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专题十磁场;考点一????磁场、安培力
一、磁场的描述
1.磁场
(1)基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流或①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②????N极
????的指向。
2.磁感应强度
(1)定义式:B=?(通电导线垂直于磁场)。
(2)方向:小磁针静止时③????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④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)常见磁体的磁场;;2.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。
三、安培力
1.安培力的方向
(1)左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同
一个平面内。让磁感线从掌心进入,并使四指指向⑤电流????的方向,
这时⑥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。
(2)注意问题:磁感线方向不一定垂直于电流方向,但安培力方向一定与
磁场方向和电流方向垂直,即大拇指一定要垂直于磁场方向和电流方向
决定的平面。;2.安培力的大小
当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时,F=ILBsinθ。
(1)当磁场与电流垂直时,安培力最大,Fmax=ILB。
(2)当磁场与电流平行时,安培力等于零。
(3)L为导线在磁场中的有效长度。如弯曲通电导线的有效长度L等于
连接两端点的线段的长度,相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末
端,如图所示。;一、磁感应强度B与电场强度E的比较;例1下列说法中正确的是?(CD)
A.磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把一小段通电导线放在该
点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I的乘积的比值,即
B=?
B.通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零
C.磁感应强度B=?只是定义式,它的大小取决于场源以及导线在磁场
中的位置,与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关
D.???场是客观存在的;【解析】根据磁感应强度的定义,通电导线应为“在磁场中垂直于磁
场方向的通电导线”,只有在这个方向的导线所受磁场力F=BIL,本题A
选项未注明导线放置的方向,所以A错;通电导线若放置方向与B的方向
相同,不受磁场力作用,所以B选项错;在磁场场源稳定情况下,磁场内各
点的磁感应强度(含大小和方向)都是唯一确定的,与F、I、L以及通电
导线在磁场中的方向无关,选项C正确;磁场与电场一样,都是客观存在
的,D正确。;二、磁感线与电场线的比较;磁感应强度的矢量性及合成
(1)根据安培定则确定通电导线周围磁场的方向。
(2)磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向。
(3)磁感应强度是矢量,多个通电导体产生的磁场叠加时,合磁场的磁感
应强度等于各场源单独存在时在该点磁感应强度的矢量和。;例2如图所示,a、b两根垂直纸面的直导线通有等值的电流,两导线旁
有一点P,P点到a、b距离相等,关于P点的磁场方向,以下判断正确的是
?(A)
?
A.a中电流方向向纸外,b中电流方向向纸里,则P点的磁场方向向右
B.a中电流方向向纸外,b中电流方向向纸里,则P点的磁场方向向左
C.a中电流方向向纸里,b中电流方向向纸外,则P点的磁场方向向右
D.a中电流方向向纸外,b中电流方向向纸外,则P点的磁场方向向左;【解题引导】
?;【解析】若a中电流方向向纸外,b中电流方向向纸里,根据安培定则
判断可知:a在P处产生的磁场Ba方向垂直于aP连线斜向上,如图所示。b
在P处产生的磁场Bb方向垂直于bP连线斜向下,根据平行四边形定则进
行合成,P点的磁感应强度方向水平向右,故A正确,B错误。若a中电流方
向向纸里,b中电流方向向纸外,则可得P点的磁感应强度方向水平向左,
故C错误。若a、b中电流方向均向纸外,同理可知,P点的磁感应强度方
向竖直向上,故D错误。
?;考点二????磁场对运动电荷的作用
一、洛仑兹力、洛仑兹力的方向和大小
1.洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力叫洛仑兹力。
2.洛仑兹力的方向
(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①反????方向;
拇指——指向洛仑兹力的方向。
(2)方向特点:F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v所决定的②平面????。;3.洛仑兹力的大小
(1)v∥B时,洛仑兹力F=③0????(θ=0°或180°)。
(2)v⊥B时,洛仑兹力F=④????qvB??
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