2018-2019物理实用课件选修3-1浙江专用版：第三章 磁场 微型专题5 安培力的应用
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2018物理人教(浙江)选修3-1课件：第三章 磁场 1
答 棒A靠近铁棒B时，下述说法中正确的是
A.A、B一定相互吸引
B.A、B一定相互排斥
案
C.A、B间可能无磁场力作用
√
D.A、B可能相互吸引，也可能相互排斥
磁场 通电导体与通电导体之间的相互作用
都是通过
磁体 发生的 .
通电导体
或
2.基本性质：对放入其中的
图2
有力的作用(如图2所示).
即学即 用 判断下列说法的正误. (1)磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场产生的 .( √ )
(2)电流和电流之间的相互作用是通过电场产生的 .( ×
(3)磁场并球的磁场
导学探
究 指南针是我国古代四大发明之一，它对促进人类航
海事业的发展产生了巨大的影响，但在古代指南针
为什么指南曾是一个不解之谜，你知道指南针为什 答
么指南吗？ 因为地球是个大磁体，它对指南针有力的作用.
案
知识梳 理 1.地磁场 地球是一个大磁体，存在的磁场叫地磁
南极 场.如图3所示，地球磁体的 N极(北极)位
同名磁极靠近，相互排斥；异名磁极靠近，相互 吸引． (3) 将一通电直导线水平放置在小磁针的上方，分别观
察导线东西放置和南北放置两种情况下，小磁针的转动 答
情况． 导线东西放置时，小磁针不转动；导线南北放置 时，小磁针转动．
案
知识梳 理 1.磁现象 铁质物体 (1)磁性：物体具有的吸引 性. 磁性 南 最强 吸引
C.磁体或电流在自己周围的空间会产生磁场 D. 磁体与磁体间的相互作用是通过磁场发生的，而 磁场是存在于磁体和通电导体周围的一种客观存在 磁体与通电导体间 的物质，磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、 以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通 通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场 过磁场发生的
A.A、B一定相互吸引
B.A、B一定相互排斥
案
C.A、B间可能无磁场力作用
√
D.A、B可能相互吸引，也可能相互排斥
磁场 通电导体与通电导体之间的相互作用
都是通过
磁体 发生的 .
通电导体
或
2.基本性质：对放入其中的
图2
有力的作用(如图2所示).
即学即 用 判断下列说法的正误. (1)磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场产生的 .( √ )
(2)电流和电流之间的相互作用是通过电场产生的 .( ×
(3)磁场并球的磁场
导学探
究 指南针是我国古代四大发明之一，它对促进人类航
海事业的发展产生了巨大的影响，但在古代指南针
为什么指南曾是一个不解之谜，你知道指南针为什 答
么指南吗？ 因为地球是个大磁体，它对指南针有力的作用.
案
知识梳 理 1.地磁场 地球是一个大磁体，存在的磁场叫地磁
南极 场.如图3所示，地球磁体的 N极(北极)位
同名磁极靠近，相互排斥；异名磁极靠近，相互 吸引． (3) 将一通电直导线水平放置在小磁针的上方，分别观
察导线东西放置和南北放置两种情况下，小磁针的转动 答
情况． 导线东西放置时，小磁针不转动；导线南北放置 时，小磁针转动．
案
知识梳 理 1.磁现象 铁质物体 (1)磁性：物体具有的吸引 性. 磁性 南 最强 吸引
C.磁体或电流在自己周围的空间会产生磁场 D. 磁体与磁体间的相互作用是通过磁场发生的，而 磁场是存在于磁体和通电导体周围的一种客观存在 磁体与通电导体间 的物质，磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、 以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通 通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场 过磁场发生的
2018物理人教(浙江)选修3-1课件：第三章 磁场 3
S
S
N
强线 密 集 处 磁 ③磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感 场 弱 ，磁感线稀疏处磁场 不相交 ④磁感线在空间 疏密 相同点：都是 (2)磁感线和电场线的比较： 切线 程度表示场的强弱， .
(填“相交”或“不相交”). 方向
表示场的方向；都不能相交.
不同点：电场线起于正电荷 ( 或无穷远 ) ，终止于负电
垂直
疏 特点：以导线上各点为圆心的同心圆，圆所在平面与
图1
环形电流 (2)环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与
环形导线轴线 的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是
上磁感线的方向. 特点：内部比外部强，磁感线越向外越疏.(如图2所示)
图2
电流 (3)通电螺线管的磁场：用右手握住螺线管，让弯曲的 四指指向 大拇指 的方向，那么
荷(或无穷远)闭合 ，不闭合；但磁感线是 曲线.
2.电流周围的磁场 安培定则 电流周围的磁感线方向可根据 判断.
电流 (1)直线电流的磁场：右手握住导线，让伸直的拇指所 磁感线环绕的方向 指的方向与 ______ 方向一致，弯曲的四指所指的方向 右手螺旋 就是
则. 导线 ，越向外越 .(如图1所示) .这个规律也叫 定
流都相当于一个小磁体 .( √
)
(3) 一个物体是否对外显磁性，取决于物体内部分子电 √
流的取向.(
)
三、匀强磁场 磁通量
导学探 (1)究 如图 6 ，平面 S 在垂直于磁场方向
上的投影面积为 S′. 若有 n 条磁感线
通过 S′ ，则通过面积 S 的磁感线有 答
多少条？ n条
案
图6
案
(2)若磁场增强，即 B增大，通过面积 S的磁感线条数 答 是否增多？ B增大时，通过面积S的磁感线条数增多
高中物理,选修3---1,第三章磁场,全章课件汇总
C．地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体, 地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一 个交角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不 同地方是相同的
D．磁场是客观存在的一种物质
选修3—1 第三章
§3.2
磁场
磁感应强度
◆电场强弱怎么表示的？ 电场对其中的电荷有电场力的作用，研究电场 的强弱，从分析电荷在电场中的受力情况着手， 找到表示电场强弱的物理量，即电场强度。
高中物理选修3---1第三章 磁场全章课件汇总
§3.1
§3.2
磁现象和磁场
磁感应强度
§3.3
§3.4
几种常见的磁场
通电导线在磁场中受到的力
§3.5
§3.6
运动电荷在磁场中受到的力
带电粒子在匀强磁场中的运动
选修3—1 第三章
§3.1
磁场
通电导线在磁场中受到的力
我国是世界上最早发现磁现象的 国家，早在春秋战国时期就有磁 铁的记载
是安培力 的方向吗?
