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专题十一：磁场考点例析 磁场是历年高考的考查重点，特别是磁场对运动电荷的作用力——洛仑兹力，以及电荷在复合场中的运动，一直是高考的热点之一，几乎是年年必考，并且综合性强，难度较大。一般考查带电粒子在复合中做匀速直线运动、匀速圆周运动、抛物线运动等。求解这类问题要注意分析粒子的受力图景、运动图景和能量图景，依据受力和初始条件来确定粒子的运动情况，结合运动情况充分利用数学几何知识求解相关问题。如2001年全国卷第18题、2004年湖北理综第24题、2004年广西卷第18题、2004年全国理综（四）第24题等。这一章的知识在科研生产实际中有许多重要应用，联系实际是这一章的最大亮点，如速度选择器、质谱仪、回旋加速器、磁流体发电机、电磁流量计、霍耳效应等，几乎是年年考，重复考！同学们一定要舍得下功夫把这些问题弄通弄懂！ 一、夯实基础知识 1.深刻理解描述磁场的基本概念。 (1)磁场:永磁体和电流都能在空间产生磁场。磁现象的电本质：一切磁现象都可归结为运动电荷(电流)之间通过磁场而发生相互作用。磁极与磁极、磁极与电流、电流和电流之间的相互作用是通过磁场发生的。磁场的方向：规定在磁场中任一点小磁针N极受力方向(或者小磁针静止时N极的指向)就是那一点的磁场方向。 （2）磁感强度：磁场的最基本性质是对放入其中的电流有磁场力的作用。电流垂直于磁场时受磁场力最大，电流与磁场方向平行时，磁场力为零。磁感强度是描述磁场强弱和方向的物理量。在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，受到的磁场力F与电流I和导线长度L的乘积的比值叫通电直导线所在处的磁感强度。定义式：B=F/IL是矢量，其方向为该位置的磁场方向。B是客观存在，与F、I、L无关，取决于磁场本身，即使不放入载流导体，B照样存在。B可以合成与分解，遵循平行四边形定则。 （3）匀强磁场：磁感强度的大小处处相等，方向都相同的区域。两个较大的异名磁极之间(除边缘外)，长直通电螺线管内部(除两端外)都是匀强磁场。匀强磁场的磁感线是平行等距的直线。 （4）磁感线：磁感线是为了形象地描述磁场而人为引入的在磁场中描绘的一些有方向的曲线。曲线上每一点的切线方向都和该点的磁场方向相同，磁感线的疏密描述该处磁感强度的强弱。磁感线在磁体的外部是N极指向S极，在内部是S极指向N极，磁感线是闭合曲线，永不相交。要求：熟记通电直导线、通电导线环、通电螺线管、条形磁铁、蹄形磁铁的磁场磁感线的分布(包括磁感线疏密分布情况以及磁铁内、外部磁感线的分布情况)，掌握安培定则(右手螺旋定则)的应用。 2.熟练掌握安培力的分析与计算。 （1）磁场对电流的作用力也叫安培力，其大小由B=导出，即F=BIL。此式只适于B和I垂直的情况；L是导线的有效长度；当电流I与磁场B平行时，F最小＝0. （2）安培力的方向由左手定则判定，F一定垂直于I和B的方向决定的平面。I、B可以垂直也可以不垂直，I、B任一量反向F也反向。 （3）由于有关安培力计算的题目中给出的大多是立体图，又涉及到F、I、B之间的方向关系，因此求解此处的题应具有较好的空间想象力，善于把立体图形改画成易于分析受力的平面图形。 3．深刻理解洛仑兹力的特点。 （1）洛仑兹力方向：用左手定则判定(注意：正电荷运动产生的电流方向和运动方向相同，负电荷运动产生的电流方向和运动方向相反)。f一定垂直B、V，B、V可以垂直也可以不垂直，q(正、负)、B、V任一量反向f也反向。 （2）洛仑兹力的大小：f=qVB(此式只适用于V垂直B情况，如果V平行B，f=0)。 （3）洛仑兹力性质：由于f一定垂直V，故洛仑兹力永远不做功。洛仑兹力是一个与运动状态有关的力，这与重力、电场力有较大的区别，在匀强电场中，电荷所受的电场力是一个恒力，但在匀强磁场中，若运动电荷的速度大小或方向发生改变，洛仑兹力是一个变力。因为洛仑兹力f始终与速度V垂直，即f只改变速度方向而不改变速度大小，所以运动电荷垂直磁感线进入匀强磁场仅受洛仑磁力作用时，一定作匀速圆周运动. 二、解析典型问题 典型问题1:会分析求解磁感强度。 磁感强度B是磁场中的重要概念，求解磁感强度的方法一般有：定义式法、矢量叠加法等。 例1、如图1中所示，电流从A点分两路通过对称的环形分路汇合于B点，在环形分路的中心O处的磁感强度（ ） A．垂直环形分路所在平面，且指向“纸内”。 B．垂直环形分路所在平面，且指向“纸外”。 C．在环形分路所在平面内指向B。 D．磁感强度为零。 分析与解：利用“微元法”把圆周上电流看成是由无数段直导线电流的集合,由安培定则可知在一条直径上的两个微元所产生的磁感强度等大反向，由矢量叠加原理可知中心O处的磁感强度为零，即D选项正确。 例2、电视机显象管的偏转线圈示意图如图2所示，某时刻电流方向如图2所示。则环心O处的磁场方向为（