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磁感应强度 安培力 洛仑兹力表示磁场强弱的物理量是磁感应强度，它定义为：放在磁场中垂直于磁场方向的通电导线所受的安培力F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值，即ILF B =。
单位是特（T ），)/(11m A N T ∙=。
由磁感应强度的定义式可以得出磁场对电流的作用力——安培力的公式：BIL F =，但此式只适用于通电导线与磁感线垂直的条件下。
如果二者夹角为θ，则公式变为θsin BIL F =。
同学们往往记不清公式中是sin θ还是con θ，可以告诉大家一个记忆的方法，那就是把不垂直转化为垂直的情况。
如图1所示，F= B ⊥IL ，B ⊥=Bsin θ,θsin BIL F =∴.图1与此式作比较的是：功的公式：θcos FS W =，是因为W=F ∥S ， F ∥=Fcos θ.由安培力公式BIL F =可以导出洛仑兹力（磁场对运动电荷的作用力）公式f=qvB. 如图2所示，有一段长度为L 的通电导线，横截面积为S ，单位体积中含有的自由电荷数为n, 每个自由电荷的电荷量为q ，定向移动的平均速率为v 。
图2由于单位时间内有长度(数值上)等于v, 体积（数值上）等于vS 内的自由电荷可以通过某一截面，所以电流为nqvS I =，将此式代入安培力公式得：F =BnqvSL. 而F 是作用在每个运动电荷上的洛仑兹力F 的合力，所以f=qvB nSLBnqvSL N F ==. 同样道理，这是v 与B 垂直情况下的公式，如果v 与B 的夹角为θ，则θsin qvB f =。
综上所述，对于物理规律和物理公式，要在理解的基础上记忆。
所谓理解，就是要知道公式的来龙去脉，也就是会推导公式，并知道各有关公式的关系。
例题1.如图3所示，两根平行放置的长直导线a 和b ，载有大小相同方向相反的电流，a 受到的磁场力大小为F 1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a 受到的磁场力大小变为F 2，则此时b 受到的磁场力大小变为：A ．F 2 B. F 1-F 2 C. F 1+F 2 D. 2F 1-F 2I图3解析：据安培定则，b 中电流产生的磁场在a 处垂直纸面向里，据左手定则，b 对a 的作用力（即F 1）向左，同理，a 对b 的作用力向右，大小也是F 1。
谈谈安培力与洛伦兹力高中物理课本（必修加选修，人教版）明确指出，安培力是磁场对电流的作用力，洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力。
安培力可以看作是作用在每个运动电荷上的洛伦兹力的合力。
二者紧密的联系在一起，课本中给出的证明是没有争议的，但本人认为，在应用二者处理问题时并不能完全参照课本所给出的关系。
一、 在问题中多数情况下，安培力是电荷所受的洛伦兹力在某个方向上的分力的合力。
图1a b 图2a b v 1v 2F 1F 2如图1所示，水平放置的导体棒ab 中有a →b 的电流，根据左手定则可判断电流所受的安培力方向向右。
若导轨光滑，导体棒ab 在安培力的作用下将向右移动。
在导体棒ab 向右移动的过程中棒中的自由电子会有两个速度（如图2所示），v 1为自由电子在电源的作用下的定向移动速度，v 2为自由电子随导体棒ab 向右移动的速度。
同样，根据左手定则可以判断，自由电子以v 1的速度运动时，所受的洛伦兹力F 1方向向右，与棒ab 移动方向相同，自由电子以v 2的速度运动时，所受的洛伦兹力F 2方向沿棒ab ，由a 指向b 。
流过棒ab 的自由电子都要受到洛伦兹力F 1、F 2的作用。
我们把流过棒ab 的所有自由电子所受的洛伦兹力F 1合成为F 1/，F 1/就是我们所说的棒ab 所受的安培力，在F 1/的作用下，棒ab 向右移动。
自由电子所受的洛伦兹力F 2就是导体棒ab 做切割磁感线运动产生感应电动势的非静电力。
二、 安培力做功，体现了洛伦兹力的分力做功。
图3a b cdv 0F 1F 2 图4a b c d f f 1f 2v v 1v 2f v如图3所示，水平放置的光滑导轨上平行放置两根导体棒ab 、cd ，假定ab 以某一初速度v 0向右滑动。
根据楞次定律，可以判断导体棒ab 、cd 分别在安培力F 1、F 2的作用下，做向右的减速和加速运动，安培力F 1对导体棒ab 做负功，安培力F 2对导体棒cd 做正功。
1．磁场对通电导线的作用力1．知道安培力的概念，会用左手定则判断安培力的方向。
2．掌握安培力的计算公式F＝IlB sin θ，并会进行有关计算。
3．通过实验探究安培力、磁感应强度和电流三者的关系。
4．了解磁电式电流表的构造和原理。
体会物理知识与科学技术的关系。
知识点一安培力的方向1．安培力：通电导线在磁场中受到的力。
2．探究安培力的方向与哪些因素有关(1)磁场方向。
(2)电流方向。
(3)实验结论：安培力的方向与电流方向、磁感应强度的方向都垂直。
3．左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力方向。