●磁感线的切线方向表示B的方向；疏密程 度表示B的大小。
3.匀强磁场
磁感线是什么样 的？ ◆磁感应强度的大小和方向处处相同
磁感线是一簇平行的、等距的直线 ◆实例：
◆
四、安培力的大小和方向
1.大小： F=BIL
(1)适用条件：①匀强磁场 ②导线与磁场方向垂直。
2) 扩展：①在非匀强磁场中，公式F=BIL仅适 用于很短的一段通电导线。 ②导线与磁场方向不垂直，L为等效长度。
(1) 与通电导线在磁场中放置的方向有关
I
I
Iபைடு நூலகம்
I∥L时， F安=0
I⊥L时， F安最大
I与L斜交时， 0＜F安＜F安最大
物理新学案同步实用课件选修3-1浙江专用版：第三章 磁场 章末总结
1 eV＝1.60×10－19 J.
1.67×10－27 －4 ≈ 1 × 10 ) －19 1.60×10
(1)求氘核经过两次加速后从P点射出的动能Ek2；
答案 2.24×10－14 J
解析 由动能定理W＝Ek2－Ek0
电场力做功W＝qE· 2L
得Ek2＝Ek0＋qE· 2L＝1.4×105 eV＝2.24×10－14 J
安培力
大小：F=ILBsin θ,θ为 B 与 I 的夹角,L为 有效 长度
方向：由 左 手定则判断
大小：F=qvBsin θ,θ为 B 与 v 的夹角
作用 磁场 洛伦 兹力
方向：由 左 手定则判断 特点：洛伦兹力 不做功 (填“做功”或“不做功”) 特例：沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，
(2)当带电粒子(带电体)在叠加场中做匀速圆周运动时，往往同时应用牛顿第 二定律和平衡条件列方程求解. (3)当带电粒子(带电体)在叠加场中做非匀变速曲线运动时，常选用动能定理 或能量守恒定律列方程求解.
例4 (2015· 浙江10月选考· 23)如图4是水 平放置的小型粒子加速器的原理示意图， 区域 Ⅰ 和 Ⅱ 存在方向垂直纸面向里的 匀强磁场B1和B2，长L＝1.0 m的区域Ⅲ 存在场强大小E＝5.0×104 V/m、方向水 图4 平向右的匀强电场 .区域Ⅲ中间上方有一离子源 S，水平向左发射动能 Ek0 ＝4.0×104 eV的氘核，氘核最终从区域Ⅱ下方的P点水平射出.S、P两点 间的高度差h＝0.1 m.(氘核质量m＝3.34×10－27 kg、电荷量q＝1.60×10－19 C，
解析 答案
(2)若B1＝1.0 T，要使氘核经过两次加速后从P点射出，求区域Ⅰ的最
小宽度d；
答案 0.06 m 解析 氘核运动轨迹如图所示 v2 洛伦兹力提供向心力 qvB＝m R
2018-2019学年人教版版选修3-1 第三章 1 磁现象和磁场 课件(38张)
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[解析]
电流能产生磁场，在电流的周围就有磁场存在，不论是磁体与
磁体间，还是电流与电流间、磁体与电流间，都有相互作用的磁场力．磁 场是一种特殊物质，它的基本性质是对放入磁场中的磁体或电流有磁场 力的作用；而电场是电荷周围存在的一种特殊物质，其最基本的性质是 对放入电场中的电荷有电场力的作用，它不会对放入静电场中的磁体产 生力的作用，因此，磁场和电场是两种不同的物质，各自具有其本身的 特点，A 正确. [答案] A
形象性(比 喻)
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[特别提醒] 自然界有两种基本的物质形态：实物和场． (1)实物即具体的、有形的物质形态，由物质粒子组成． (2)场是物质的另一种存在形态，和实物一样，也是一种客观存在物，具 有质量、能量等物质的基本属性.
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二、磁场
地球的磁场
1.电流、磁体间的相互作用 (1)磁体与磁体间存在相互作用． (2)通电导体对磁体有作用力，磁体对通电导体也有作用力． (3) 两个通电导体 之间也有 作用力 ．
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2.磁场 (1)定义：磁体与磁体之间，磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电 导体之间的相互作用，是通过 磁场发生的，磁场 是磁体或电流 周围一种 看不见、摸不着的特殊物质． (2)基本性质：对放入其中的 磁体或 通电导体产生力的作用．
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[判断] (1)磁场看不见，摸不着，因此磁场是人们假想的，实际并不存在．( (2)电荷周围既能产生电场，又能产生磁场．( ) )
2018-2019物理实用课件选修3-1浙江专用版：第三章 磁场 章末总结
的夹角有效 ,L为
的
夹角 方向：由左 手定则判断 不做功 特点：洛伦兹力
(填“做功”或“不做功”
特例：沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带
电粒子，
匀速圆周 运动：
mv 2 πm 在匀强磁场中做
qvB=m ， 应用：质谱仪、回旋加速器 r= ，T=
v2 r
qB
qB
重点探究
一、安培力与力学知识的综合应用
内偏转的角度相等
的角度不同
由于FE对粒子做正
动能的 由于FB始终不做功，所 功，所以其动能不
变化 以其动能保持不变 断增大，并且增大
的越来越快
例2
如图2所示，在虚线所示的宽度范围
内，用场强为E的匀强电场可使以初速度v0
垂直于电场入射的某种正离子 ( 重力不计 )
偏转 θ 角 . 在同样宽度范围内，若改用方向 垂直于纸面向外的匀强磁场，使该离子穿 过磁场区域的偏转角度也为θ，则匀强磁场 的磁感应强度大小为多少？
时间最长是多少？
若要带电粒子飞行时间最长，带电粒子的速度必须符 合什么条件？
5πm qBL 答案 3qB v≤ 3m
图3
解析 答案
四、带电粒子在组合场或叠加场中的运动
1.带电粒子在组合场中的运动
要依据粒子运动过程的先后顺序和受力特点辨别清楚在电场中做
什么运动，在磁场中做什么运动. 2.带电粒子在叠加场中的运动 (1)当带电粒子(带电体)在叠加场中做匀速运动时，根据平衡条件列 方程求解.
