一.電流的磁磁場有相互作用．兩條通電導(dǎo)線在它們的電流方向相同或相反時(shí)會(huì)產(chǎn)生吸引或排的力，說明電流和電流之間也會(huì)通過磁場發(fā)生力的作用安培分子電流假在原子、分子等物質(zhì)微粒 存在著一種環(huán)形電流—分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為一個(gè)微小的磁體，它的兩極相當(dāng)于兩個(gè)磁極這個(gè)極可割聯(lián)在起．的．但并不是說所有磁場都是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的，因?yàn)橐材墚a(chǎn)生磁場時(shí)候，對(duì)外顯示出磁性，當(dāng)它們排列不整齊的時(shí)候，對(duì)外不顯示出磁性．磁體和通電導(dǎo)線周圍都存在著磁場，磁體間、磁體和電流間以及電流和電流之間的相互作用都是通過發(fā)生安培的分子電流假說揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)．磁的磁場和電流的磁場一樣

電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，安培提出了分子電流的概念，是在怎樣的情況下提出來的A安培通過精密的儀器觀測到了分子電

（BB安培通過環(huán)形電流的磁性與磁鐵相似 一種假右圖是鐵棒甲與鐵棒 各分子電流取向的示意圖，甲

（ D甲棒顯磁性，乙棒

（B原先沒有磁性的鐵，在長期受到磁鐵的吸引會(huì)產(chǎn)生磁C對(duì)磁鐵加熱，會(huì)使磁鐵的磁性減D永磁體在受到加熱或敲打后，其磁性不會(huì)發(fā)生改B電流為什么能產(chǎn)生磁

下列物品中必須用到磁性材料的 帶 B計(jì)算機(jī)上的磁盤

C銀行 ；D喝水用的搪 二.磁場的性磁場是存在于磁體及運(yùn)動(dòng)電荷周圍的一種特殊物的作用．(對(duì)磁極一定有力的作用；對(duì)電流可能有力的磁場的方規(guī)定：某點(diǎn)的磁場方向就是小磁針N極在該點(diǎn)的方

典型磁場的磁感 地磁場1、地磁場的N極在地球南極附近，S極在地球北極附近2、地磁場B的水平分量總是從地球南極指向北極，豎直分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，距地球表面高度相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向水平向北。地面附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為1－的數(shù)量級(jí)．安培定則及其應(yīng)直線電流：用右手握住導(dǎo)線，讓大拇指所指的方向跟電一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向環(huán)形電流：讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向通電螺線管：用右手握住通電螺線管，讓彎曲的四指所指的方跟電流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺線 磁感線的方向應(yīng)用的場合不同的．且對(duì)直導(dǎo)線，四指指磁感線方向；流，大拇指指中心軸線上的磁感線方向；對(duì)長直螺線管大拇指指螺線的磁感線方向C．磁感線是由磁場中的鐵屑形成

D．磁感線是根據(jù)磁場的性質(zhì)人為畫出來的曲

三.磁感應(yīng)強(qiáng)定量描述．磁感強(qiáng)度的定義式為：F/IL該定義式中的F力．磁感強(qiáng)度由磁場本身性質(zhì)所決定，與檢驗(yàn)電流無關(guān)．單位：特斯拉場中小磁針N極受力的方向在磁場中畫出一些有方向的曲線是磁感線，在磁感線上每一點(diǎn)的切 制中的單位是特斯拉．以下關(guān)于磁感強(qiáng)度的說法，正確的