1：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)通电导线在磁场中一定受到安培力的作用。
( )(2)安培力的方向与导体所在处的磁场方向相同。
( )(3)左手定则中，拇指所指的方向为电流方向。
( )[答案](1)×(2)×(3)×知识点二安培力的大小1．表达式：当磁感应强度B和电流I垂直时，F＝IlB。
2．一般表达式：当磁感应强度B的方向与电流I的方向成θ角时，F＝IlB sin θ。
当通电导线中的电流方向与磁场方向既不平行也不垂直时，将磁场方向分解成沿电流方向与垂直于电流方向。
2：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)对处于匀强磁场中的某段导线而言，所通电流越大，所受安培力越大。
( )(2)一根长为0.2 m的电流为2 A的通电导线，放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，受到的安培力大小可能是0.2 N。
( )[答案](1)×(2)√知识点三磁电式电流表1．磁电式电流表的构造特点(1)构造：磁铁、线圈、螺旋弹簧、指针、极靴。
(如图甲所示)(2)特点：两极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱，使极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向均匀分布，使线圈平面都与磁感线平行，使表盘刻度均匀。
基础课2磁场对运动电荷的作用知识点一、洛伦兹力、洛伦兹力的方向和大小1．洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力。
2．洛伦兹力的方向(1)判定方法：左手定则：掌心——磁感线垂直穿入掌心；四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向；拇指——指向洛伦兹力的方向。
(2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v决定的平面。
3．洛伦兹力的大小(1)v∥B时，洛伦兹力F＝0。
(θ＝0°或180°)(2)v⊥B时，洛伦兹力F＝q v B。
(θ＝90°)(3)v＝0时，洛伦兹力F＝0。
知识点二、带电粒子在匀强磁场中的运动1．若v∥B，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做匀速直线运动。
2．若v⊥B，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动。
如下图，带电粒子在磁场中，①中粒子做匀速圆周运动，②中粒子做匀速直线运动，③中粒子做匀速圆周运动。
3．半径和周期公式：(v⊥B)[思考判断](1)带电粒子在磁场中一定会受到磁场力的作用。
()(2)洛伦兹力的方向在特殊情况下可能与带电粒子的速度方向不垂直。
()(3)根据公式T＝2πrv，说明带电粒子在匀强磁场中的运动周期T与v成反比。
(4)由于安培力是洛伦兹力的宏观表现，所以洛伦兹力也可能做功。
()(5)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时，其运动半径与带电粒子的比荷有关。
()(6)带电粒子在电场越强的地方受电场力越大，同理带电粒子在磁场越强的地方受磁场力越大。
()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×洛伦兹力的特点与应用1．洛伦兹力的特点(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面。
(2)当电荷运动方向发生变化时，洛伦兹力的方向也随之变化。
(3)运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用。
(4)根据左手定则判断洛伦兹力方向，但一定分正、负电荷。
安培力与洛伦兹力知识点
洛伦兹力是磁场对运动中的带电粒子的作用力，是对单个带电粒子而言；安培力是磁场对通电导线的作用力，是对整个在磁场中的导线而言。
一、安培力知识点
1、安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。
2、安培力的对象是磁场对电流的作用力。
3、F安=BIL，普遍式：F=BILsinθ。
4、方向：左手定则。
伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
二、洛仑兹力知识点
1、洛伦兹力是磁场中的运动电荷所受到的磁场对它的作用力。
2、洛仑兹力的对象是磁场对运动电荷的作用力。
3、当电荷在垂直于磁场的方向上运动时，磁场对运动电荷的洛伦兹力F等于电荷量q、电荷的运动速率v、磁感应强度B 的乘积：F=qvB。
4、左手定则。
使大拇指跟其余四个手指垂直，且处于同一
平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，四指指向正电荷运动的方向或负电荷运动的相反方向。
5、洛伦兹力时刻与速度方向垂直，且指向圆心。
