【導讀】轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變。這個結(jié)論叫做電荷守恒定律。C/kg.叫做該粒子的比荷。的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。微觀粒子之間的萬有引力遠小于庫侖力。離比它們自身的大小大得多，帶電體的大小和形狀忽略不計。點電荷類似于力學中的質(zhì)點，它是一種理想化的物理模型。時某點的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的矢量和。例4、如圖所示：q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個點電荷，已知q1與q2之間的距為l1，q2與q3之間的距為l2，且每個電荷都處于平衡狀態(tài)。電荷，各自均受制另外兩個電荷的斥力而不能保持平衡，只有同帶負電荷，q2對其為吸引力，電勢與電場線的關系：電勢順線降低。

　　

【正文】 論電路中電阻發(fā)生變化后引起電流、電壓發(fā)生變化的問題時，應根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)，由局部到整體的思路，得到總電流的變化情況，然后再到局部分析出電壓和支路電流的變化情況。 磁場、安培力 磁場 （ 1） 不僅通電導線對磁 體有作用力，磁體對通電導線也有作用力。 （ 2）磁場的方向：物理學規(guī)定，在磁場中的任一點，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時北極所指的方向，就是那一點磁場的方向。 磁感應強度 （ 1）定義：在勻強磁場中，垂直于磁場方向放置的通電直導線，所受的安培力 F 跟電流強度 I 和導線長度 L 的乘積之比，叫做通電導線所在處的磁感應強度，即 ILFB? ，磁感應強度 B 只是由磁場本身決定，與所放置的電流 I和導線長度 L均無關。 （ 2）單位：特斯拉，簡稱特，符號是 T， 。 （ 3方向： 把小 磁針靜止時 N 極所指的方向規(guī)定為該點的磁感應強度方向 幾種常見的磁場 （ 1）磁感線：是形象地描述磁場而引入的有方向的曲線。在曲線上，每一點切線方向都在該點的磁場方向上，曲線的疏密反映磁場的強弱。 （ 2）磁感線的特點： ，磁體的磁感線在磁體外部由 N極到 S 極，內(nèi)部由 S 極到 N極。 。 （ 3）通電直導線磁場的磁感線 通電直導線磁場的磁感線的形狀與分布如圖所示，通電直導線磁場的磁感線是一組組以導線上各點為圓心的同心圓。 需要指出的是 ，通電直導線產(chǎn)生的磁場是不均勻的，越靠近導線，磁場越強 ， 磁感線越密 。 電流的方向與磁感線方向的關系可以用安培定則來判斷， 如圖所示。 用右手握住直導線，伸直的大拇指與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。 （ 4）環(huán)形電流磁場的磁感線 環(huán)形電流磁場的磁感線是一些圍繞環(huán)形導線的閉合曲線，在環(huán)形的中心軸上，由對稱性可知，磁感線是與環(huán)形導線的平面垂直的一條直線。如圖甲所示， 環(huán)形電流方向與磁感線方向的關系也可以用右手定則來判斷 ，如圖乙所示 ，讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指 的方向就是圓環(huán)軸線上磁感線的方向 ；如圖丙所示，讓右手握住部分環(huán)形導線，伸直的大拇指與電流方向一致，則四指所指的方向就是圍繞環(huán)形導線的磁感線的方向。 （ 5） 通電螺線管的磁感線 通電螺線管表現(xiàn)出來的磁性很像一根條形磁鐵，一端相當于北極（ N），另一端相當于南極（ S），形成的磁感線在通電螺線管的外部從北極（ N）出來進入南極（ S），通電螺線管內(nèi)部具有磁場，磁感線方向與管軸線平行，方向都是由 S 極指向 N 極，并與外部磁感線連接形成一些閉合曲線，其方向也可用安培定則判斷， 用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟 電流的方向一致，那么大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向， 如圖所示 。 勻強磁場 如果磁場的某一區(qū)域里，磁感應強度的大小和方向處處相同，這個區(qū)域的磁場叫做勻強磁場 ，距離很近的兩個異名磁極之間的磁場，通電螺線管內(nèi)部的磁場都可以看成是勻強磁場。勻強磁場的磁感線為相互平行，等間距的平行線。 