（ 在電場中垂直于電場方向的導(dǎo)線，通過的電流，受到電場的作用力為

（D下列關(guān)于磁感線的敘述，正確的說法A、磁感線是磁場中確實(shí)存在的一種曲B．磁感線總是從N極指向SC．磁感線是由磁場中的鐵屑形成

（ D．磁感線是根據(jù)磁場的特性人為地畫出來的曲如圖是地球的示意圖，圖A點(diǎn)表示北極．請(qǐng)你在這四.磁場對(duì)電流的作安培力：磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用力F=BILsinθ，其中θ表示電流方向與磁感強(qiáng)度方向的夾角．安培力的方向可用左手定則判定．由左手定則可知：安培力F一定垂直B、I所組成的平注意綜合安培定則和左手定則，可以證明兩同向電流互相吸引，兩反向電流互相排斥；因此，螺線管通電后，在軸向上有收縮趨勢；在徑向上有擴(kuò)張趨勢．向也就確定了，而當(dāng)F、B方向確定左手定磁場對(duì)電流發(fā)生作小結(jié)：定性分析①用左手定則②用“同性相斥，異性相吸”（只適用于磁鐵或螺線管外部）③用“同向電流相吸，反向電流相斥”（質(zhì)）?？梢园褩l形磁鐵等效為長直螺線管。分析：用“同向電流互相吸引，反向電流互相排斥”最簡單：螺線管的電流在正面是向下的，與圈匝數(shù)多所以線圈向右偏轉(zhuǎn)。場中，若環(huán)形導(dǎo)體通有如圖所示方向的電流試判斷環(huán)形導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)情解答：利用左手定則判斷?？蓪h(huán)形導(dǎo)體等分為若干段，每小段通電導(dǎo)體所受安培力均指向圓心。由對(duì)稱性可知，這些安培力均為成例題質(zhì)量為的通電導(dǎo)體棒a置于傾角為θ的導(dǎo)軌上，如圖所示。已知導(dǎo)體與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，在圖解：要使靜摩擦力為零，如果0，必有0。圖選項(xiàng)中安培力的方向豎直向上與重力的方向相反可能使0，正確；如果0，則導(dǎo)體除受靜摩擦力0。在圖選項(xiàng)中，導(dǎo)體所受到的重力G、支持力及安培力安三力合力．選項(xiàng)中，從導(dǎo)體所受到的重力G、支持力及安培力安三力的方向分析，合力、正確。例題.如圖所示，金屬桿a質(zhì)量為m，長為L，通過的電流為I，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，結(jié)果a靜止且緊壓于水平導(dǎo)軌上。若磁場方向與導(dǎo)軌平面成角，求：（1）棒受到的摩擦力；（）棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力。解：畫其截面圖，如圖所示 由受力平衡可得B沿水平方向：F1= B沿豎直方向：F2+N= 即:BILsinθ

F BILcosθ+N 解得摩擦力fBILsin

f導(dǎo)軌對(duì)棒的支持力Nmg 第三定律棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力也為mg- 例題6.如圖所示，有一金屬棒ab，質(zhì)量m=5g，電阻R=1Ω，以無摩擦地在兩條軌道上滑動(dòng)，軌道間的距離d=10cm，電阻不計(jì)，軌道平面與水平面間的夾角θ＝３０°，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，回路中電池的電動(dòng)勢E=2V，內(nèi)電阻r=0.1Ω,問變阻器的電阻Rb為多大時(shí)金屬棒恰好靜止？解析：由題意可知，金屬棒a受重力、支持力則有：F=mgtan30° I Rbr聯(lián)立①②③式，待入數(shù)據(jù)可解得：Rb=1.7例題.平行光滑導(dǎo)軌寬度為L，導(dǎo)線平面與水平面夾α角，在導(dǎo)軌回路中有電動(dòng)勢為ε、內(nèi)阻為r的電池，回路其他電阻均集中在R，如圖所示．一根質(zhì)量為m、長為L的金屬棒b水平置于導(dǎo)軌平面上，在磁場作用下保持靜止．試求：

因

=sn且

B RrB1

ms(Rr)2F2

tα

F2

R

t(Rr)即:若B垂直斜面向下, 即:若B垂直水平面向下,B1

s(Rr)

B2

mt(Rr)向，以及通電直導(dǎo)線所受安培力F的方向．其中正確的（C如圖所示，要使線圈abed受到磁場力后，ab邊向紙外cd邊向紙里轉(zhuǎn)動(dòng)，可行的方法 （BCA、施加垂直紙面向外的磁場，同時(shí)通以abcd電D．施加垂直紙面向內(nèi)的磁場，同時(shí)通以adcb電 （D）下列關(guān)于通電導(dǎo)線受磁場力的說法，正確的（AD）D．如果導(dǎo)線受到的磁場力最大，導(dǎo)線必與磁場方向垂棒ab懸掛在水平位置上，金屬棒中通入由a到b的穩(wěn)定電流I，這時(shí)的方法A、適當(dāng)增大電流

