永磁体和电流周围都存在磁场
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期末
一、磁场
1、永磁体和电流周围都存在磁场，它是一种特殊形态的物质； 、 周围都存在磁场，它是一种特殊形态的物质； 磁现象的电本质——安培分子电流假说 磁现象的电本质 安培分子电流假说 2、磁场的基本特性之一就是对处于其中的磁极或者电流有磁场 、 力的作用。磁极与磁极之间、磁体与电流之间、 力的作用。磁极与磁极之间、磁体与电流之间、电流与电流之 而作用于对方的。 间的作用力都是通过自己的磁场而作用于对方的。 3、磁场的方向：规定在磁场中任一点，小磁针静止时 极指向 、磁场的方向：规定在磁场中任一点，小磁针静止时N极指向 极的受力方向） 。（注意 （即N极的受力方向）就是该点的磁场方向。（注意：不是电流 极的受力方向 就是该点的磁场方向。（注意： 的受力方向） 的受力方向） 磁场的方向 小磁针静止时N极指向 小磁针静止时 极指向 五个方向的统一： 方向的统一 五个方向的统一： N极的受力方向 极的受力方向 磁感线某点的切线方向
V A B P O 300 V
r=
d sin 30
0
= 2d
= 2 d 得 m = 2 Bdq / V
θ
mV 而 r = qB 又因弧
AB 对应圆心角
θ = 30
0
d
故磁场中运动时间
:
1 1 2π m πd • = t = T = 12 12 qB 3V
：（1） 解题关键：（ ）确定运动轨迹所在圆的圆心 和半径
2、方向： 、方向：
a: f的方向总是垂直于 和v所决定的平面 的方向总是垂直于B和 所决定的平面 的方向总是垂直于 b: 注意电荷有正负之分，四指的指向应为正 注意电荷有正负之分， 电荷的运动方向！ 电荷的运动方向！
3、当电荷垂直射入匀强磁场时，在洛伦兹力 、当电荷垂直射入匀强磁场时， 作用下电荷作匀速圆周运动。 作用下电荷作匀速圆周运动。
B=F/（IL） （ ）
三、磁场对电流的作用
1、磁场对电流的作用力叫做安培力。 、磁场对电流的作用力叫做安培力。 大小： 大小： （适用条件：I⊥B） 适用条件： ⊥ 注意： 应取有效长度 应取有效长度） （注意：L应取有效长度） 若电流和磁场方向平行， 方向平行 若电流和磁场方向平行，电流不受磁场力
F=BIL
方向： 方向：
左手定则
F的方向总是垂直于 和I所决定的平面 的方向总是垂直于B和 所决定的平面 的方向总是垂直于
2、重要推论： 、重要推论： 两平行通电直导线，若通以同向电流，则相互吸引； 两平行通电直导线，若通以同向电流，则相互吸引； 若通以反向电流，则相互排斥。 若通以反向电流，则相互排斥。
磁感应强度的方向
4、磁感线和电场线的相似和不同之处： 、磁感线和电场线的相似和不同之处：
相似 之处
不同 之处
电场线 磁感线 任意两条都不能相交；都是假想线； 任意两条都不能相交；都是假想线； 切线方向都代表（电或磁）场的方向； 切线方向都代表（电或磁）场的方向； 疏密都代表（电或磁）场的弱和强。 疏密都代表（电或磁）场的弱和强。 从正电荷出发到负电 磁铁外部：N极到 极， 磁铁外部： 极到 极到S极 内部： 极到 极的封闭 极到N极的封闭曲线 荷终止的不封闭曲线 内部：S极到 极的封闭曲线
V A P O
（2）计算粒子在磁场中的运动时间： ）计算粒子在磁场中的运动时间：
B 300
先判定运动路径圆弧所对应的 圆心角θ , 再根据 t = 求得时间t 求得时间 。
θ
V
θ
360
0
T
d
带电粒子在复合场中运动1 带电粒子在复合场中运动1 复合场中运动
带电粒子在复合场中运动2 带电粒子在复合场中运动2 复合场中运动
答案： 答案：C
练习
通电螺线管中有如图所示方向的电流， 通电螺线管中有如图所示方向的电流 ， 其中各小磁针N极所指方向向左的是 极所指方Biblioteka Baidu向左的是( ) 其中各小磁针 极所指方向向左的是 A．甲 ． B．乙 ． C．丙 ． D．丁 ．
答案 ： B
练习
磁场中某点磁场的方向是( ) 磁场中某点磁场的方向是 A．正电荷在该点的受力方向 ． B．运动电荷在该点的受力方向 ． C．静止小磁针 极在该点的受力方向 ．静止小磁针N极在该点的受力方向 D．一小段通电直导线在该点的受力方向 ．