(4)运用平衡条件或动力学知识列式求解.
例1
(2017～2018学年嵊州中学高二 ( 上 ) 期末) 如图 1 所示，两
条间距为d，表面光滑的平行金属导轨M、N，导轨平面与水平
2018-2019学年人教版版选修3-1 第三章 3 几种常见的磁场 课件(54张)
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[判断] (1)除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的．( (2)磁就是电，电就是磁，有磁必有电，有电必有磁．( (3)磁体显磁性的原因是内部分子电流分布是有规律的．(
提示：(1)× (2)× (3)√
)
) )
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[例 1]
磁场中某区域的磁感线如图所示，则(
)
A．a、b 两处的磁感应强度的大小不等，Ba>Bb B．a、b 两处的磁感应强度的大小不等，Ba<Bb C．a、b 两处磁场方向一定相同 D．a 处没有磁感线，所以磁感应强度为零
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1．关于磁感线的描述，下列说法中正确的是(
)
A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向 都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致 B．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的 C．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场 D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交
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01 课前 自主梳理 02 课堂 合作探究
03 课后 巩固提升
课时作业
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一、磁感线、几种常见的磁场 1．磁感线 (1)定义：用来形象描述磁场强弱和方向的 假想曲线． (2) 特点：①磁感线的 疏密程度 表示磁场的强弱．磁场强的地方，磁感 线较密 ；磁场弱的地方，磁感线较疏 ． ②磁感线某点的切线方向 表示该点磁感应强度的方向．
2018-2019高中同步新课标高中物理人教版选修3-1课件：第三章 磁场小专题五
(特殊位置法)如图所示，把一重力不计的通电直导 线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导 线通入图示方向电流 I 时，导线的运动情况是(从上往下 看)( )
A．顺时针方向转动，同时下降 B．顺时针方向转动，同时上升 C．逆时针方向转动，同时下降 D．逆时针方向转动，同时上升
物理 选修3-1
物理 选修3-1
第三章 磁场
方法精讲
典例精析
方法精练
小专题(五) 安培力作用下导体运动情 况的判断方法
物理 选修3-1
第三章 磁场
方法精讲
典例精析
方法精练
1．判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势的思 路
(1)首先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况； (2)然后利用左手定则准确判定导体的受力情况； (3)进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向．
(转换研究对象法)如图央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，
给导线通过垂直纸面向里的电流，用 FN 表示磁铁对桌面的压 力，用 F 表示桌面对磁铁的摩擦力，导线中通电后与通电前相
比较( )
A．FN 减小，F＝0 C．FN 增大，F＝0
B．FN 减小，F≠0 D．FN 增大，F≠0
物理 选修3-1
第三章 磁场
解析：
方法精讲
典例精析
方法精练
答案： C
物理 选修3-1
第三章 磁场
方法精讲
典例精析
方法精练
(结论法)用两根细线把两个完全相同的圆形导线 环悬挂起来，让二者等高平行放置，如图所示，当两导线环中 通入方向相同的电流 I1、I2 时，则有( )
A．两导线环相互吸引 B．两导线环相互排斥 C．两导线环无相互作用力 D．两导线环先吸引后排斥
2018-2019学年高中物理(人教浙江专用版)选修3-1课件第三章磁场3-6
5．应用：可以测定带电粒子的质量和分析 同位素 。
[典 例 精 析 ] 【例 2】 如图 3 是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电 场加速后，进入速度选择器。速度选择器内存在正交的匀强磁 场和匀强电场。匀强磁场的磁感应强度为 B，匀强电场的电场 强度为 E。平板 S 上有可让粒子通过的狭缝 P 和记录粒子位置 的胶片 A1A2。平板 S 下方有磁感应强度为 B0 的匀强磁场。下 列表述正确的是 ( )
答案 A
E (1)任何粒子只要满足 v＝B， 就能匀速直线通过选择器， 与粒子的 电荷量、质量无关。 (2)速度选择器只能单向应用。对于上题图所示速度选择器，如从 下方射入，则正、负粒子所受电场力和洛伦兹力方向相同，不可 能做匀速直线运动。
[即 学 即 练 ] 2．(2018· 浙江东阳中学模拟)如图 4 所示，一质子(不计重力)以速 度 v 穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转，则 ( )
mv 2 qvB＝ r ② 1 得 r＝B 2mU q ，而 mα＝4mH，qα＝2qH，故 RH∶Rα＝1∶ 2，又
2πm T＝ qB ，故 TH∶Tα＝1∶2。同理可求其他物理量之比。
答案 B
[即 学 即 练 ] 1． (2018· 台州质量评估)用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中 的运动径迹。图 1 甲是洛伦兹力演示仪的实物图，图乙是结构 示意图。励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场，励磁 线圈中的电流越大，产生的磁场越强。图乙中电子经电子枪中 的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场。下列关 于实验现象和分析正确的是 ( )
答案
A
[基 础 梳 理 ]
1．原理如图2所示
图2
2．加速：带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理： 1 qU ＝ mv2① 2 3． 偏转： 带电粒子进入质谱仪的偏转磁场， 洛伦兹力提供向心力： mv 2 qvB ＝ r ② 4．由①②两式可以求出粒子的 比荷 、 质量 以及偏转磁场的