时刻垂直v与B决定的平面，所以洛伦兹力不做功。
高中物理磁场中的安培力与洛伦兹力在高中物理的学习中，磁场部分的安培力与洛伦兹力是两个非常重要的概念。
理解它们不仅对于应对考试中的难题至关重要，更有助于我们深入理解自然界中电磁相互作用的规律。
首先，咱们来聊聊安培力。
安培力是指通电导线在磁场中受到的力。
当一段通有电流的导线置于磁场中时，导线就会受到安培力的作用。
这个力的大小与电流的大小、导线在磁场中的长度、磁感应强度以及电流方向与磁场方向的夹角有关。
其大小可以用公式 F ＝BILsinθ 来计算，其中 F 表示安培力，B 表示磁感应强度，I 是电流强度，L 是导线在磁场中的有效长度，θ 是电流方向与磁场方向的夹角。
那这个公式是怎么来的呢？这就得从电流的本质说起。
电流其实是由大量自由电子定向移动形成的。
每个自由电子在磁场中都会受到洛伦兹力的作用，由于电子定向移动，它们所受洛伦兹力的宏观表现就形成了安培力。
比如说，在一个垂直纸面向里的匀强磁场中，有一根水平放置的通有电流的直导线。
如果电流方向向右，那么根据左手定则，导线所受安培力的方向就会竖直向下。
安培力在实际生活中有很多应用。
像电动机就是利用安培力的原理工作的。
在电动机中，通电线圈在磁场中受到安培力的作用而发生转动，从而将电能转化为机械能。
接下来，咱们再看看洛伦兹力。
洛伦兹力是指运动电荷在磁场中所受到的力。
当一个电荷以速度 v 在磁场中运动时，如果磁场的磁感应强度为 B，并且电荷的运动方向与磁场方向夹角为θ，那么这个电荷所受到的洛伦兹力大小为 F ＝qvBsinθ，其中 q 表示电荷量。
洛伦兹力的方向同样可以用左手定则来判断。
需要注意的是，洛伦兹力始终与电荷的运动方向垂直，所以洛伦兹力永远不会对运动电荷做功。
举个例子，如果一个带正电的粒子以水平向右的速度在垂直纸面向里的磁场中运动，那么根据左手定则，粒子所受洛伦兹力的方向就是竖直向上。
洛伦兹力在现代科技中也有着重要的应用。
比如，在显像管中，电子枪发射出的电子在磁场的作用下发生偏转，从而使电子能够准确地打在屏幕的指定位置上，形成图像。
第二讲安培力与洛伦兹力专题知识梳理一、安培力定义：通电导线在磁场中所受的力。
大小：1、磁场与电流垂直时，F=BIL2、磁场与电流平行时，F=03、磁场与电流成b角时，F=BILsin b理解：1、公式适用于匀强磁场，若为非匀强，则需要用到积分。
2、公式中的夹角为磁场与导线的夹角。
3、磁场有垂直电流方向的分量才对电流产生力的作用，平行电流方向对电流不产生力的作用。
因此，如果知道一段导线的受力，我们只可以确定磁场垂直电流方向的分量，换句话说，我们只可以确定场强的最小值。
4、对于一段导线有效长度的确定。
直导线：本身长度*sin b（磁场与导线的夹角）弯曲导线：在导线所在平面垂直于磁场方向的前提下，有效长度为两端点的连线。
例：5、对于闭合线圈，其有效长度一定为0。
因此，对于完全处于匀强磁场中的闭合线圈，其所受的磁场力合力一定为零。
方向：左手定则（判断磁场方向——右手、判断受力方向——左手）同时垂直与电流方向和磁场方向。
注意：不管电流方向与磁场方向是否垂直，安培力方向总垂直与电流方向与磁场方向决定的平面。
二、洛伦兹力定义：运动电荷在磁场中所受的力。
大小：1、v//B或v=0时，F=0。
2、v垂直于B时，F=qvb。
3、v与B的夹角为ɑ时，F=Bqvsin ɑ。
4、B、ɑ、v均为粒子运动过程中的瞬时量。
方向：1、使用左手定则进行判定（判断磁场用右手，判断受力用左手）。
2、四指指向一定是正电荷的运动方向，是负电荷的反方向。
（四指指向电流方向）。
3、洛伦兹力的方向和电荷运动方向与磁场方向都垂直（不做功）。
理解：1、洛伦兹力与速度成正比，并且与速度的方向有关，同样的速度，垂直磁场入射的时候，洛伦兹力最大。
2、洛伦兹力始终和速度方向垂直，根据W=FSsinɑ，ɑ=90知，W=0。
也就是说洛仑兹力始终不做功。
3、做功为0，根据功能关系，能量不改变，洛伦兹力不改变速度的大小。
由牛顿第一定律，力可以改变物体运动状态，洛伦兹力改变速度大小。
安培力与洛伦兹力在作用效果上有什么不同？为什么有时候安培力做功而洛伦兹力不做功？安培力时洛仑兹力的宏观表现。
洛仑兹力f=qvB，电流的微观表达式I=nqSv（n为单位体积自由电子个数，q为每个电子的电荷量，S为导线横截面积，v为自由电子定向移动速率）。
一长为L横截面积为S的导线，所含自由电子个数为N=SLn，安培力F=BIL=BnqSvL=(SLn)qvB=(SLn)f，即安培力为导线中每个电子所受力的洛仑兹力的总和。
洛仑兹力对电荷不做功，但是安培力对导线可以做功，而且安培力又是洛仑兹力的宏观表现，那么为什么呢？（这个问题本来就很绞的，很多人读完高中都没搞清楚，所以好好领悟）洛仑兹力对电荷不做功，但是并不代表洛仑兹力的分力对运动电荷不做功。
一段导线，假设在磁场中受安培力而水平移动。
注意，电子也在沿导线运动。
所以根据运动的合成与分解，电子的运动轨迹是斜着的。
洛仑兹力是垂直于电子运动轨迹的，所以洛仑兹力一定是斜着的。
那么我们就可以将洛仑兹力分解为垂直于导线方向和沿导线方向（既然都预习到这里了，应该知道力的分解吧）。
垂直于导线方向的洛仑兹力分力做正功，沿导线方向的分力做负功，这样实现了电能与界械能的转化。