B θ
f
θ
导轨对棒的支持力N =mg- BILcosθ
由牛顿第三定律棒对导轨的压力也为mg- BILcosθ 由牛顿第三定律棒对导轨的压力也为
四、磁场对运动电荷的作用力（洛伦兹力） 磁场对运动电荷的作用力（洛伦兹力） 运动电荷的作用力
1、大小： 、大小
f=Bqv
左手定则
(适用条件：V⊥B） 适用条件： ⊥
掌握条形磁铁、马蹄形磁铁、地磁场、通电直导线、环形电流、 条形磁铁、马蹄形磁铁、地磁场、通电直导线、环形电流、 条形磁铁 通电螺线管的磁感线分布情况。 通电螺线管
二、磁感应强度（B）—描述磁场的强弱 磁感应强度（ ） 描述磁场的强弱
1、定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，受到的磁场 、定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线， 垂直于磁场方向的通电直导线 与电流I和导线长度 力F与电流 和导线长度 的乘积的比值叫做通电直导线所在处的 与电流 和导线长度L的乘积的比值叫做通电直导线所在处的 磁感应强度。 磁感应强度。 2、由磁场本身决定，和放不放入电流无关。 、由磁场本身决定，和放不放入电流无关。 3、单位：特[斯拉 （T） 斯拉]（ ） 、单位： 斯拉 4、是矢量，方向就是磁场方向，也就是小磁针静止时 极指向。 极指向。 、是矢量，方向就是磁场方向，也就是小磁针静止时N极指向 5、匀强磁场：磁感应强度处处大小相等，方向相同的区域。 、匀强磁场：磁感应强度处处大小相等，方向相同的区域。 两个较大的平行异名磁极之间（除边缘外）、 ）、长直通电 两个较大的平行异名磁极之间（除边缘外）、长直通电 螺线管内部（除两端外）都是匀强磁场。 螺线管内部（除两端外）都是匀强磁场。
答案： 答案：C
方向： 方向：左手定则 例： 如图所示，金属杆ab质量为m，长 如图所示，金属杆ab质量为 质量为m 通过的电流为I 为L，通过的电流为I，处在磁感应强度 的匀强磁场中，结果ab静止且紧压 为B的匀强磁场中，结果ab静止且紧压 于水平导轨上。 于水平导轨上。若磁场方向与导轨平面 ：（1 ab受到的摩擦力 受到的摩擦力； 成θ角，求：（1）棒ab受到的摩擦力； （2）棒对导轨的压力。 棒对导轨的压力。
练习
关于磁感应强度，下列说法中正确的是 ) 关于磁感应强度，下列说法中正确的是( A．磁感应强度的方向，就是通电直导线在磁场中的受 ．磁感应强度的方向， 力方向 B．磁感应强度大的地方，通电导线所受的力也一定大 ．磁感应强度大的地方， C．磁感应强度的单位可以用 表示 ．磁感应强度的单位可以用T表示 D.通电导线在某处所受磁场力为零，则该处的磁感应强度 通电导线在某处所受磁场力为零， 通电导线在某处所受磁场力为零 为零
θ
θ
θ
θ
N 如图所示， 解：画其截面图，如图所示， 由受力平衡可得： 由受力平衡可得： 沿水平方向： 沿水平方向： F1= f ① 沿竖直方向： 沿竖直方向： F2+N= Mg 即:BILsin θ =f BILcosθ+ N =mg 解得摩擦力f 解得摩擦力 = BILsin F安 F2 F1 ② ③ ④ Mg
v f = Bqv = m r
mv 半径 : r = Bq
2
2π r T = v 2π m 周期 T = Bq
周期T的大小与带电粒子在磁场 中的运动速率和半径无关。
例：
如图所示，一电量为 的带电粒子，（不计重力 的带电粒子，（不计重力） 如图所示，一电量为q的带电粒子，（不计重力） 点垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中 的匀强磁场中， 自A点垂直射入磁感应强度为 ，宽度为 的匀强磁场中， 点垂直射入磁感应强度为 穿过磁场的速度方向与原来入射方向的夹角为30 穿过磁场的速度方向与原来入射方向的夹角为 0，则 该电荷质量m是 该电荷质量 是————，穿过磁场所用的时间 为—— ，穿过磁场所用的时间t为 — 由几何知识：弧AB所对应的圆心 由几何知识： 角θ=300,OB=OA即为半径r。故：
