【正文】 S極至N極．磁感線不相切不相交。b該時(shí)刻由里向外射出的電子流將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)？解：畫出偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)側(cè)的電流，是左半線圈靠電子流的一側(cè)為向里，右半線圈靠電子流的一側(cè)為向外。但安培力卻可以做功．四、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：一是勻速直線運(yùn)動(dòng)；二是勻速圓周運(yùn)動(dòng)；三是螺旋運(yùn)動(dòng)．=mv/qB；其運(yùn)動(dòng)周期T=2πm/qB（與速度大小無關(guān)）．，但有區(qū)別：帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)（類平拋運(yùn)動(dòng)）；垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則做變加速曲線運(yùn)動(dòng)（勻速圓周運(yùn)動(dòng)）．【例1】一帶電粒子以初速度V0垂直于勻強(qiáng)電場(chǎng)E 沿兩板中線射入，不計(jì)重力，由C點(diǎn)射出時(shí)的速度為V，若在兩板間加以垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子仍以V0入射，恰從C關(guān)于中線的對(duì)稱點(diǎn)D射出，如圖所示，則粒子從D點(diǎn)射出的速度為多少?解析：粒子第一次飛出極板時(shí)，電場(chǎng)力做正功，由動(dòng)能定理可得電場(chǎng)力做功為W1=m（V2－v02）/2……①，當(dāng)兩板間加以垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，粒子第二次飛出極板時(shí)，洛侖茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功，但是粒子從與C點(diǎn)關(guān)于中線的對(duì)稱點(diǎn)射出，洛侖茲力大于電場(chǎng)力，由于對(duì)稱性，粒子克服電場(chǎng)力做功，等于第一次電場(chǎng)力所做的功，由動(dòng)能定理可得W2=m（V02－VD2）/2……②，W1=W2。噴入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)B中．在洛倫茲力作用下，正、負(fù)離子分別向上、下極板偏轉(zhuǎn)、積累，從而在板間形成一個(gè)向下的電場(chǎng)．兩板間形成一定的電勢(shì)差．當(dāng)qvB=qU/d時(shí)電勢(shì)差穩(wěn)定U＝dvB，這就相當(dāng)于一個(gè)可以對(duì)外供電的電源．．電磁流量計(jì)原理可解釋為：如圖所示，一圓形導(dǎo)管直徑為d，用非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的液體向左流動(dòng)．導(dǎo)電液體中的自由電荷（正負(fù)離子）在洛倫茲力作用下縱向偏轉(zhuǎn)，a,b間出現(xiàn)電勢(shì)差．當(dāng)自由電荷所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí)，a、b間的電勢(shì)差就保持穩(wěn)定． 由Bqv=Eq=Uq/d，可得v=U/=Sv=πUd/4B如圖所示組成：離子源O，加速場(chǎng)U，速度選擇器（E,B），偏轉(zhuǎn)場(chǎng)B2，膠片．原理：加速場(chǎng)中qU=189。mv2＝qU 設(shè)粒子在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，由洛侖茲力公式和牛頓定律得 mv2/R=qvB由前面分析可知，要回到S點(diǎn)，粒子從a到d必經(jīng)過3/4圓周。解析:先討論粒子穿出B1的條件：設(shè)粒子以某一速度v在磁場(chǎng)B1中運(yùn)動(dòng)的圓軌跡剛好與M相切，此時(shí)軌跡半徑剛好為L(zhǎng)1，由 得： 由此可得使粒子能穿出B1的條件是： 。故有 F=BIh．Δp=F/ah，聯(lián)立解得Δp＝BI/a【例11】將兩碳棒A,B(接電路）插盛有AgNO3溶液的容器中，構(gòu)成如圖電路．假設(shè)導(dǎo)軌光滑無電阻，寬為d,在垂直導(dǎo)軌平面方向上有大小為B,方向垂直紙面向外的磁場(chǎng)，若經(jīng)過時(shí)間t后，在容器中收集到nL氣體（標(biāo)況），問此時(shí)滑桿C(質(zhì)量為mC）的速度，寫出A,B棒上發(fā)生的電極反應(yīng)式（阿伏加德羅常數(shù)N0）解析：由電解池電極反應(yīng)可得出通過C棒的電荷量，求出平均電流，再由安培定則及動(dòng)量定理可得滑桿速度．陰極:Ag十十e=Ag↓陽(yáng)極：4OH――4e=2H2O＋O2↑,O2的摩爾數(shù)為n/,則陽(yáng)極的物質(zhì)量為n/.通過C捧的電荷量為平均電流由得【例12】如圖所示為利用電磁作用輸送非導(dǎo)電液體裝置的示意圖，一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、截面為正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面積為A的小噴口，在活塞的中部和上部分別嵌有兩根金屬棒a、b，其中棒b的兩端與一電壓表相連。 