磁场及安培力作用

磁场及其描述知识点拾贝

一、磁场

1、来源：磁铁及电流周围存在磁场。

2、基本特征：磁铁对放入其中的磁体、电流和运动电荷有

3、方向：规定在磁场中的任一点，小磁针也就是小磁针静止时极所指的方向，就是此点的磁场方向。

4、磁现象的电本质：最早提出磁现象电本质的假设是安培分子电流假说，分子电流排列由无序变为有序称为磁化，反之称为退磁。磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由 电荷的运动 产生的。 二、磁感应强度

1、定义：在磁场中F跟电流I和导线长度L的乘积IL的

F

2、定义式：B； 单位：。

IL

3、方向：磁场中某一点的磁场方向。

4、物理意义：

注：B的大小由场源和相对位置决定，与该处的检验电流元的大小、方向和有无均无关。

三、磁感线

1、定义及特点

A. 定义：在磁场中画出的一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都是该点的磁场方向。

B. 特点

磁感线某点切线方向表示该点的磁场方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱；

磁感线是闭合的，外部N→S，内部S→N； 任意两条磁感线不相交，不相切。 2、安培定则（右手螺旋定则）

A. 直线电流周围磁场：大拇指方向--电流方向四指弯曲方向--周围磁感线环绕方向 B. 环形电流周围磁场：四指弯曲方向--电流方向 大拇指方向--环形电流中心磁场方向 C. 载流螺线管磁场：四指弯曲方向--电流方向大拇指方向--载流螺线管中心磁场方向

要掌握这三种电流周围磁感线的情况，由此了解 磁场中各点磁感应强度的大小和方向． 3、地磁场

A. 地磁场的N极在地理南极附近； 地磁场的S极在地理北极附近；

B. 在赤道平面上，距离地球表面相等的个点，磁场 强度相同，且方向水平向北。 4、匀强磁场

匀强磁场区域里磁感应强度大小处处相等，方向相同，匀强磁场的磁感线是平行等间距的直线。 四、要点纵横

1、磁场与电场的比较

磁场对电流的作用知识点拾贝

一、磁场对电流的作用力-安培力

1、安培力的大小及方向

FBILsin，为B和I之间的夹角。

注：B和I可以成任意夹角，但F⊥B，F⊥I，即F

垂直于B、I所确定的平面。当B⊥I时，F最大。

方向遵循左手定则，大拇指指向方向即为力的方向。

试判断下列通电导线的受力方向．

×

×

× ． ． ． ．

× × ×

．

．Ｂ

．

×

Ｉ × × ． ． ．

× × × ． ． ． ．

试分别判断下列导线的电流方向或磁场方向或受力方向．

二、要点纵横

1、通电导体在安培力作用下运动方向的判断

2、对安培力公式FBIL的理解 A. 有效长度L

度，相应的电流方向沿L

由始端流向末端。

1. 弯曲导线的有效长度L等于在垂直磁场平面内的投影长度两端点所连直线的长

2. 对于任意形状的闭合线圈，其有效长度均为零，通电后不受安培力左右。 B. 对B的正确理解：B并非一定是匀强磁感应强度，但一定是导线所在处的磁感应强度。

3、安培力做功的实质

A. 安培力做正功：是将电源的能量转化为通电导体的动能或其他形式的能； B. 安培力做负功：是将其他形式的能转化为电能，或储存，或在转化为其他形式的能。

特训习题

1、如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线A、C由通有等大电流．在纸面上距A、C等远处有一点P．若P点磁感应强度的方向水平向左，则导线A、C中的电流方向是如下哪种说法？

A．A中向纸里，C中向纸外 B．A中向纸外，C中向纸里 C．A、C中均向纸外 D．A、C中均向纸里

2．如图所示，在铁环上用绝缘导线缠绕两个相同的线圈a和b．a、b串联后通入方向如图所示的电流I，一束电子从纸里经铁环中心射向纸外时，电子将 （ ）

A．向下偏转 B．向上偏转 C．向左偏转 D．向右偏转

3．如图所示，在通电直导线下方，有一电子沿平行导线方向以速度 v开始运动，则（ ） 大

C．将沿轨迹II运动，半径越来越小 D．将沿轨迹II运动，半径 越来越大

4．在如下匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电子有可能沿x轴正方向做直线运动的是

I

A．将沿轨迹I运动，半径越来越小 B．将沿轨迹I运动，半径越来越

( )

A B

C

D 图

6

5．在方向如图所示的匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感应强度为B）共存的场区，一电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度v0 射入场区，则 ( )

A．若v0 ＞E/B，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0 B．若v0 ＞E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v0 C．若v

0 ＜E/B，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0 D．若v0 ＜E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v0

6．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）

7．如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，一质量为m、电量为e的电子，从a点沿垂直磁感线方向以初速度 v开始运动，经一段时间t后经过b点，ab连线与初速度的夹角为θ， 则t＝ ．

8．如图所示，相距d平行放置的金属板a、b，两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，等离子体的速度v沿水平方向射入两板间．若b

等离子从两板右边入射，则a、b两板中______板的电势较高．a、b两板间可达到的稳定电势差U＝ ．

9．如图所示，MN、PQ为平行光滑导轨，其电阻忽略不计，与地面成30°角固定．N、Q间接一电阻R′=1.0Ω，M、P端与电池组和开关组成回路，电动势 Ε=6V，内阻r=1.0Ω，导轨区域加有与两导轨所在平面垂直的匀强磁场．现将一条质量m=40g，电阻R=1.0Ω的金属导线置于导轨上，并保持导线ab水平．已知导轨间距L=0.1m，当开关S接通后导线ab恰静止不动．

（1）试计算磁感应强度大小；

( )

A B

C D 图

6

5．在方向如图所示的匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感应强度为

B）共存的场区，一电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度v0 射入场区，则 ( ) A．若v0 ＞E/B，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0 B．若v0 ＞E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v0

C．若v

0 ＜E/B，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0

D．若v0 ＜E/B，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v0

6．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）

7．如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，一质量为m、电量为e的电子，从a点沿垂直磁感线方向以初速度 v开始运动，经一段时间t后经过b点，ab连线与初速度的夹角为θ， 则t＝ ．

8．如图所示，相距d平行放置的金属板a、b，两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，等离子体的速度v沿水平方向射入两板间．若b 等离子从两板右边入射，则a、b两板中______板的电势较高．a、b两板间

可达到的稳定电势差U＝ ．

9．如图所示，MN、PQ为平行光滑导轨，其电阻忽略不

计，与地面成30°角固定．N、Q间接一电阻R′=1.0Ω，M、

P端与电池组和开关组成回路，电动势 Ε=6V，内阻r=1.0Ω，

导轨区域加有与两导轨所在平面垂直的匀强磁场．现将一条质

量m=40g，电阻R=1.0Ω的金属导线置于导轨上，并保持导线

ab水平．已知导轨间距L=0.1m，当开关S接通后导线ab恰静

止不动．

（1）试计算磁感应强度大小；

（2）若ab静止时距地面的高度为0.5m，断开S，ab沿导轨下滑到底端时的速度大小为2.0m/s．试求该过程中 R′上得到的电热．（取g=10m/s2）

答案：（1）1T，（2）6×10-2J