一、磁场
1、永磁体和电流周围都存在磁场，它是一种特殊形态的物质； 、 周围都存在磁场，它是一种特殊形态的物质； 磁现象的电本质——安培分子电流假说 磁现象的电本质 安培分子电流假说 2、磁场的基本特性之一就是对处于其中的磁极或者电流有磁场 、 力的作用。磁极与磁极之间、磁体与电流之间、 力的作用。磁极与磁极之间、磁体与电流之间、电流与电流之 而作用于对方的。 间的作用力都是通过自己的磁场而作用于对方的。 3、磁场的方向：规定在磁场中任一点，小磁针静止时 极指向 、磁场的方向：规定在磁场中任一点，小磁针静止时N极指向 极的受力方向） 。（注意 （即N极的受力方向）就是该点的磁场方向。（注意：不是电流 极的受力方向 就是该点的磁场方向。（注意： 的受力方向） 的受力方向） 磁场的方向 小磁针静止时N极指向 小磁针静止时 极指向 五个方向的统一： 方向的统一 五个方向的统一： N极的受力方向 极的受力方向 磁感线某点的切线方向
V A B P O 300 V
r=
d sin 30
0
= 2d
= 2 d 得 m = 2 Bdq / V
θ
mV 而 r = qB 又因弧
AB 对应圆心角
θ = 30
0
d
故磁场中运动时间
:
1 1 2π m πd • = t = T = 12 12 qB 3V
：（1） 解题关键：（ ）确定运动轨迹所在圆的圆心 和半径
2、方向： 、方向：
a: f的方向总是垂直于 和v所决定的平面 的方向总是垂直于B和 所决定的平面 的方向总是垂直于 b: 注意电荷有正负之分，四指的指向应为正 注意电荷有正负之分， 电荷的运动方向！ 电荷的运动方向！
3、当电荷垂直射入匀强磁场时，在洛伦兹力 、当电荷垂直射入匀强磁场时， 作用下电荷作匀速圆周运动。 作用下电荷作匀速圆周运动。
B=F/（IL） （ ）
三、磁场对电流的作用
1、磁场对电流的作用力叫做安培力。 、磁场对电流的作用力叫做安培力。 大小： 大小： （适用条件：I⊥B） 适用条件： ⊥ 注意： 应取有效长度 应取有效长度） （注意：L应取有效长度） 若电流和磁场方向平行， 方向平行 若电流和磁场方向平行，电流不受磁场力
F=BIL
方向： 方向：
左手定则
F的方向总是垂直于 和I所决定的平面 的方向总是垂直于B和 所决定的平面 的方向总是垂直于
2、重要推论： 、重要推论： 两平行通电直导线，若通以同向电流，则相互吸引； 两平行通电直导线，若通以同向电流，则相互吸引； 若通以反向电流，则相互排斥。 若通以反向电流，则相互排斥。
磁感应强度的方向
4、磁感线和电场线的相似和不同之处： 、磁感线和电场线的相似和不同之处：
相似 之处
不同 之处
电场线 磁感线 任意两条都不能相交；都是假想线； 任意两条都不能相交；都是假想线； 切线方向都代表（电或磁）场的方向； 切线方向都代表（电或磁）场的方向； 疏密都代表（电或磁）场的弱和强。 疏密都代表（电或磁）场的弱和强。 从正电荷出发到负电 磁铁外部：N极到 极， 磁铁外部： 极到 极到S极 内部： 极到 极的封闭 极到N极的封闭曲线 荷终止的不封闭曲线 内部：S极到 极的封闭曲线
V A P O
（2）计算粒子在磁场中的运动时间： ）计算粒子在磁场中的运动时间：
B 300
先判定运动路径圆弧所对应的 圆心角θ , 再根据 t = 求得时间t 求得时间 。
θ
V
θ
360
0
T
d
带电粒子在复合场中运动1 带电粒子在复合场中运动1 复合场中运动
带电粒子在复合场中运动2 带电粒子在复合场中运动2 复合场中运动
答案： 答案：C
练习
通电螺线管中有如图所示方向的电流， 通电螺线管中有如图所示方向的电流 ， 其中各小磁针N极所指方向向左的是 极所指方Biblioteka Baidu向左的是( ) 其中各小磁针 极所指方向向左的是 A．甲 ． B．乙 ． C．丙 ． D．丁 ．
答案 ： B
练习
磁场中某点磁场的方向是( ) 磁场中某点磁场的方向是 A．正电荷在该点的受力方向 ． B．运动电荷在该点的受力方向 ． C．静止小磁针 极在该点的受力方向 ．静止小磁针N极在该点的受力方向 D．一小段通电直导线在该点的受力方向 ．