即放音過程是利用電磁感應(yīng)原理。處有一無限長(zhǎng)的載流直導(dǎo)線，對(duì)該電流的磁場(chǎng)，下列說法中正確的是（ ），從a到b，磁感應(yīng)強(qiáng)度是先增大后減小解析:因通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)分布規(guī)律是B∝1/r，故A,C正確，D錯(cuò)誤．四條側(cè)棱上的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，但不同側(cè)棱上的點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不同，故B錯(cuò)誤．【例3】如圖所示，兩根導(dǎo)線a、b中電流強(qiáng)度相同．方向如圖所示，則離兩導(dǎo)線等距離的P點(diǎn)，磁場(chǎng)方向如何？解析：由P點(diǎn)分別向a、b作連線Pa、Pb．然后過P點(diǎn)分別做Pa、Pb垂線，根據(jù)安培定則知這兩條垂線用PM、PN就是兩導(dǎo)線中電流在P點(diǎn)產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，兩導(dǎo)線中的電流在P處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，然后按照矢量的合成法則就可知道合磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向豎直向上，如圖所示，這也就是該處磁場(chǎng)的方向． 答案：豎直向上【例4】六根導(dǎo)線互相絕緣，所通電流都是I，排成如圖10一5所示的形狀，區(qū)域A、B、C、D均為相等的正方形，則平均磁感應(yīng)強(qiáng)度最大的區(qū)域是哪些區(qū)域？該區(qū)域的磁場(chǎng)方向如何？解析：由于電流相同，方格對(duì)稱，從每方格中心處的磁場(chǎng)來定性比較即可，如I1在任方格中產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，方向由安培定則可知是向里，在A、D方格內(nèi)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B/，方向仍向里，把各自導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度及方向均畫在四個(gè)方格中，可以看出在B、D區(qū)域內(nèi)方向向里的磁場(chǎng)與方向向外的磁場(chǎng)等同，疊加后磁場(chǎng)削弱．答案：在A、D區(qū)域平均磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，在A區(qū)磁場(chǎng)方向向里．D區(qū)磁場(chǎng)方向向外．【例5】一小段通電直導(dǎo)線長(zhǎng)1cm，電流強(qiáng)度為5A，把它放入磁場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí)所受磁場(chǎng)力大小為0．1N，則該點(diǎn)的磁感強(qiáng)度為（ ） A．B＝2T； B．B≥2T； C、B≤2T ；D．以上三種情況均有可能解析：由B＝F/IL可知F/IL＝2（T）當(dāng)小段直導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)B時(shí)，受力最大，因而此時(shí)可能導(dǎo)線與B不垂直， 即Bsinθ＝2T，因而B≥2T。磁頭結(jié)構(gòu)如圖所示，在一個(gè)環(huán)形鐵芯上繞一個(gè)線圈．鐵芯有個(gè)縫隙，工作時(shí)磁帶就貼著這個(gè)縫隙移動(dòng)。IBS． 答案：B說明：由此題也導(dǎo)出了單匝通電線圈在磁場(chǎng)所受磁力矩的公式M=IBScosθ．若為N匝線圈，則M＝NIBScosθ．式中S為線圈包圍面積，θ為線圈平面與磁場(chǎng)方向的夾角．顯然，當(dāng)θ=00時(shí)，即線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，線圈所受磁力矩最大Mmax＝NBIS，當(dāng)θ＝900，即線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，線圈所受磁力矩為零．公式也不限于矩形線圈、對(duì)稱轉(zhuǎn)軸的情況，對(duì)任意形狀的線圈．任一垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸位置都適用．【例9】通電長(zhǎng)導(dǎo)線中電流I0的方向如圖所示，邊長(zhǎng)為2L的正方形載流線圈abcd中的電流強(qiáng)度為I，方向由a→b→c→d．線圈的ab邊、cd邊以及過ad、bc邊中點(diǎn)的軸線OO/都與長(zhǎng)導(dǎo)線平行．當(dāng)線圈處于圖示的位置時(shí)，ab邊與直導(dǎo)線間的距離ala等于2L，且ala與ad垂直．已知長(zhǎng)導(dǎo)線中電流的磁場(chǎng)在ab處的磁感強(qiáng)度為B1，在cd處的磁感強(qiáng)度為B2，則載流線圈處于此位置受到的磁力矩的大小為 ． 解析：ad、bc邊所受的磁場(chǎng)力和轉(zhuǎn)軸OO/平行，其力矩為零，ab、cd邊受力的方向如圖10—21所示，大小分別為F1＝B1I則各個(gè)方向都有速率為vm的α粒子．當(dāng)A、B板加了電壓后，A、B兩板間的電場(chǎng)阻礙α粒子到達(dá)A板，其方向是垂直兩板并由A板指向B板。