正功使导线机械能增加（就是我们看到的安培力做的功），负功阻碍电子运动（即阻碍电流，消耗电能，这部分功体现在电能的减小上）。
并且正功大小一定等于负功大小，这样洛仑兹力的总功才为0。
所以我们平时就看到到安培力对导线做功，而洛仑兹力不做功。
还有一点，安培力做正功时，我们可以看到是电能与机械能的转化而不是磁场的能与机械能转化。
同时，电流在洛仑兹力的分力作用下受到阻碍，这就是电动机为什么不能使用U=IR公式的原因，除了电阻对电流的阻碍，这里又多了一个力，因此U=IR不再成立。
一、静电学1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e＝1.60×10-19C）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍2.库仑定律：F＝kQ1Q2/r2（在真空中）｛F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k＝9.0×109N•m2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝3.电场强度：E＝F/q（定义式、计算式)｛E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理），q：检验电荷的电量(C)｝4.真空点（源）电荷形成的电场E＝kQ/r2 ｛r：源电荷到该位置的距离（m），Q：源电荷的电量｝5.匀强电场的场强E＝UAB/d ｛UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝6.电场力：F＝qE ｛F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝7.电势与电势差：UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝-ΔEAB/q8.电场力做功：WAB＝qUAB＝Eqd｛WAB:带电体由A到B 时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)｝9.电势能：EA＝qφA｛EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)｝10.电势能的变化ΔEAB＝EB-EA ｛带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝11.电场力做功与电势能变化ΔEAB＝-WAB＝-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)12.电容C＝Q/U(定义式,计算式) ｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝13.平行板电容器的电容C＝εS/4πkd（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数）常见电容器〔见第二册P111〕14.带电粒子在电场中的加速(Vo＝0)：W＝ΔEK或qU＝mVt2/2，Vt＝(2qU/m)1/215.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类似平抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d＝at2/2，a＝F/m＝qE/m 垂直电场方向:匀速直线运动L＝Vot(在带等量异种电荷的平行极板中：E＝U/d)二、恒定电流1.电流强度：I＝q/t｛I:电流强度(A），q:在时间t内通过导体横载面的电量(C），t:时间(s）｝2.欧姆定律：I＝U/R ｛I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝3.电阻、电阻定律：R＝ρL/S｛ρ:电阻率(Ω•m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝4.闭合电路欧姆定律：I＝E/(r+R)或E＝Ir+IR也可以是E＝U内+U外｛I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝5.电功与电功率：W＝UIt，P＝UI｛W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝6.焦耳定律：Q＝I2Rt｛Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝7.纯电阻电路中:由于I＝U/R,W＝Q，因此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2t/R8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总＝IE，P出＝IU，η＝P出/P总｛I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)电阻关系 R串＝R1+R2+R3+ 1/R并＝1/R1+1/R2+1/R3+电流关系I总＝I1＝I2＝I3 I并＝I1+I2+I3+电压关系U总＝U1+U2+U3+ U总＝U1＝U2＝U3功率分配P总＝P1+P2+P3+ P总＝P1+P2+P3+三、磁场1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位T),1T＝1N/A•m2.