（ B．將電流反向并適當(dāng)改變大把一個(gè)可以繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁盤放在水平方向的勻強(qiáng)磁場中，強(qiáng)磁場的方向與鋁盤平面垂直，盤的下邊浸在水銀糟內(nèi)，將轉(zhuǎn)軸水銀用導(dǎo)線直接連在電源的兩極上，如圖所示，則下列說法正確 由于磁場對(duì)電流的作用，鋁盤將順時(shí)針轉(zhuǎn)五.磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力稱洛侖茲力．洛侖茲力的小為fBqvsinθ，其中θ表示磁感強(qiáng)度B與電荷運(yùn)洛侖茲力的方向：用左手定則判定，因負(fù)電荷所受的洛侖茲力方向與正電荷相反，因此，負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)時(shí)，左手的四指應(yīng)指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向．在磁場中，當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷的電性、B的方向、v的方向確定時(shí)，其f方向也就確定了（一定垂直于B的方向、v方向所組成的平面洛侖茲力始終與速度垂直，不改變速度的大小，只改變速度的方向，即洛侖茲力不做功．應(yīng)當(dāng)注意，在電場、磁場等混合場中，盡管洛侖茲力不改變速度的大小，但可通過改變速度的方向，間接地使其它力改變速度的大?。鍌惼澚酵茊挝欢ㄏ?/p>

F

N安

通電通電磁感應(yīng)強(qiáng)度

NF

B(nqvS)L

洛倫茲力與電場力的區(qū)別運(yùn)動(dòng)電荷才有磁場力的作用。在勻強(qiáng)電場中,磁場中,若運(yùn)動(dòng)電荷的速度大小或方向發(fā)生變化,洛倫茲力也是一個(gè)變力。電場力的方向與電場方向平行,正電荷的電場力方向就是場方向；運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力 與磁場方向垂直。電場力可對(duì)電荷做功；洛倫茲力始終與電荷速度方向直, 不會(huì)做功。洛倫茲力的作用 地球上的生物帶來危害。洛侖茲力的應(yīng)速度選擇如圖所示，在平行板電容器間加有正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，運(yùn)動(dòng)電荷垂直于電場及磁場射入．沿直線運(yùn)vE故速率E/B的粒子，即使電性不同，荷質(zhì)比不同，也可沿直線穿出右側(cè)小孔．而其它速率的粒子或者上偏，或者下偏，無法穿出右孔，從而該裝置可達(dá)到選速及控速的目的．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)如圖所示，帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場中因洛侖茲力始終垂直于速度，所以當(dāng)帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場時(shí)，一定作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由洛侖茲力提供．v2 2π2qBvm

r,rqB,

T2πm若帶電粒于在磁場中，所通過的圓弧對(duì)應(yīng)θt2πT

即運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與粒子的初速、半徑無關(guān)．如圖所示質(zhì)譜如圖所示，從離子源放出的離子初速可忽略．經(jīng)電壓為U的加速電場加速后，垂直射入一個(gè)有界的磁場（磁感強(qiáng)度為B），然后作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，落在記錄它的照相底片M上．若測出出的距離（直徑）為qU

1mv2qvB

r

r B2d2 例題2.垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場僅限于寬度為的條形區(qū)域內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的粒子以一定的速度垂直于磁場邊界方向從α點(diǎn)垂直飛入磁場區(qū)，如圖所示，當(dāng)它飛離磁場區(qū)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向偏轉(zhuǎn)θ角．試求粒子的運(yùn)動(dòng)速度v以及在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．分析：運(yùn)動(dòng)帶電粒子以一定速度垂直于磁感線方向飛入勻強(qiáng)磁場后，洛侖茲力提供粒f洛=F

其運(yùn)動(dòng)周期Bqv R

粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡不是整圓時(shí)，可以通輔助線——半徑找到圓心，從而求解解：通過a、兩點(diǎn)作即時(shí)速度的垂線交于，則aO=b即為運(yùn)動(dòng)粒子軌跡的圓半徑R，圓弧b所對(duì)的圓心角∠aOb等于其運(yùn)動(dòng)方向的偏轉(zhuǎn)角，如圖所示．d=