[典 例 精 析 ] 【例 2】 如图 3 是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电 场加速后，进入速度选择器。速度选择器内存在正交的匀强磁 场和匀强电场。匀强磁场的磁感应强度为 B，匀强电场的电场 强度为 E。平板 S 上有可让粒子通过的狭缝 P 和记录粒子位置 的胶片 A1A2。平板 S 下方有磁感应强度为 B0 的匀强磁场。下 列表述正确的是 ( )
答案 A
E (1)任何粒子只要满足 v＝B， 就能匀速直线通过选择器， 与粒子的 电荷量、质量无关。 (2)速度选择器只能单向应用。对于上题图所示速度选择器，如从 下方射入，则正、负粒子所受电场力和洛伦兹力方向相同，不可 能做匀速直线运动。
[即 学 即 练 ] 2．(2018· 浙江东阳中学模拟)如图 4 所示，一质子(不计重力)以速 度 v 穿过互相垂直的电场和磁场区域而没有发生偏转，则 ( )
mv 2 qvB＝ r ② 1 得 r＝B 2mU q ，而 mα＝4mH，qα＝2qH，故 RH∶Rα＝1∶ 2，又
2πm T＝ qB ，故 TH∶Tα＝1∶2。同理可求其他物理量之比。
答案 B
[即 学 即 练 ] 1． (2018· 台州质量评估)用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中 的运动径迹。图 1 甲是洛伦兹力演示仪的实物图，图乙是结构 示意图。励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场，励磁 线圈中的电流越大，产生的磁场越强。图乙中电子经电子枪中 的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场。下列关 于实验现象和分析正确的是 ( )
答案
A
[基 础 梳 理 ]
1．原理如图2所示
图2
2．加速：带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理： 1 qU ＝ mv2① 2 3． 偏转： 带电粒子进入质谱仪的偏转磁场， 洛伦兹力提供向心力： mv 2 qvB ＝ r ② 4．由①②两式可以求出粒子的 比荷 、 质量 以及偏转磁场的
2018版物理浙江版选修3-1课件：第三章 磁场 5 精品
即学即用 如图4所示是电视机中偏转线圈的示意图，圆心O处的黑点表示电子束； 由纸内向纸外而来，当线圈中通以图示方向的电流时(两线圈通过的电 流都相同)，则电子束将__向__上____偏转.
图4
2
题型探究
一、对洛伦兹力方向的判定
例1 下列关于图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向或带电粒子的带电性 的判断不正确的是 答案 解析
A.洛伦兹力方向竖直向上 B.洛伦兹力方向垂直纸面向里
√C.粒子带负电
D.洛伦兹力方向垂直纸面向外
二、对洛伦兹力公式的理解
例2 如图5所示，各图中的匀强磁场的磁感应强度均为B，带电粒子的 速率均为v，带电荷量均为q.试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小， 并指出洛伦兹力的方向.
答案 qvB 垂直v指向左上方 解析 因v⊥B，所以F＝qvB，方向垂直v指向左上方.
即学即用
判断下列说法的正误. (1)运动电荷在磁场中一定受洛伦兹力.( × ) (2)正电荷所受的洛伦兹力的方向与磁场方向相同，负电荷所受的洛伦兹 力的方向与磁场方向相反.( × ) (3)判断负电荷所受洛伦兹力方向时，让磁感线从掌心穿入，四指指向负 电荷运动的反方向，则大拇指所指方向即为负电荷所受洛伦兹力的方 向.( √ )
知识梳理
1.洛伦兹力： 运动电荷 在磁场中受到的力. 2.洛伦兹力的方向 (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 正电荷运动的方向 ， 这 时 拇 指所指的方向就是正电荷所受 洛伦兹力 的方向.负电荷受力的方向与正 电荷受力的方向 相反 . (2)特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于 B和v 决定的平面.
图9
1234
3.如图10所示为速度选择器装置，场强为E的匀强电场与
1高中物理人教课件 选修31浙江专用 第三章 磁场 31
预习导学 课堂讲义
预习导学
第三章 磁 场
再见
预习导学 课堂讲义
高中预物习理导·选学修3-1·浙
第三章 磁 场
第三章 磁 场 第1讲 磁现象和磁场
预习导学 课堂讲义
第三章 磁 场
[目标定位] 1.了解磁现象，知道磁场的概念，明确磁体之 间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互 作用是通过磁场发生的.2.了解电流的磁效应及其发现过程， 体会奥斯特发现的重要意义.3.了解地磁场的分布情况和地磁 两极的特点．
的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒形式存在， 但却是一种客观存在的物质． 2．基本性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用． 3．磁场的产生：(1)磁体周围有磁场；(2)电流周围有磁场(奥 斯特实验)．
预习导学 课堂讲义
课堂讲义
第三章 磁 场
【例1】 下列关于磁场的说法中，正确的是 ()
A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质 B．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的 C．磁极与磁极间是直接发生作用的 D．磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产 生 答案 A
预习导学 课堂讲义
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第三章 磁 场
三、正确解读地磁场 1．地磁场：地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地
磁场．如图3－1－2所示，地球磁体的N极(北极)位于地理 南极附近，地球磁体的S极(南极)位于地理北极附近．
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图3－1－2
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第三章 磁 场
2．虽然地磁两极与地理两极并不重合，但它们的位置相对 来说差别不是很大．因此，一般我们认为： (1)在赤道正上方，距离地球表面高度相等的点，磁场的 强弱相同，且方向水平向北． (2)在南半球，地磁场方向指向北上方；在北半球，地磁 场方向指向北下方．
2018-2019物理新学案同步实用课件选修3-1浙江专用版：第三章 磁场 2 磁感应强度
0.2 N.则
√A.匀强磁场的磁感应强度大小为1 T
B.匀强磁场的磁感应强度大小为0.01 T
√C.将通电导线从磁场中撤走，磁感应强度大小仍为1 T
D.将通电导线从磁场中撤走，磁感应强度大小变为0
解析 匀强磁场的磁感应强度大小为B＝IFL＝1×0.20.2 T＝1 T ，磁感应强度 是磁场本身的性质，将通电导线从磁场中撤走，磁感应强度大小不变，
性质，与F、I、L无关，与磁场中有没有通电导线无关.
