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1、1磁场、磁感应强度、磁感线 () 2通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 () 3安培力、安培力的方向 () 4匀强磁场中的安培力 () 5洛伦兹力、洛伦兹力的方向 () 6洛伦兹力的公式 () 7带电粒子在匀强磁场中的运动 () 8质谱仪和回旋加速器 (),本章的考查热点有磁场的基本概念的理解、安培力、洛伦兹力、左手定则、带电粒子在磁场和复合场中的运动等，基本概念的理解往往以选择题的形式出现，带电粒子在磁场和复合场中的运动，以及磁场知识与生活、科技相联系的应用问题，常以计算题的形式出现，难度中等偏上,复习时应掌握有关磁场的基本概念和规律，能够熟练应用安培力的公式解决通电导线的平衡问题，对粒子只
2、在磁场力作用下的圆周运动问题，要熟练掌握圆心、半径、圆心角的确定，对带电粒子在复合场中的运动，要注意运动学与动力学相结合，分析粒子运动规律特点,一、磁场、磁感应强度、磁通量 1磁场 (1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电 荷有 的作用 (2)方向：小磁针的 所受磁场力的方向或小磁针 静止时北极的指向,磁场力,北极(N),2磁感应强度 (1)定义式：B (公式适用条件：通电导线垂直于 磁场) (2)方向：同磁场方向,3磁通量 (1)公式： ，其中S为与B垂直的面积 (2)单位：1 Wb .,BS,1 Tm2,特别提醒 磁通量是标量，但有正负之分，其正负仅表示磁感线是从正面穿过还是从反
3、面穿过,二、几种常见磁场的磁感线分布 1条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图811),2几种电流周围的磁场分布,越弱,匀强,由S极指向N极,非匀强,条形,越弱,特别提醒 同一个图中可以根据磁感线的疏密判定磁场的强弱；没有画出磁感线的地方并不表示该处没有磁场存在,3匀强磁场：在磁场的某些区域内，磁感线为 的 平行线，如图812所示,等间距,4地磁场 (1)地磁场的N极在地理 附近， 地磁场的S极在地理 附近， 磁感线分布如图813所示 (2)地磁场B的水平分量(Bx)总是从 地理南极指向北极，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,南极,北极
4、,三、安培分子电流假说 1内容：在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种 环形电流分子电流分子电流使每个物质微粒都成为微小的 ，它的两侧相当于两个 ,2该假说能够解释磁化、去磁等现象,3分子电流的实质是原子内部带电粒子在不停地运动,磁体,磁极,四、安培力的大小和方向 1安培力的大小(如图814) (1)F . (2)磁场和电流垂直时：F . (3)磁场和电流平行时：F .,BILsin,BIL,0,特别提醒 L是有效长度弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度(如图815所示)，相应的电流方向沿L由始端流向末端因为任意形状的闭合线圈，其有效长度为零，所以闭合线圈通电后在匀强磁场中，受到的安
5、培力的矢量和为零,2安培力的方向 (1)用左手定则判定 (2)安培力的方向特点：FB，FI，即F垂直于 决定 的平面,B和I,特别提醒 安培力的方向垂直于磁感应强度B和电流I所决定的平面，但磁感应强度B与电流I不一定垂直B与I垂直时产生的安培力最大,1. 关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是 ( ) A磁感线总是从磁体N极出发到磁体S极终止 B磁感线的疏密程度描述了磁场的强弱 C磁场中某点磁场方向与可以自由转动的小磁针在 该点时N极所指的方向相同 D磁场中某处磁感应强度方向与通电导线在该处所 受的安培力方向相同,解析：在磁体内部磁感线是从磁体S极出发到N极，在磁体外部磁感线是从磁体N极到S极，
6、磁感线是闭合的曲线，故A错误；安培力的方向与磁感应强度方向和电流方向均垂直，所以D错误；磁场方向的确定是以自由转动的小磁针在该点静止时N极的指向来确定的；磁场的大小是由磁感线的疏密程度来确定的，所以B正确，C错误,答案：B,2关于磁通量，下列说法正确的是 ( ) A磁通量不仅有大小而且有方向，是矢量 B在匀强磁场中，a线圈面积比b线圈面积大，则穿 过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的大 C. 磁通量大磁感应强度不一定大 D把某线圈放在磁场中的M、N两点，若放在M处的 磁通量比放在N处的大，则M处的磁感应强度一定比N处的大,解析： 磁通量只有大小，没有方向，是标量，故A错由BScos知，的大小与B
7、、S、三个量有关，故B、D错，C正确,答案：C,3如图816所示，环形金属 软弹簧套在条形磁铁的中心 位置若将弹簧沿半径向外 拉，使其面积增大，则穿过 弹簧所包围面积的磁通量将 ( ) A增大 B减小 C不变 D无法确定如何变化,解析：穿过弹簧所围面积的磁通量应为合磁通量，磁铁内部由S极指向N极的磁通量不变，而其外部由N 极指向S极的磁通量随面积的增大而增大，故合磁通量减小，选B.,答案：B,4如图817所示，弹簧测力计下挂 一条形磁铁，条形磁铁的N极的一部 分位于未通电的螺线管内，下列说 法中正确的是 ( ),A若将a接电源正极，b接电源负极，弹簧测力计示数 将不变 B若将a接电源正极，b接
8、电源负极，弹簧测力计示数 将增大 C若将a接电源负极，b接电源正极，弹簧测力计示数 将增大 D若将a接电源负极，b接电源正极，弹簧测力计示数 将减小,解析：若a接电源正极，可确定螺线管中电流方向，再根据安培定则，螺线管上端为N极，由同名磁极相互排斥，A、B错误同理C正确，D错误,答案：C,5如图818所示，均匀绕制的螺线管水 平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线 水平吊起通电直导线A.A与螺线管垂直， “”表示导线中电流的方向垂直于纸面 向里电键S闭合后，A受到通电螺线管磁 场的作用力的方向是 ( ) A水平向左 B水平向右 C竖直向下 D竖直向上,解析：电键闭合后根据安培定则可判定导线所在位
