8、第1讲磁场的述磁场对电流的作用

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1、[体系构建][考纲点击]1.磁场、磁感应强度、磁感线(Ⅰ)2.通电直导线和通电线圈周围磁场的方向(Ⅰ)3.安培力、安培力的方向(Ⅰ)4.匀强磁场中的安培力(Ⅱ)5.洛伦兹力、洛伦兹力的方向(Ⅰ)6.洛伦兹力公式(Ⅱ)7.带电粒子在匀强磁场中的运动(Ⅱ)8.质谱仪和回旋加速器(Ⅰ)[复习指导]1.理解磁场、安培力、洛伦兹力等基本概念。2.掌握通电导线在磁场中、带电粒子在磁场及复合场中的受力分析和运动分析的方法，能结合牛顿运动定律、运动学规律、圆周运动规律及功和能的关系等知识进行综合分析。3.能运用几何图形、函数图象分析表达物理量之间的定量关系，提

2、高运用数学知识处理物理问题的能力。磁场、磁感应强度和磁通量1．磁场(1)来源：磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种特殊物质。(2)基本性质：磁场对放入磁场中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。2．磁感应强度(1)意义：描述磁场强弱及方向的物理量。(2)定义：B＝，式中通电直导线I与磁场方向垂直。(3)方向：小磁针静止时N极所指的方向。(4)单位：特斯拉，符号T,1T＝1N/A·m。(5)决定因素：由磁场本身决定，与I、L和F的大小均无关。3．磁通量(1)概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的平面的面积S和B的乘积。(2)公式：

3、Φ＝BS。(3)单位：韦伯，符号：Wb,1Wb＝1_T·m2。1．对磁感应强度的理解(1)磁感应强度由磁场本身决定，跟在该位置放入的导线长度L、电流I的大小及受到磁场的作用力均无关，与是否放通电导线也无关。绝对不能根据公式B＝认为B与F成正比，与IL成反比。(2)由公式B＝计算B时，通电导线必须垂直于磁场放入，如果小段通电导线平行放入磁场，其所受安培力F为零，但该处磁感应强度B不为零。(3)磁感应强度的方向不是通电导线所受磁场作用力的方向，而是与受到的作用力的方向垂直。2．磁感应强度B与电场强度E的比较　对应名称比较项目　　磁感应强度B电场强度

4、E物理意义描述磁场的力的性质的物理量描述电场的力的性质的物理量定义式B＝，通电导线与B垂直E＝大小决定由磁场决定，与检验电流无关由电场决定，与检验电荷无关矢量性及方向矢量磁感线切线方向，小磁针N极受力方向矢量电场线切线方向，放入该点的正电荷受力方向场的叠加合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和合电场强度等于各电场的电场强度的矢量和单位1T＝1N/(A·m)1V/m＝1N/C3．磁感应强度的叠加(1)类似于电场中两个电荷附近的电场强度是由两个电荷分别单独存在时产生的场强叠加而成的。(2)两个电流附近的磁场的磁感应强度是两个电流分别单独存在时产

5、生的磁场的磁感应强度叠加而成的。(3)若两个电流在某处产生的磁场的磁感应强度B1、B2不在同一直线上时，则应用平行四边形定则进行矢量合成可求得该点的磁感应强度B。1．下列说法中正确的是(　　)A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度不一定为零B．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C．表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D．表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导体长度和电流乘积的比值解析：选C　电场和磁场有一个明显的区别是：

6、电场对放入其中的电荷有力的作用，而磁场仅对在磁场中运动且速度方向和磁感应强度方向不平行的带电粒子有力的作用，磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行，因此A、B错；同理根据电场强度的定义式E＝可知C选项正确；而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明，即B＝中I和B的方向必须垂直，故D错，所以应选C。磁感线及常见磁场磁感线分布1．磁感线在磁场中人为地画出一系列曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁场的方向一致，曲线的疏密程度表示磁场的强弱，这样的曲线叫做磁感线。2．几种常见的磁场(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图

7、8－1－1所示)图8－1－1(2)几种电流周围的磁场分布：直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极、非匀强且距导线越远处磁场越弱与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场且磁场最强，管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极且离圆环中心越远，磁场越弱安培定则立体图横截面图纵截面图(3)匀强磁场：在磁场的某些区域内，磁感线为疏密均匀的平行线，如图8－1－2所示。图8－1－2(4)地磁场：①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，磁感线分布如图8－1－3所示。图8－1－3②地磁场B的水平分量(Bx)总是从地理南极指向地理北极

8、，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。赤道处的地磁场沿水平方向，指向北。3．安培分子电流假说(1)内容：在原子、分子等物质