B θ
f
θ
导轨对棒的支持力N =mg- BILcosθ
由牛顿第三定律棒对导轨的压力也为mg- BILcosθ 由牛顿第三定律棒对导轨的压力也为
四、磁场对运动电荷的作用力（洛伦兹力） 磁场对运动电荷的作用力（洛伦兹力） 运动电荷的作用力
1、大小： 、大小
f=Bqv
左手定则
(适用条件：V⊥B） 适用条件： ⊥
掌握条形磁铁、马蹄形磁铁、地磁场、通电直导线、环形电流、 条形磁铁、马蹄形磁铁、地磁场、通电直导线、环形电流、 条形磁铁 通电螺线管的磁感线分布情况。 通电螺线管
二、磁感应强度（B）—描述磁场的强弱 磁感应强度（ ） 描述磁场的强弱
1、定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，受到的磁场 、定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线， 垂直于磁场方向的通电直导线 与电流I和导线长度 力F与电流 和导线长度 的乘积的比值叫做通电直导线所在处的 与电流 和导线长度L的乘积的比值叫做通电直导线所在处的 磁感应强度。 磁感应强度。 2、由磁场本身决定，和放不放入电流无关。 、由磁场本身决定，和放不放入电流无关。 3、单位：特[斯拉 （T） 斯拉]（ ） 、单位： 斯拉 4、是矢量，方向就是磁场方向，也就是小磁针静止时 极指向。 极指向。 、是矢量，方向就是磁场方向，也就是小磁针静止时N极指向 5、匀强磁场：磁感应强度处处大小相等，方向相同的区域。 、匀强磁场：磁感应强度处处大小相等，方向相同的区域。 两个较大的平行异名磁极之间（除边缘外）、 ）、长直通电 两个较大的平行异名磁极之间（除边缘外）、长直通电 螺线管内部（除两端外）都是匀强磁场。 螺线管内部（除两端外）都是匀强磁场。
答案： 答案：C
方向： 方向：左手定则 例： 如图所示，金属杆ab质量为m，长 如图所示，金属杆ab质量为 质量为m 通过的电流为I 为L，通过的电流为I，处在磁感应强度 的匀强磁场中，结果ab静止且紧压 为B的匀强磁场中，结果ab静止且紧压 于水平导轨上。 于水平导轨上。若磁场方向与导轨平面 ：（1 ab受到的摩擦力 受到的摩擦力； 成θ角，求：（1）棒ab受到的摩擦力； （2）棒对导轨的压力。 棒对导轨的压力。
练习
关于磁感应强度，下列说法中正确的是 ) 关于磁感应强度，下列说法中正确的是( A．磁感应强度的方向，就是通电直导线在磁场中的受 ．磁感应强度的方向， 力方向 B．磁感应强度大的地方，通电导线所受的力也一定大 ．磁感应强度大的地方， C．磁感应强度的单位可以用 表示 ．磁感应强度的单位可以用T表示 D.通电导线在某处所受磁场力为零，则该处的磁感应强度 通电导线在某处所受磁场力为零， 通电导线在某处所受磁场力为零 为零
θ
θ
θ
θ
N 如图所示， 解：画其截面图，如图所示， 由受力平衡可得： 由受力平衡可得： 沿水平方向： 沿水平方向： F1= f ① 沿竖直方向： 沿竖直方向： F2+N= Mg 即:BILsin θ =f BILcosθ+ N =mg 解得摩擦力f 解得摩擦力 = BILsin F安 F2 F1 ② ③ ④ Mg
v f = Bqv = m r
mv 半径 : r = Bq
2
2π r T = v 2π m 周期 T = Bq
周期T的大小与带电粒子在磁场 中的运动速率和半径无关。
例：
如图所示，一电量为 的带电粒子，（不计重力 的带电粒子，（不计重力） 如图所示，一电量为q的带电粒子，（不计重力） 点垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中 的匀强磁场中， 自A点垂直射入磁感应强度为 ，宽度为 的匀强磁场中， 点垂直射入磁感应强度为 穿过磁场的速度方向与原来入射方向的夹角为30 穿过磁场的速度方向与原来入射方向的夹角为 0，则 该电荷质量m是 该电荷质量 是————，穿过磁场所用的时间 为—— ，穿过磁场所用的时间t为 — 由几何知识：弧AB所对应的圆心 由几何知识： 角θ=300,OB=OA即为半径r。故：