第1节磁场的描述磁场对电流的作用

1、洛伦兹力、洛伦洛伦兹力、洛伦兹力的方向兹力的方向选择、选择、计算计算匀强磁场中的安匀强磁场中的安培力培力二、带二、带电粒子电粒子在匀强在匀强磁场中磁场中的运动的运动安培力、安培力安培力、安培力的方向的方向通电直导线和通通电直导线和通电线圈周围磁场电线圈周围磁场的方向的方向从近几年高考试题来看，从近几年高考试题来看，高考对本章内容的考查，重高考对本章内容的考查，重点考查安培力、洛伦兹力以点考查安培力、洛伦兹力以及带电粒子在磁场及带电粒子在磁场(或复合或复合场场)中的运动问题。对安培中的运动问题。对安培力、洛伦兹力的考查多以选力、洛伦兹力的考查多以选择题的形式出现；对带电粒择题的形式出现；对带电粒

2、子的运动问题多以综合计算子的运动问题多以综合计算题的形式出现，一般综合考题的形式出现，一般综合考查受力分析、动力学关系、查受力分析、动力学关系、功能关系、圆周运动、平抛功能关系、圆周运动、平抛运动等知识，难度较大，分运动等知识，难度较大，分值较高。值较高。找找 规规 律律选择选择磁场、磁感应强磁场、磁感应强度、磁感线度、磁感线一、磁一、磁场、安场、安培力培力把把 握握 考考 情情题型题型要求要求内内 容容考考 点点质谱仪和回旋质谱仪和回旋加速器加速器带电粒子在匀带电粒子在匀强磁场中的运强磁场中的运动动预计在预计在2016年高年高考中仍将以带电粒子考中仍将以带电粒子在有界磁场、组合场、在有界磁场

3、、组合场、复合场中运动的综合复合场中运动的综合分析为重点，出现大分析为重点，出现大型综合题的几率较大。型综合题的几率较大。明明 热热 点点选选择、择、计计算算洛伦兹力公式洛伦兹力公式 三、带三、带电粒子电粒子在组合在组合场叠加场叠加场中的场中的运动运动把把 握握 考考 情情题题型型要求要求内内 容容考考 点点电场线切线方向，正电荷电场线切线方向，正电荷受力方向受力方向磁感线切线方向，小磁针磁感线切线方向，小磁针N极受力方向极受力方向(静止时静止时N极所指极所指方向方向)方向方向定义式定义式描述电场性质的物理量描述电场性质的物理量描述磁场强弱的物理量描述磁场强弱的物理量物理物理意义意义电场强度电

4、场强度E磁感应强度磁感应强度B1 V/m1 N/C1 T1 N/(Am)单位单位合电场强度等于各个电合电场强度等于各个电场的电场强度的矢量和场的电场强度的矢量和合磁感应强度等于各磁场合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和的磁感应强度的矢量和场的场的叠加叠加由电场决定，与检验电由电场决定，与检验电荷无关荷无关由磁场决定，与检验电流由磁场决定，与检验电流无关无关大小大小决定决定因素因素电场强度电场强度E磁感应强度磁感应强度B大拇指大拇指四指四指环形电流的磁场环形电流的磁场四指四指大拇指大拇指直线电流的磁场直线电流的磁场结果结果(磁场方向磁场方向)原因原因(电流方向电流方向)等效法等效法特殊位置

5、法特殊位置法电流元法电流元法定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题，可先分析电流在磁体磁场中所动趋势的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体受的安培力，然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合所受电流磁场的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向力及运动方向转换研究转换研究对象法对象法同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不同向电流互相吸引，异向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势流方向相同的趋势结论法结

6、论法要点四安培力作用下的平衡问题1安培力安培力公式公式FBIL中安培力、磁感应强度和电流两两垂直，中安培力、磁感应强度和电流两两垂直，且且L是通电导线的有效长度，即垂直磁感应强度方向是通电导线的有效长度，即垂直磁感应强度方向的长度。的长度。2通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思路通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思路(1)选定研究对象；选定研究对象；(2)变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，并变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，其中安培力的方向要注意画出平面受力分析图，其中安培力的方向要注意F安安B、F安安I；(3)列平衡方程或牛顿第二定律方程进行求解

7、。列平衡方程或牛顿第二定律方程进行求解。3安培力做功的特点和实质安培力做功的特点和实质(1)安培力做功与路径有关，不像重力、电场力做功安培力做功与路径有关，不像重力、电场力做功与路径无关。与路径无关。(2)安培力做功的实质是能量转化安培力做功的实质是能量转化安培力做正功时将电源的能量转化为导线的动能安培力做正功时将电源的能量转化为导线的动能或其他形式的能。或其他形式的能。安培力做负功时将其他形式的能转化为电能后储安培力做负功时将其他形式的能转化为电能后储存起来或转化为其他形式的能。存起来或转化为其他形式的能。典例(多选)(2014浙江高考)如图818甲所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，

8、其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从t0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为Im，图甲中I所示方向为电流正方向。则金属棒()A一直向右移动一直向右移动B速度随时间周期性变化速度随时间周期性变化C受到的安培力随时间周期性变化受到的安培力随时间周期性变化D受到的安培力在一个周期内做正功受到的安培力在一个周期内做正功由左手定则可知，金属棒一开始向右做匀加速运动，当由左手定则可知，金属棒一开始向右做匀加速运动，当电流反向以后，金属棒开始做匀减速运动，经过一个周电流反向以后，金属棒开始做匀减速运动，经过一个周期速度变为期速度变为0，然后重复上述运动，所以选项，然后重复上述运动，所以选项A、B正确；正确；安培力安培力FBIL，由图像可知前半个周期安培力水平向，由图像可知前半个周期安培力水平向右，后半个周期安培力水平向左，不断重复