2011青岛市理综物理静悟(7)磁场.doc

静悟导读提纲：（七）磁场 【考试说明】 磁场磁场、磁感应强度、磁感线 通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 安培力、安培力的方向? 匀强磁场中的安培力 洛仑兹力、洛仑兹力的方向? 洛仑兹力公式 带电粒子在匀强磁场中的运动 质谱仪和回旋加速器Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ 安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形 洛仑兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形【知识网络】 磁 场 基本性质：对处在磁场中的运动电荷（或电流）有力的作用 磁感应强度B=（垂直放置）矢量 磁场方向 小磁针N极的受力方向 磁感线的切线方向 判断方法，安培定则 磁感线 条形磁铁的磁场 蹄形磁铁的磁场 匀强磁场 直线电流的磁场 环形电流的磁场 通电螺线管的磁场 作用 对通电导线 对运动电荷 安培力的大小：F=BIL（B⊥L） 方向：左手定则（F⊥B） 洛???兹力大小：F洛=qvB（B⊥v） 方向：左手定则（F洛⊥B） 对磁体：磁体N极受力的方向与该处B方向相同 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动 条件：v⊥B 质谱仪 回旋加速器 半径：r= 周期：T= 应用 描述 【考试说明解读】 一、磁场的描述——磁感应强度、磁感线 1.磁场是一种特殊的物质，对放在磁场中的磁极、电流具有力的作用。 2.磁场的方向：规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向(或者小磁针静止时N极的指向)就是那一点的磁场方向。 3.磁感线：是假想的一系列闭合曲线――磁体外部：由N到S；磁体内部：由S到N，曲线的切线方向表示该位置的磁场方向，曲线的疏密表示磁场的强弱。 要非常熟悉条形磁铁、蹄形磁铁和直线电流、环形电流、通电螺线管形成的磁场（用安培定则判断）以及匀强磁场、地磁场的磁感线分布特点。 地球的磁场要明确三个问题：(磁极位置? 赤道处磁场特点?南北半球磁场方向?) （1）地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近，磁感线分布如图所示. （2）地磁场B的水平分量（Bx) 总是从地球南极指向地球北极，而竖直分量By，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下. （3）在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应强度相等，且方向水平向北（平行于地面）. 4．磁感应强度 （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的比值叫磁感应强度。 定义式为。 磁感应强度是矢量，其方向就是磁场方向。单位是T，1T=1N/(A?m)=1kg/(A?s2) （2）对定义式的理解： ①定义式中反映的F、、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。电流垂直于磁场时受磁场力最大，电流与磁场方向平行时，磁场力等于零. ②定义式可以用来量度磁场中某处磁感应强度，不决定该处磁场的强弱，磁场中某处磁感应强度的大小由磁场自身性质来决定。 ③磁感应强度B是矢量，其方向是小磁针在该处的北极受力方向，也是磁感线的切线方向，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，则该处的实际磁场（合磁场）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——平行四边形法则。 二、安培力与洛伦兹力 （一）安培力 1．安培力的大小： （1）安培力公式：当通电直导体L⊥B时，F＝BIL 。 （2）导体与磁场垂直时，安培力最大；当导体与磁场平行时，导体与磁场平行，安培力为零。通电直导线放在磁场中不一定受安培力。 2．安培力的方向： （1）安培力方向用左手定则判定：伸开左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，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方向，那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。 （2）F、B、I三者间方向关系：已知B、I的方向（B、I不平行时），可用左手定则确定F的唯一方向：F⊥B，F⊥I，则F垂直于B和I所构成的平面，但已知F和B的方向，不能唯一确定I的方向。同理，已知F和I的方向也不能唯一确定B的方向。 补充：由于该处的题目中给出的常是立体图，又涉及到F、I、B之间的方向关系，因此求解该处题目时应具有较好的空间想象力，要善于把立体图形改画成易于分析受力的平面图形. 【例1】如图1所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行，通过正三角形的三个顶点，三条导线通入大小相等，方向垂直纸面向里的电流；则R受到的磁场力的方向是( ) A．垂直R，指向Y轴正方向 B．垂直R，指向Y轴负方向 C．垂直R，指向X轴正方向 D．垂直R，指向X轴负方向 【答案】B 【例2】如图2所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒.在导体