(江苏卷)两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F ，两小球相互接触后将其固定距离变为r 2， 则两球间库仑力的大小为( ) A.112F B.34F C.4 3F D ．12F 答案：C 解析：两电荷间的作用力F ＝k 3Q2 r2 ，两电荷接触电量先中和再平均分配，每个小球带电量为Q ，F ′＝2 22?? ? ??r Q k ， F ′F ＝4 3 ，C 正确． 2.电场力 例2.（2009－广东卷）如图6，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强 电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M 和N 是轨迹上的两点，其中M 点在轨迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是 A ．粒子在M 点的速率最大 B ．粒子所受电场力沿电场方向 C ．粒子在电场中的加速度不变 D ．粒子在电场中的电势能始终在增加 答案.C 【解析】根据做曲线运动物体的受力特点合力指向轨迹的凹一侧，再结合电场力的特点可知粒子带负电，即受到的电场力方向与电场线方向相反，B 错。从N 到M 电场力做负功，减速，电势能在增加，当达到M 点后电场力做正功加速电势能在减小则在M 点的速度最小A 错，D 错。在整个过程中只受电场力根据牛顿第二定律加速度不变。 3.对电场强度的三个公式的理解 例3.2010（安徽卷）如图所示，在xOy 平面内有一个以O 为圆心、半径R=0.1m 的圆，P 为圆周上的一点，O 、P 两点连线与x 轴正方向的夹角为θ。若空间存在沿y 轴负方向的匀强电场，场强大小E=100V/m ，则O 、P 两点的电势差可表示为（ ） A ．10sin (V )op U θ=- B ．10sin (V )op U θ= C ． 10cos (V ) op U θ=- D ． 10cos (V ) op U θ= 【答案】A 【解析】在匀强电场中，两点间的电势差U=Ed ，而d 是沿场强方向上的距 x/m y/m O P θ ·