安培力F＝BIL；(注：L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}3.洛仑兹力f＝qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕｛f:洛仑兹力(N)，q:带电粒子电量(C)，V:带电粒子速度(m/s)｝4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)：（1）带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V＝V0(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向＝f洛＝mV2/r＝mω2r＝mr(2π/T)2＝qVB；r＝mV/qB；T＝2πm/qB；(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下)；(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角（＝二倍弦切角）。
安培力和洛伦兹力的公式安培力（Ampere's force）和洛伦兹力（Lorentz force）是两个重要的物理概念，用于描述带电粒子在磁场中受到的力。
下面将详细介绍这两个力的公式及其应用。
安培力是指在磁场中带电粒子所受的力。
其公式为：F = qvBsinθ其中，F表示安培力的大小，q表示带电粒子的电荷量，v表示带电粒子的速度，B表示磁场的大小，θ表示带电粒子速度方向与磁场方向之间的夹角。
从这个公式中可以看出，安培力的大小与带电粒子的电荷量、速度以及磁场的大小和方向有关。
当带电粒子的速度与磁场方向垂直时，安培力最大；当速度与磁场方向平行时，安培力为零。
洛伦兹力是指带电粒子在同时存在磁场和电场的情况下所受的力。
其公式为：F=q(E+v×B)其中，F表示洛伦兹力的大小，q表示带电粒子的电荷量，E表示电场的强度，v表示带电粒子的速度，B表示磁场的大小，符号"×"表示向量叉积。
洛伦兹力是由电场力和磁场力的叠加所得。
当电场和磁场方向相互垂直时，洛伦兹力最大；当电场和磁场方向平行时，洛伦兹力为零。
洛伦兹力具有以下几个重要的特性：1.洛伦兹力对带电粒子速度的方向有三种可能的影响：使带电粒子偏转、使带电粒子减速和使带电粒子加速。
这取决于电场、磁场和带电粒子速度之间的关系。
2.洛伦兹力的大小与带电粒子的电荷量、速度以及电场和磁场的大小和方向有关。
当带电粒子的速度与电场方向垂直且与磁场方向平行时，洛伦兹力最大。
3.洛伦兹力遵循右手法则，即将右手的四指沿着磁场方向伸直，然后将拇指沿着电荷所受力的方向伸出。
拇指所指的方向就是洛伦兹力的方向。
应用方面，安培力和洛伦兹力的公式被广泛应用在许多领域中，包括电磁感应、磁共振成像、离子轰击、粒子加速器等等。
通过对这些力的研究和应用，我们可以更好地理解带电粒子在电磁场中的运动规律，并且可以利用这些力来控制带电粒子的运动。
总结起来，安培力和洛伦兹力是两个重要的物理概念，用于描述带电粒子在磁场和电场中所受的力。
物理选修二安培力与洛伦兹力在物理的世界里，安培力和洛伦兹力就像一对形影不离的好朋友。
咱们得搞明白什么是安培力。
想象一下，你在公园里玩一根长长的磁铁，旁边有一个电流通过的导线。
哇，那电流就像是这个磁铁的好基友。
它们之间有种神奇的吸引力，一旦电流在磁场里流动，就会产生安培力，哗的一声，感觉就像是两位老友碰面，立马有了火花。
好吧，不是那种火花，更多是那种让导线动起来的力量，懂了吗？然后再来说说洛伦兹力。
这可是个名副其实的“大佬”角色，涵盖了电场和磁场的力量。
简单来说，洛伦兹力是电荷在电场和磁场中所受的力量。
如果你想象一下电荷就像一个调皮的小孩，在两个看不见的力量的牵引下，跑来跑去，那种感觉简直让人忍俊不禁。
当这个小孩在电场中时，他会受到电场的吸引或推斥，像是在跟周围的朋友打闹。
而当他碰到磁场时，哎呀，他的跑动方向立马就变了，仿佛是被一股神秘的力量推着走。
哇，这就好比是街头的舞者，随着音乐的节拍，灵动自如，变化多端。
在我们日常生活中，安培力和洛伦兹力可没少发挥作用。
比如，电动机就是一个好例子。
想象一下，家里那个吵吵闹闹的电风扇，它的旋转可不是随便来的。
安培力帮助电动机中的转子不停旋转，哗哗作响，给你带来清凉的风。
就像是在盛夏的午后，突然有了一丝清风，真是爽到心底。
还有那些电磁铁，没错，安培力和洛伦兹力在这里也是默默奉献，支撑着这个小小的“魔术师”完成它的变幻。
再说说这两个力在科技发展中的重要性。
想想看，现在的高铁、地铁、甚至是太空中的卫星，这些都是靠着安培力和洛伦兹力的加持。
在高铁上飞驰的你，或许还没意识到，它们的运行效率可是与这两种力量紧密相连的。