特别提醒：磁感应强度的方向是该处磁场方向，但不是该处电流元受
力F的方向.磁场方向与电流元受力方向垂直(第四节左手定则).
例2 磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是2.5 A，导线 长1 cm，它受到的磁场力为5.0×10－2 N.求： (1)这个位置的磁感应强度大小； 答案 2 T 解析 由磁感应强度的定义式得B＝IFL＝2.55.×0×1×101－02－2 T＝2 T. (2)如果把通电导线中的电流增大到5 A时，这一位置的磁感应强度大小； 答案 2 T 解析 磁感应强度B是由磁场自身决定的，和导线的长度L、电流I的大小 无关，所以该位置的磁感应强度还是2 T.
A.B＝2 T
B.B≤2 T
√C.B≥2 T
D.以上情况都有可能
解析 磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流.如果通电
导线是垂直磁场方向放置的，此时所受磁场力最大F＝0.1 N， 则该点的磁感应强度 B＝IFL＝5×0.01.01 T＝2 T. 如果通电导线不是垂直磁场方向放置的，则受到的磁场力小于垂直放置
解析 引入磁感应强度的目的就是用来描述磁场强弱和方向的，因此选项A
正确；
磁感应强度是与电流I和导线长度L无关的物理量，且 B＝IFL 中的B、F、L
2018-2019版学案导学高中物理选修3-1教科版配套课件：第三章 磁场5
C.质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大
D.质子离开加速器时的最大动能与R成正比
图14
1234
解析 答案
答案 3.49×105 m/s 解析 轨道半径r＝OP＝0.1 m 粒子的速度 v＝2Tπr≈3.49×105 m/s.
解析 答案
二、质谱仪
质谱仪的构造见图9
(1)S1、S2间电场的作用是加速带电粒子，若粒子进入
S1、S2间电场时初速度为零，则其离开电场时的速度
可由qU＝12mv2求得.
(2)P1、P2间为速度选择器，若粒子沿直线通过，
例1 如图6所示，一束带电荷量为e的电子以垂直于磁感
应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁
场中，穿出磁场时速度方向和原来的射入方向的夹角为θ＝
60°，求电子的质量和穿越磁场的时间.
答案
2 3dBe 3v
2 3πd 9v
图6
解析 答案
例2 如图7所示，虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，
解析 答案
(2)磁感应强度B的大小；
答案 0.314 T 解析 由粒子做圆周运动所需向心力 由洛伦兹力提供， 有 qvB＝mvr2，v＝2Tπr 得 B＝2qπTm＝22××31.01－49××11..88××1100－－166 T＝0.314 T.
解析 答案
(3)若OP的距离为0.1 m，求粒子的运动速度v的大小.(保留三个有效数字)
则(3)需粒满子足在q磁E＝场qBv2B中1，做即匀v速＝圆BE周1. 运动，R＝L2＝qmBv2 (L为条纹到狭缝S3的距离).
图9
例3 现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图10
所示，其中加速电压恒定.质子在入口处从静止开始被加速电场加速，
D.质子离开加速器时的最大动能与R成正比
图14
1234
解析 答案
答案 3.49×105 m/s 解析 轨道半径r＝OP＝0.1 m 粒子的速度 v＝2Tπr≈3.49×105 m/s.
解析 答案
二、质谱仪
质谱仪的构造见图9
(1)S1、S2间电场的作用是加速带电粒子，若粒子进入
S1、S2间电场时初速度为零，则其离开电场时的速度
可由qU＝12mv2求得.
(2)P1、P2间为速度选择器，若粒子沿直线通过，
例1 如图6所示，一束带电荷量为e的电子以垂直于磁感
应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁
场中，穿出磁场时速度方向和原来的射入方向的夹角为θ＝
60°，求电子的质量和穿越磁场的时间.
答案
2 3dBe 3v
2 3πd 9v
图6
解析 答案
例2 如图7所示，虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，
解析 答案
(2)磁感应强度B的大小；
答案 0.314 T 解析 由粒子做圆周运动所需向心力 由洛伦兹力提供， 有 qvB＝mvr2，v＝2Tπr 得 B＝2qπTm＝22××31.01－49××11..88××1100－－166 T＝0.314 T.
解析 答案
(3)若OP的距离为0.1 m，求粒子的运动速度v的大小.(保留三个有效数字)
则(3)需粒满子足在q磁E＝场qBv2B中1，做即匀v速＝圆BE周1. 运动，R＝L2＝qmBv2 (L为条纹到狭缝S3的距离).
图9
例3 现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图10
所示，其中加速电压恒定.质子在入口处从静止开始被加速电场加速，
物理新学案同步实用课件选修3-1浙江专用版：第三章 磁场 微型专题5 安培力的应用
√D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管
图6
1234
解析 答案
3.(安培力作用下的平衡)如图7所示，条形磁铁平放于水平桌面上，在它
的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直
于纸面向外的电流，则下列说法正确的是
√A.磁铁对桌面的压力减小
B.磁铁对桌面的压力增大
C.磁铁对桌面的压力不变
判断导体在磁场中运动情况的常规思路 不管是电流还是磁体，对通电导体的作用都是通过磁场来实现的，因 此，此类问题可按下面步骤进行分析： 1.确定导体所在位置的磁场分布情况. 2.结合左手定则判断导体所受安培力的方向. 3.由导体的受力情况判定导体的运动方向.
二、安培力作用下导体的平衡
1.解题步骤 (1)明确研究对象； (2)先把立体图改画成平面图，并将题中的角度、电流的方向、磁场的方 向标注在图上； (3)正确受力分析(包括安培力)，然后根据平衡条件：F合＝0列方程求解. 2.分析求解安培力时需要注意的问题 (1)首先画出通电导体所在处的磁感线的方向，再根据左手定则判断安培 力方向； (2)安培力大小与导体放置的角度有关，但一般情况下只要求导体与磁场 垂直的情况，其中L为导体垂直于磁场方向的长度，为有效长度.