磁通量 （ 1）定義： 磁感應強度 B 與線圈面積 S 的乘積，叫做穿過這個面的磁通量 （ 2）表達式：φ =BS （ 3）單位：韋伯，簡稱韋，符號 Wb 1Wb = 1T m2 【注意】 ①對于磁通量的計算要注意條 件，即 B 是勻強磁場或可視為勻強磁場的磁感應強度，S 是線圈面積在與磁場方向垂直的平面上的投影面積 。 ②磁通量是標量，但有正、負之分。 （ 4）磁感應強度的另一種定義（磁通密度） :即 B S?? 上式表示 磁感應強度等于穿過單位面積的磁通量 ，并且用 Wb/m2做單位 即 磁感應強度 FB IL S??? 安培力的大小和方向 （ 1）定義： 磁場對通電導線的作用力叫安培力 。 （ 2）大小 ： 當通電導線與磁場方向垂直放置時，安培力最大，為 F=BIL。當通電導線與 磁場方向平行放置時，安培力最小，為零。 當通電導線與磁場方向成其他任意角放置時，安培力介于最大值和最小值之間。 F=BIL 只適用于勻強磁場，對非勻強磁場中，當 L足夠短時， 可以認為導線所在處的磁場是勻強磁場。 （ 3）安培力的大小不僅與 B、 I、 L 的大小有關，還與電流方向與磁場方向間的夾角有關。 （ 4）安培力的方向要用左手定則判斷，垂直磁感應強度方向，這跟電場力與電場強度方向之間的關系是不同的。 左手定則：伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且跟手掌在同一個平面內(nèi)，把手放人磁場中，讓磁感線 垂直穿入手心，并使伸開的四指指向電流方向，那么，拇指所指的方向，就是通電導線在磁場中所受安培力的方向． （如圖）。 例題分析 例 質(zhì)量為 m，長度為 L 的金屬棒 ab 通過兩根細導線水平懸掛在絕緣架下，整個裝置放在豎直方向的勻強磁場中，當金屬棒中通入從 a至 b 的電流 I 后，棒偏離豎直位置α角后又重新平衡，如圖所示，求勻強磁場的磁感應強度 B 的大小和方向。 答案： ，豎直向上 解析：由圖可知，棒受到水平向右的安培力，根據(jù)安培定則得磁感應強度方向豎直向上，由棒平衡得安培力 FA=mgtanθ =BIL，∴ B= 第五節(jié) 運動電荷在磁場中受到的力 洛倫茲力：運動電荷在磁場中 受到的力。 通電導線在磁場中受到的安培力，實際是庫倫茲力的宏觀表現(xiàn) 。 洛倫茲力的大小 （ 1）當粒子 速度方向 與磁感應強度 方向垂直時，粒子受到庫倫茲力的大小 ，等于電荷量、速率、磁感應強度三者的乘積，即 F=qvB. （ 2）當電荷速度方向平行磁場方向時，洛倫茲力 F=0。 （ 3）當電荷速度方向與磁場方向成θ角時，可以把速度分解為平行磁場方向和垂直磁場方向來處理，此時受洛倫茲力 F=qvBsinθ。 洛倫茲力的方向 安培力的方向可以用左手定 則來判斷，洛倫茲力的方向也可用左手定則來 判斷：伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，且處于同一平面內(nèi)，把手放入磁場，讓磁感線穿過手心 ，對于正電荷，四指指向電荷的運動方向，對于負電荷，四指的指向與電荷的運動方向相反，大拇指所指的方向就是洛倫茲力的方向 。 洛倫茲力的特點 因為洛倫茲力始終與電荷的運動方向垂直，所以洛倫茲力對運動電荷不做功。它只改變運動電荷速度的方向，而不改變速度的大小。 第六節(jié) 帶電粒子在勻強磁場中的運 （一）帶電粒子在勻強磁場中的運動規(guī)律 帶電粒子的速度方向若與磁場方向平行， 帶電粒子不受洛倫茲力作用，將以入射速度做勻速直線運動。 帶電粒子若垂直進入勻強磁場且只受洛倫茲力的作用，帶電粒子一定做勻速圓周運動，其軌道平面一定與磁場垂直。 求粒子進入磁場時的速率 ： 由動能定理 21 =qU2m? 2qUm?? 求粒子在磁場中運動的軌道半徑 粒子在磁場中只受庫倫茲力的作用，這個力與運動方向垂直，不能改變運動的速率，所以 粒子的速率總是 ? 做 勻速圓周運動 。設圓半徑 為 r, 粒子做 勻速圓周運動 的向心力可以寫為2mr? 而 洛倫茲力提供向心力 qB? ,二者相等，即 2mqBr?? ? 得軌道半徑： mr qB?? （二）質(zhì)譜儀 利用不同質(zhì)量而帶同樣電量的帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑不同，可以制成測定帶電粒子質(zhì)量的儀器 —— 質(zhì)譜儀。 如圖所示，粒子帶電量為 q，質(zhì)量為 m，經(jīng)加速電壓 U 加速后進入勻強磁場中，在 加速電場中，由動能定量得： ，在勻強磁場中軌道半徑： ，所以粒子質(zhì)量 。 （三）回旋加速器的工作原理 粒子源位于兩 D 形盒的縫隙中央處，從粒子源放射出的帶電粒子經(jīng)兩 D 形盒間的電場加速后，垂直磁場方向進入某一 D 形盒內(nèi)，在洛侖茲力的作用下做勻速圓周運動，則當粒子從一個 D 形盒飛出時，縫隙間的電場方向恰好改變，帶電粒子在經(jīng)過縫隙時再一次被加速，以更大的速度進入另一個 D 形盒 ，循環(huán)往復不斷進行下去。