洛伦兹力帮助控制着列车的方向，安培力则让电机运转自如，真是一对黄金搭档。
不过，有趣的是，虽然它们的名字听起来挺高大上的，但实际上，它们的工作原理却是相当简单。
就像是调料一样，不管你做的是什么菜，盐和糖总是必不可少。
安培力和洛伦兹力，虽然在物理公式中显得复杂，但它们的本质却是日常生活中随处可见的力量。
高中物理选修磁场安培力洛伦兹力This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.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v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 AB ．电子在磁场中运动的时间为AL 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D．向纸外偏转10．通电直导线A与圆形通电导线环B固定放在同一水平面上，通有如图所示的电流，则（）A．直导线A受到的安培力大小为零B．直导线A受到的安培力大小不为零，方向水平向右C．导线环B受到的安培力的合力大小不为零D．导线环B受到的安培力的合力大小不为零，其方向水平向右11．如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线为中心，半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是（）A．直导线中电流方向垂直纸面向里B．d点的磁感应强度为0C．a点的磁感应强度为2T，方向向右D．b点的磁感应强度为T，方向斜向下，与B成45°角12．如图，正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带正电粒子（不计重力）以一定速度沿AB边的中点M 垂直于AB边射入磁场，恰好从A点射出．则（）A．仅把该粒子改为带负电，粒子将从B点射出B．仅增大磁感应强度，粒子在磁场中运动时间将增大C．仅将磁场方向改为垂直于纸面向外，粒子在磁场中运动时间不变D．仅减少带正电粒子速度，粒子将从AD之间的某点射出13．如图所示，第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，电荷量相等的a、b两粒子，分别从A、O两点沿x轴正方向同时射入磁场，两粒子同时到达C点，此时a粒子速度恰好沿y轴负方向，粒子间作用力、重力忽略不计，则a、b粒子A．分别带正、负电B．运动周期之比为2：3C2D．质量之比为214．如图所示，在x 轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ．原点O 处存在一粒子源，能同时发射大量质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子（重力不计），速度方向均在xOy 平面内，与x 轴正方向的夹角θ在0～180°范围内．则下列说法正确的是A ．发射速度大小相同的粒子，θ越大的粒子在磁场中运动的时间越短B ．发射速度大小相同的粒子，θ越大的粒子离开磁场时的位置距O 点越远C ．发射角度θ相同的粒子，速度越大的粒子在磁场中运动的时间越短D ．发射角度θ相同的粒子，速度越大的粒子在磁场中运动的角速度越大15．如图所示，一半径为R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m ，电量为q 的正电荷（重力忽略不计）以速度v 沿正对着圆心O 的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了θ角，磁场的磁感应强度大小为（ ）A ．tan 2mvqR θB ．cot 2mv qR θC ．sin 2mv qR θD ．cos 2mv qR θ16．关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量，下列说法正确的是（ ）A ．与加速器的半径有关，半径越大，能量越大B ．与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大C ．与加速器的电场有关，电场越强，能量越大D ．与带电粒子的质量有关，质量越大，能量越大17．如图所示的圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里，有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场，则质子射入磁场的运动速率越大，A．其轨迹对应的圆心角越大B．其在磁场区域运动的路程越大C．其射出磁场区域时速度的偏向角越大D．其在磁场中的运动时间越长二、多选题（题型注释）三、填空题（题型注释）18．放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N板指向右端，则电源的C端为极。
19．如图所示，一束电子（电量为e）以速度v垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角为030，则电子的质量是，穿透磁场的时间是。