9、置处磁感线的方向为水平向右，再由左手定则判定导线受到安培力的方向为竖直向下，C项正确,答案：C,6如图819所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直 纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒，在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是 ( ),答案：A,典例启迪 例1(2011铜陵模拟)如图8110所示， 边长为100 cm的正方形闭合线圈置于匀 强磁场中，线圈ab、cd两边中点连线OO 的左右两侧分别存在方向相同、磁感应强 度大小各为B10.6 T，B20.40 T的匀强 磁场，若从上往下看，线圈逆时针方向转过37时，穿过 线圈的磁通量
10、改变了多少？线圈从初始位置转过180时，穿过线圈平面的磁通量改变了多少？,思路点拨 根据磁通量的定义，分别求出转动前后通过线圈abcd的磁通量，再求出磁通量的改变量,答案 0.1 Wb 1.0 Wb,归纳领悟 (1)BS的含义 BS只适用于磁感应强度B与面积S垂直的情况当S与垂直于B的平面间的夹角为时，则有BScos.可理解为B(Scos)，即等于B与S在垂直于B方向上分量的乘积；也可理解为(Bcos)S，即等于B在垂直于S方向上的分量与S的乘积如图8111甲所示,(2)面积S的含义 S不一定是某个线圈的真正面积，而是线圈在磁场范围内的面积如图8111乙所示，S应为线圈面积的一半 (3)多匝线
11、圈的磁通量 多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线条数相同，而磁感线条数可表示磁通量的大小,(4)合磁通量求法 若某个平面内有不同方向和强弱的磁场共同存在，当计算穿过这个面的磁通量时，先规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个平面内的合磁通量,题组突破 1如图8112所示，半径为R的圆形 线圈共有n匝，其中心位置处半径为 r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方 向垂直线圈平面若磁感应强度为B， 则穿过线圈的磁通量为 ( ) ABR2 BBr2 CnBR2 DnBr2,答案：B,解析：磁通量与线圈匝数无关；且磁感线穿过的
12、面积为r2，而并非R2，故B项对,2如图8113所示，一矩形线圈与通有相 同大小的电流的两平行直导线位于同一平 面内，而且处在两导线的中央，则 ( ) A两电流同向时，穿过线圈的磁通量为 零 B两电流反向时，穿过线圈的磁通量为 零 C两电流同向或反向，穿过线圈的磁通量都相等 D因两电流产生的磁场是不均匀的，因此不能判定 穿过线圈的磁通量是否为零,解析：根据安培定则和通电直导线周围的磁场分布情况，可知当两电流同向时，正向和反向穿过线圈平面的磁感线条数相同，其磁通量为零，故选项A正确，B、C、D错误,答案：A,3如图8114所示，有一四面 体OABC处在Ox方向的匀强磁 场中，下列关于穿过各个面的
13、 磁通量的说法错误的是 ( ) A穿过AOB面的磁通量为零 B穿过ABC面和BOC面的磁通 量相等 C穿过AOC面的磁通量为零 D穿过ABC面的磁通量大于穿过BOC面的磁通量,解析：利用BS或BS，求得穿过AOB 面和AOC面的磁通量为零，BOC面和ABC面的磁通量相等，故选D.,答案：D,例2 如图8115所示，蹄形磁体用悬 线悬于O点，在磁铁的正下方有一水平放置 的长直导线，当导线中通以由左向右的电 流时，蹄形磁铁的运动情况将是 ( ) A静止不动 B向纸外平动 CN极向纸外，S极向纸内转动 DN极向纸内，S极向纸外转动,解析 首先画出导线所在位置的磁感线分 布情况如图所示，导线左边与右边
14、的磁场方 向不同，故把导线分为左右两部分由左手 定则可知左边的导线受到向内的作用力，右 边的导线受到向外的作用力，所以导线左边 向内转动，右边向外转动，现在导线固定， 蹄形磁铁可以自由转动，磁铁的转动方向与 导线的转动方向相反，所以蹄形磁铁的N极向外转动，S极向内转动，本题选C.,答案 C,归纳领悟 (1)基本思路 判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先必须弄清楚导体所在位置的磁场磁感线分布情况，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向,(2)常用方法,题组突破 4矩形导线框abcd与无限长直导线 MN放在水平面上，ab边与MN平 行，直导线的电
15、流方向如图81 16所示，它将在其右侧产生一 个磁场，当线框通顺时针方向的 电流时，下列叙述正确的是( ),ab、cd边所受直导线电流的磁场的安培力方向相同 ab、cd边所受直导线电流的磁场的安培力方向相反 线框所受直导线电流的磁场的安培力的合力朝右 线框所受直导线电流的磁场的安培力的合力朝左 A B C D,解析：由安培定则可判断，线框所在处磁场方向垂直于纸面向里，由左手定则可判断ab受安培力水平向左，cd所受安培力水平向右，但因ab所在处磁感应强度大故FabFcd，线框所受安培力的合力朝左,答案：D,5(2010上海高考)如图8117， 水平桌面上放置一根条形磁铁， 磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬 挂一水平直导线，并与磁铁垂 直当直导线中通入图中所示 方向的电流时，可以判断出 ( ),A弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小 B弹簧的拉力减