一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子，從緊靠?jī)?nèi)筒且正對(duì)狹縫a的s點(diǎn)出發(fā)，初速為零。abcdSo解析：如圖所示，帶電粒子從S出發(fā)，在兩筒之間的電場(chǎng)力作用下加速，沿徑向穿出a而進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)，在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。解析：電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，只受洛倫茲力作用，故其軌跡是圓弧一部分，又因?yàn)閒⊥v，故圓心在電子穿入和穿出磁場(chǎng)時(shí)受到洛倫茲力指向交點(diǎn)上，如圖中的O點(diǎn)，由幾何知識(shí)知，AB間圓心角θ=300，OB為半徑．所以r=d/sin300=2d． 又由r=得m＝2dBe／v． 又因?yàn)锳B圓心角是300，所以穿過時(shí)間 t=T==．【例6】如圖所示，一束電子以大小不同的速率沿圖示方向飛入橫截面是一正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下列判斷正確的是（ ） A、電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，其軌跡線越長(zhǎng) B．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)。2L，F(xiàn)F2對(duì)轉(zhuǎn)軸OO/的力臂分別為L(zhǎng)和L ，則兩力對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩為M=M1＋M2=FlL＋F2L= IL2（2B1＋B2）．答案：IL2（2B1＋B2）3．安培力的實(shí)際應(yīng)用【例10】在原于反應(yīng)堆中抽動(dòng)液態(tài)金屬等導(dǎo)電液時(shí)．由于不允許傳動(dòng)機(jī)械部分與這些流體相接觸，常使用一種電磁泵。微音器的作用是把聲音的變化轉(zhuǎn)化為電流的變化；揚(yáng)聲器的作用是把電流的變化轉(zhuǎn)化為聲音的變化，根據(jù)學(xué)過的知識(shí)，把普通錄音機(jī)錄、放音的基本原理簡(jiǎn)明扼要地寫下來。2．在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力F跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長(zhǎng)度Ｌ的乘積IＬ的比值，叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度．①表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量．是矢量．②大小：B=F/IＬ（電流方向與磁感線垂直時(shí)的公式）．③方向：左手定則：是磁感線的切線方向；是小磁針N極受力方向；是小磁針靜止時(shí)N極的指向．不是導(dǎo)線受力方向；不是正電荷受力方向；也不是電流方向． ④單位：牛/安米，也叫特斯拉，國(guó)際單位制單位符號(hào)T．⑤點(diǎn)定B定：就是說磁場(chǎng)中某一點(diǎn)定了，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向都是定值．⑥勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相等．⑦磁場(chǎng)的疊加:空間某點(diǎn)如果同時(shí)存在兩個(gè)以上電流或磁體激發(fā)的磁場(chǎng),則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是各電流或磁體在該點(diǎn)激發(fā)的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和,滿足矢量運(yùn)算法則.【例2】如圖所示，正四棱柱abcd一a39。d39。（2）放音原理:各部分被不同程度磁化的磁帶經(jīng)過鐵芯時(shí)，鐵芯中形成變化的磁場(chǎng)，在線圈中激發(fā)出變化的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流經(jīng)過揚(yáng)聲器時(shí)，電流的變化被轉(zhuǎn)化為聲音的變化。若導(dǎo)管的內(nèi)截面積為ah，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為L(zhǎng)，磁感強(qiáng)度為B．液態(tài)金屬穿過磁場(chǎng)區(qū)域的電流為I，求驅(qū)動(dòng)所產(chǎn)生的壓強(qiáng)差是多大？ 解答:本題的物理情景是：當(dāng)電流 I通過金屬液體沿圖示豎直向上流動(dòng)時(shí)，電流將受到磁場(chǎng)的作用力，磁場(chǎng)力的方向可以由左手定則判斷，這個(gè)磁場(chǎng)力即為驅(qū)動(dòng)液態(tài)金屬流動(dòng)的動(dòng)力。若是r＞R，情況就完全變了，這時(shí)帶電粒子在磁場(chǎng)中的軌跡可能大于半圓或等于半圓，帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=2πm／qB，這是一個(gè)與速度大小和半徑無關(guān)的物理量，也就是說在磁