20．如图所示，一带电粒子由静止开始经电压U加速后从O孔进入垂直纸面向里的匀强磁场中，并打在了P点．测得OP＝L，磁场的磁感应强度为B，则带电粒子的荷质比q/m ＝．（不计重力）21．一个带电微粒在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动.则该带电微粒必然带_______，旋转方向为_______.若已知圆半径为r，电场强度为E，磁感应强度为B，则线速度为_______.四、计算题（题型注释）22．如图所示，空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场，电场强度为E，场区宽度为L，在紧靠电场右侧的圆形区域内，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B未知，圆形磁场区域半径为r。
一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后，在M点离开电场，并沿半径方向射入磁场区域，然后从N点射出，O为圆心，120∠=，粒子重力可忽略不计。
求：MON（1）粒子在电场中加速的时间；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小。
23．如图所示，一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为θ=370的光滑斜面上，并通以I=5A电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度为B=0.6T，垂直斜面向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？24．如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面并指向纸面从O点射入磁场，入射方向在xOy平面外，磁感应强度为B，一带正电的粒子以速度v内，与x轴正方向的夹角为θ，若粒子的电荷量和质量分别为q和m，试求（1）粒子射出磁场时的位置坐标；（2）在磁场中运动的时间．25．已知质量为m的带电液滴，以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示，求：（1）液滴在空间受到几个力作用。
（2）液滴带电荷量及电性。
（3）液滴做匀速圆周运动的半径多大？26．如图所示，坐标系xoy在竖直平面内，空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感强度大小为B，在x<0的空间内还有沿x负方向的匀强电场．一个质量为m、带电量为q的油滴经图中M(-a，0)点(a>0)，沿着与水平方向成α角斜下作直线运向动，进入x>0区域，求：(1)油滴带什么电荷油滴做匀速直线运动还是匀变速直线运动请说明理由；(2)油滴在M点运动速度的大小；(3)油滴进入x>O区域，若能到达x轴上的N点(在图9中未标出)，油滴在N点时速度大小是多少27．如图所示，竖直绝缘杆处于彼此垂直，大小分别为E和B的匀强电磁场中，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向外，一个质量为m，带正电为q的小球从静止开始沿杆下滑，且与杆的动摩擦因数为μ，问：⑴小球速度多大时，小球加速度最大是多少⑵小球下滑的最大速度是多少？参考答案1．A【解析】试题分析：带正电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域，由洛伦兹力提供向心力，由几何知识求出轨迹半径r，根据牛顿第二定律求出磁场的磁感应强度．解：带正电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域，由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动，画出轨迹如图，根据几何知识得知，轨迹的圆心角等于速度的偏向角60°，且轨迹的半径为 r=Rcot30°= R根据牛顿第二定律得B=m得，B==，故A正确，BCD错误；qv故选：A【点评】本题是带电粒子在匀强磁场中运动的问题，画轨迹是关键，是几何知识和动力学知识的综合应用，常规问题．2．C【解析】试题分析：导线在磁场内有效长度为2lsin30°=l ，故该V 形通电导线受到安培力大小为F=BI2lsin30°=BIL ，选项C 正确．考点：安培力【名师点睛】本题考查安培力的计算，熟记安培力公式F=BIL ，注意式中的L 应为等效长度，但要理解等效长度的意义；此题还可以分别求出两部分导线所受的安培力，然后将二力根据平行四边形法则合成也可以求解.3．ABD【解析】根据右手定则（磁感线穿掌心，四指指正电荷的运动方向或者负电荷运动的反方向，则拇指指受力方向）可判断ABD 对，C 情况电荷平行于磁感线运动不受洛伦兹力【答案】D【解析】试题分析：若电流元IL 垂直放置在磁场中所受力为F ，则磁感应强度B 一定等于B LFI，但是磁感应强度与电流元受到的安培力的大小无关，与电流元无关，与导线的长度无关，是由磁场本身的性质决定的，故选项D 正确，选项ABC 错误。