=

vm·sin粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間θt

·T

m·sinθ，粒子穿過磁場的時(shí)間t為 確定帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡的方例題.BvO與θO距離為L/。

vx xF vv→→vOx→vMPONbv解→vMPONbv相切于M點(diǎn)和N點(diǎn),粒子的運(yùn)動(dòng)跡為 2222

mv如圖所示，有兩條互相絕緣的、垂直放置的導(dǎo)線a和b，a中通有豎直向下的電流，b中通有水平向右的電流，導(dǎo)線a固定，導(dǎo)線可自由運(yùn)動(dòng)，那么正確說法是B導(dǎo)線b逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)向a靠D導(dǎo)線b逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)遠(yuǎn)離

答案有關(guān)磁現(xiàn)象及其電本質(zhì)的判斷，正確的是： B安培分子電流假設(shè)揭示了磁體的磁場也是一種特荷（分子電流）所激發(fā)C安培分子電流假設(shè)是用來解釋通電導(dǎo)線產(chǎn)生磁場的原因D安培分子電流假設(shè)是用來解釋通電導(dǎo)線間有相互作用力的因的 答案六.帶電微粒在復(fù)合場中的運(yùn)帶電微粒在電場中的運(yùn)(1)加0vy(1)加0

qU2(2)偏0y(2)偏0帶電微粒在磁場中的運(yùn)勻速運(yùn) (2)勻速圓周運(yùn)mvqvBrrT帶電微粒在電磁場中的運(yùn)電場與磁場垂直帶電微粒做勻速電場與磁場平行帶電微粒做勻加速直線運(yùn)qE

qvBvB(qvB)2

(qE)2

EE2BqBmg2電場與磁場平行與重力場成角度帶電微粒做勻速運(yùn)

(qE)2

vBEmgmg2E2qBBqEmvqvBr帶電體的運(yùn)mgfN2

qBqBBmg2E2例題質(zhì)量為m，正電量為的小球串在一根傾角為的絕緣長桿上，如圖。球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，整個(gè)裝置置于紙面內(nèi)，并處在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ｂ的勻強(qiáng)磁場中。求小球從靜止起解析開始球受摩擦力f＝μmgcosα，按題意mgsinα>f，故球加速下滑向上的洛侖茲力Ｆ，它使桿與球之間的正壓力Ｎ減小，摩擦力隨著減小，加速度增大。到Ａ處時(shí)，洛侖茲力已大到Ｆ＝mgcosα，因球與桿間無擠壓，摩擦 ，此時(shí)加速度最大隨著速度增大，Ｆ繼續(xù)變大，球與桿間正壓力到Ｂ處時(shí)，摩擦力大到f＝mgsinα，小球加速度為據(jù)此，在Ａ處在Ｂ處，由 解得vm＝mg（sinα＋μcosα）／μＢqf＝Bqv．v變化→f變化→F合變化→a變化鞏固練在圖中，各圖已標(biāo)明電流（或運(yùn)動(dòng)電荷速度）、磁感強(qiáng)度B、和安培力（或洛侖茲力）這三個(gè)物理量的方向，其中正確的 在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B中，有一個(gè)垂直磁感線的環(huán)形線圈，通有順時(shí)針電流ID答案關(guān)于帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)（不考慮其他作用力，僅受磁場作用力），下列說法中正確的是C．在一定條件下，可能做勻變速直線運(yùn)D．在一定條件下，可能做螺旋線運(yùn) 答案顯像管的磁偏轉(zhuǎn)線圈由兩個(gè)半圓鐵芯上繞以導(dǎo)線制成，如圖所示．當(dāng)線圈中通以圖示電流，并在圓環(huán)中心（顯像管的軸線方向有垂直紙面向外的陰極運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些電子將C．向下偏D．向上偏 答案如圖，質(zhì)量為m，電量為q的帶電小球，恰好能在電容器內(nèi)的豎直平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的半徑為r，磁場的方向垂直紙面向里，磁感強(qiáng)度為B，電容器兩板間距離為，則該小球一定帶負(fù)該小球一定沿順時(shí)電源的電動(dòng)勢為粒子繞行的線速度大小答案如圖，兩平行的金屬板中間有正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶電粒子從垂直于電場和磁場的方向射入兩板間（不計(jì)重力），射進(jìn)時(shí)帶電粒子的動(dòng)能減少了．若要使帶電粒子的動(dòng)能增加，以下方法可行的是增大兩金屬板間的電勢帶有等量異種電荷的平行金屬板a、b間存在沿紙面向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，兩板間還有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如