图4
解析 答案
达标检测
1.(安培力作用下导体的运动)两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆
柱体上自由移动，设大小不同的电流按如图5所示的方向通入两铝环，则
两环的运动情况是
A.都绕圆柱体转动
√B.彼此相向运动，且具有大小相等的加速度
C.彼此相向运动，电流大的加速度大
图5
D.彼此背向运动，电流大的加速度大
的金属棒ab悬挂在c、d两处，置于匀强磁场内.当棒中通以从a到b的电
图6
1234
解析 答案
3.(安培力作用下的平衡)如图7所示，条形磁铁平放于水平桌面上，在它
的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直
于纸面向外的电流，则下列说法正确的是
√A.磁铁对桌面的压力减小
B.磁铁对桌面的压力增大
C.磁铁对桌面的压力不变
判断导体在磁场中运动情况的常规思路 不管是电流还是磁体，对通电导体的作用都是通过磁场来实现的，因 此，此类问题可按下面步骤进行分析： 1.确定导体所在位置的磁场分布情况. 2.结合左手定则判断导体所受安培力的方向. 3.由导体的受力情况判定导体的运动方向.
二、安培力作用下导体的平衡
1.解题步骤 (1)明确研究对象； (2)先把立体图改画成平面图，并将题中的角度、电流的方向、磁场的方 向标注在图上； (3)正确受力分析(包括安培力)，然后根据平衡条件：F合＝0列方程求解. 2.分析求解安培力时需要注意的问题 (1)首先画出通电导体所在处的磁感线的方向，再根据左手定则判断安培 力方向； (2)安培力大小与导体放置的角度有关，但一般情况下只要求导体与磁场 垂直的情况，其中L为导体垂直于磁场方向的长度，为有效长度.
图4
解析 答案
达标检测
1.(安培力作用下导体的运动)两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆
柱体上自由移动，设大小不同的电流按如图5所示的方向通入两铝环，则
两环的运动情况是
A.都绕圆柱体转动
√B.彼此相向运动，且具有大小相等的加速度
C.彼此相向运动，电流大的加速度大
图5
D.彼此背向运动，电流大的加速度大
的金属棒ab悬挂在c、d两处，置于匀强磁场内.当棒中通以从a到b的电
高中物理选修3-1第三章 磁场3.1磁现象和磁场教学课件共15张PPT含视频
生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。 强烈的信仰会赢取坚强的人，然后又使他们更坚强。 问候不一定要慎重其事，但一定要真诚感人。
鱼生于水，死于水；草木生于土，死于土；人生于道，死于道。
既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德
冰冻三尺，非一日之寒，成大事者不拘小节。
是金子，总会花光的；是镜子，总会反光的。
得到的分是我努力的，扣掉的分是你遗传的！
我不仅仅是你的妈妈，更是你的朋友。 自以为拥有财富的人，其实是被财富所拥有。
学习进步！
三、磁场 （类比电场）
电场
1 电荷之间的相互作 用通过电场发生
2 电荷周围存在的一 种特殊物质
3 对放入其中的电荷 有力的作用
磁场
磁体与磁体、磁体与电流、 电流与电流的相互作用通过 磁场发生
电流、磁体周围存在 的一种特殊物质
对放入其中的电流、 磁体有力的作用
四、地磁场
回答下列问题： 1.地磁南极在哪？地磁北极在哪？ 2.什么是磁偏角？
问题探究
【问题】电流对磁体的作用是怎样发生的？
【问题】磁体对电流有力的作用吗？
猜想： 思考： （1）怎样使电流受到的力变得大一点？
线圈 靠近 马蹄形磁体 （2）怎样判断电流受到力了呢？
将线圈悬挂
实验探究
【探究1】磁体对电流有力的作用吗？
猜想：
√试
触
【探究2】电流对电流有力的作用吗？ 法
猜想：
√
线圈悬挂且靠近
第三章 磁场
§3.1 磁现象和磁场
关于“磁现象”，你们有哪些了解和认识？
知识梳理
பைடு நூலகம்一、磁现象
1.磁性：能够吸引铁质物体的性质.
鱼生于水，死于水；草木生于土，死于土；人生于道，死于道。
既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德
冰冻三尺，非一日之寒，成大事者不拘小节。
是金子，总会花光的；是镜子，总会反光的。
得到的分是我努力的，扣掉的分是你遗传的！
我不仅仅是你的妈妈，更是你的朋友。 自以为拥有财富的人，其实是被财富所拥有。
学习进步！
三、磁场 （类比电场）
电场
1 电荷之间的相互作 用通过电场发生
2 电荷周围存在的一 种特殊物质
3 对放入其中的电荷 有力的作用
磁场
磁体与磁体、磁体与电流、 电流与电流的相互作用通过 磁场发生
电流、磁体周围存在 的一种特殊物质
对放入其中的电流、 磁体有力的作用
四、地磁场
回答下列问题： 1.地磁南极在哪？地磁北极在哪？ 2.什么是磁偏角？
问题探究
【问题】电流对磁体的作用是怎样发生的？
【问题】磁体对电流有力的作用吗？
猜想： 思考： （1）怎样使电流受到的力变得大一点？
线圈 靠近 马蹄形磁体 （2）怎样判断电流受到力了呢？
将线圈悬挂
实验探究
【探究1】磁体对电流有力的作用吗？
猜想：
√试
触
【探究2】电流对电流有力的作用吗？ 法
猜想：
√
线圈悬挂且靠近
第三章 磁场
§3.1 磁现象和磁场
关于“磁现象”，你们有哪些了解和认识？
知识梳理
பைடு நூலகம்一、磁现象
1.磁性：能够吸引铁质物体的性质.
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第三章 磁场
微型专题5 安培力的应用
[课时要求] 1.会用左手定则判断安培力的方向和导体的运动方向. 2.会分析导体在安培力作用下的平衡问题.
3.会结合牛顿第二定律求导体棒的瞬时加速度.
内容索引
重点探究
启迪思维 探究重点
达标检测
检测评价 达标过关
重点探究
一、安培力作用下导体运动方向的判断方法
现的，因此，此类问题可按下面步骤进行分析：
1.确定导体所在位置的磁场分布情况. 2.结合左手定则判断导体所受安培力的方向. 3.由导体的受力情况判定导体的运动方向.
二、安培力作用下导体的平衡
1.解题步骤 (1)明确研究对象；
(2)先把立体图改画成平面图，并将题中的角度、电流的方向、
磁场的方向标注在图上； (3)正确受力分析(包括安培力)，然后根据平衡条件：F合＝0列方
BELcos θ 答案 gsin θ－ mR＋r
图4
解析
答案
达标检测
1.(安培力作用下导体的运动)两个相同的轻质铝环能在一个光滑 的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同的电流按如图5所示的方 向通入两铝环，则两环的运动情况是 A.都绕圆柱体转动
√ C.彼此相向运动，电流大的加速度大
B.彼此相向运动，且具有大小相等的加速度
4.利用结论法
(1) 两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电 流相互排斥； (2)两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势. 5.转换研究对象法
因为电流之间、电流与磁体之间的相互作用满足牛顿第三定律，
定性分析磁体在电流产生的磁场中的受力和运动时，可先分析电 流在磁体的磁场中受到的安培力，然后由牛顿第三定律，再确定 磁体所受电流的作用力.
D.彼此背向运动，电流大的加速度大 图5
解析 确.
同向环形电流间相互吸引，虽然两电流大小不等，但根
据牛顿第三定律知两铝环间的相互作用力必大小相等，选项B正
1 2 3 4
解析
答案
2.(安培力作用下导体的运动 )一直导线平行于通电螺线管的轴 线放置在螺线管的上方，如图6所示，如果直导线可以自由地
Hale Waihona Puke 运动且通以方向为由a到b的电流，则导线ab受到安培力的作用
例1
如图1所示，把一重力不计的通电直导线AB水平放在蹄形
磁铁磁极的正上方，导线可以在空间自由运动，当导线通以图 示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看) A.顺时针方向转动，同时下降 B.顺时针方向转动，同时上升
√ D.逆时针方向转动，同时上升
C.逆时针方向转动，同时下降
图1
解析 答案
规律总结 判断导体在磁场中运动情况的常规思路 不管是电流还是磁体，对通电导体的作用都是通过磁场来实
程求解.
2.分析求解安培力时需要注意的问题 (1)首先画出通电导体所在处的磁感线的方向，再根据左手定则 判断安培力方向； (2)安培力大小与导体放置的角度有关，但一般情况下只要求导
体与磁场垂直的情况，其中L为导体垂直于磁场方向的长度，为
有效长度.
例2
(2018· 余杭中学、萧山八中高二期中联考 ) 如图 2 所示，
后的运动情况为 A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 B.从上向下看顺时针转动并远离螺线管 C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管
D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管 √
图6
解析 答案
1
2
3
4
3.(安培力作用下的平衡)如图7所示，条形磁铁平放于水平桌面 上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现 给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是
1.电流元法
即把整段电流等效为多段直线电流元，运用左手定则判断出每
小段电流元所受安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力 的方向. 2.特殊位置法 把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断所受安培
力方向，从而确定运动方向.
3.等效法 环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁 .条形磁铁也可以 等效成环形电流或通电螺线管.通电螺线管也可以等效成很多匝 的环形电流来分析.
解析 答案
例3
如图3所示，金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平
悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，金属棒中通以由 M向N的 电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某
一个条件，θ角的相应变化情况是
√ B.两悬线等长变短，θ角变小
C.金属棒质量变大，θ角变大
A.金属棒中的电流变大，θ角变大
在倾角为 θ＝ 30°的斜面上，固定一宽L＝ 0.25 m的平行金属 导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E＝12
V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金属棒ab与两导轨垂直并
接触良好.整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向 上的匀强磁场中 ( 导轨与金属棒的电阻不计 ).金属导轨是光滑 的，取g＝10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求： (1)金属棒所受到的安培力的大小； 答案 0.1 N
图2
解析
答案
(2)通过金属棒的电流的大小； 答案 0.5 A
F安 解析 由 F 安＝BIL，得 I＝BL＝0.5 A.
(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值. 答案 23 Ω 解析 设滑动变阻器接入电路的阻值为 R0 ，根据闭合电路欧
姆定律得：E＝I(R0＋r)，
E 解得 R0＝ I －r＝23 Ω.
√ B.磁铁对桌面的压力增大
C.磁铁对桌面的压力不变 D.以上说法都不对 解析
A.磁铁对桌面的压力减小
图7
本题直接判断通电导线对磁铁的作用力不是很方便，可
以先判断磁铁对通电导线的作用力的方向 .由左手定则可判断
出通电导线受到磁铁竖直向下的安培力作用，由牛顿第三定律 可知，通电导线对磁铁有竖直向上的反作用力 . 对磁铁受力分 析，易知磁铁对桌面的压力减小.
1 2 3 4
解析
答案
4.(安培力作用下的平衡)如图8所示，用两根绝缘细线将质量为 m 、长为 l 的金属棒 ab 悬挂在 c 、 d 两处，置于匀强磁场内. 当棒
D.磁感应强度变大，θ角变小
图3
解析
答案
三、安培力和牛顿第二定律的综合
例4
如图4所示，光滑的平行金属导轨倾角为 θ，间距为L，处
在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨中接入电动势
为 E、内阻为r 的直流电源 .电路中有一阻值为 R的电阻，其余电 阻不计，将质量为m、长度为L的导体棒由静止释放，导体棒的 两端与导轨接触良好，求导体棒在释放瞬间的加速度的大小.(重 力加速度为g)
微型专题5 安培力的应用
[课时要求] 1.会用左手定则判断安培力的方向和导体的运动方向. 2.会分析导体在安培力作用下的平衡问题.
3.会结合牛顿第二定律求导体棒的瞬时加速度.
内容索引
重点探究
启迪思维 探究重点
达标检测
检测评价 达标过关
重点探究
一、安培力作用下导体运动方向的判断方法
现的，因此，此类问题可按下面步骤进行分析：
1.确定导体所在位置的磁场分布情况. 2.结合左手定则判断导体所受安培力的方向. 3.由导体的受力情况判定导体的运动方向.
二、安培力作用下导体的平衡
1.解题步骤 (1)明确研究对象；
(2)先把立体图改画成平面图，并将题中的角度、电流的方向、
磁场的方向标注在图上； (3)正确受力分析(包括安培力)，然后根据平衡条件：F合＝0列方
BELcos θ 答案 gsin θ－ mR＋r
图4
解析
答案
达标检测
1.(安培力作用下导体的运动)两个相同的轻质铝环能在一个光滑 的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同的电流按如图5所示的方 向通入两铝环，则两环的运动情况是 A.都绕圆柱体转动
√ C.彼此相向运动，电流大的加速度大
B.彼此相向运动，且具有大小相等的加速度
4.利用结论法
(1) 两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电 流相互排斥； (2)两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势. 5.转换研究对象法
因为电流之间、电流与磁体之间的相互作用满足牛顿第三定律，
定性分析磁体在电流产生的磁场中的受力和运动时，可先分析电 流在磁体的磁场中受到的安培力，然后由牛顿第三定律，再确定 磁体所受电流的作用力.
D.彼此背向运动，电流大的加速度大 图5
解析 确.
同向环形电流间相互吸引，虽然两电流大小不等，但根
据牛顿第三定律知两铝环间的相互作用力必大小相等，选项B正
1 2 3 4
解析
答案
2.(安培力作用下导体的运动 )一直导线平行于通电螺线管的轴 线放置在螺线管的上方，如图6所示，如果直导线可以自由地
Hale Waihona Puke 运动且通以方向为由a到b的电流，则导线ab受到安培力的作用
例1
如图1所示，把一重力不计的通电直导线AB水平放在蹄形
磁铁磁极的正上方，导线可以在空间自由运动，当导线通以图 示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看) A.顺时针方向转动，同时下降 B.顺时针方向转动，同时上升
√ D.逆时针方向转动，同时上升
C.逆时针方向转动，同时下降
图1
解析 答案
规律总结 判断导体在磁场中运动情况的常规思路 不管是电流还是磁体，对通电导体的作用都是通过磁场来实
程求解.
2.分析求解安培力时需要注意的问题 (1)首先画出通电导体所在处的磁感线的方向，再根据左手定则 判断安培力方向； (2)安培力大小与导体放置的角度有关，但一般情况下只要求导
体与磁场垂直的情况，其中L为导体垂直于磁场方向的长度，为
有效长度.
例2
(2018· 余杭中学、萧山八中高二期中联考 ) 如图 2 所示，
后的运动情况为 A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管 B.从上向下看顺时针转动并远离螺线管 C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管
D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管 √
图6
解析 答案
1
2
3
4
3.(安培力作用下的平衡)如图7所示，条形磁铁平放于水平桌面 上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现 给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是
1.电流元法
即把整段电流等效为多段直线电流元，运用左手定则判断出每
小段电流元所受安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力 的方向. 2.特殊位置法 把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断所受安培
力方向，从而确定运动方向.
3.等效法 环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁 .条形磁铁也可以 等效成环形电流或通电螺线管.通电螺线管也可以等效成很多匝 的环形电流来分析.
解析 答案
例3
如图3所示，金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平
悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，金属棒中通以由 M向N的 电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某
一个条件，θ角的相应变化情况是
√ B.两悬线等长变短，θ角变小
C.金属棒质量变大，θ角变大
A.金属棒中的电流变大，θ角变大
在倾角为 θ＝ 30°的斜面上，固定一宽L＝ 0.25 m的平行金属 导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E＝12
V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金属棒ab与两导轨垂直并
接触良好.整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向 上的匀强磁场中 ( 导轨与金属棒的电阻不计 ).金属导轨是光滑 的，取g＝10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求： (1)金属棒所受到的安培力的大小； 答案 0.1 N
图2
解析
答案
(2)通过金属棒的电流的大小； 答案 0.5 A
F安 解析 由 F 安＝BIL，得 I＝BL＝0.5 A.
(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值. 答案 23 Ω 解析 设滑动变阻器接入电路的阻值为 R0 ，根据闭合电路欧
姆定律得：E＝I(R0＋r)，
E 解得 R0＝ I －r＝23 Ω.
√ B.磁铁对桌面的压力增大
C.磁铁对桌面的压力不变 D.以上说法都不对 解析
A.磁铁对桌面的压力减小
图7
本题直接判断通电导线对磁铁的作用力不是很方便，可
以先判断磁铁对通电导线的作用力的方向 .由左手定则可判断
出通电导线受到磁铁竖直向下的安培力作用，由牛顿第三定律 可知，通电导线对磁铁有竖直向上的反作用力 . 对磁铁受力分 析，易知磁铁对桌面的压力减小.
1 2 3 4
解析
答案
4.(安培力作用下的平衡)如图8所示，用两根绝缘细线将质量为 m 、长为 l 的金属棒 ab 悬挂在 c 、 d 两处，置于匀强磁场内. 当棒
D.磁感应强度变大，θ角变小
图3
解析
答案
三、安培力和牛顿第二定律的综合
例4
如图4所示，光滑的平行金属导轨倾角为 θ，间距为L，处
在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨中接入电动势
为 E、内阻为r 的直流电源 .电路中有一阻值为 R的电阻，其余电 阻不计，将质量为m、长度为L的导体棒由静止释放，导体棒的 两端与导轨接触良好，求导体棒在释放瞬间的加速度的大小.(重 力加速度为g)