【正文】 夾角． 圖 8－ 1－ 5 2．安培力做功的特點(diǎn)和實(shí)質(zhì) (1)重力、 電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，而安培力做功與路徑有關(guān)． (2)安培力做功的實(shí)質(zhì) —— 能量的轉(zhuǎn)化 ① 安培力做正功：將電源的能量傳遞給通電導(dǎo)線，或轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線的動(dòng)能或轉(zhuǎn)化為其他形式的能． ② 安培力做負(fù)功：將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能后或儲(chǔ)存或轉(zhuǎn)化為其他形式的能． 在分析安培力是否存在的問題時(shí)，首先應(yīng)把立體圖改畫為易于分析的平面圖，如側(cè)視圖、剖視圖或俯視圖等，然后借助于力學(xué)知識(shí)求解． 3．如圖 8－ 1－ 6所示，銅棒 ab長(zhǎng) L1＝ m，質(zhì)量為 6 10－ 2 kg，兩端與長(zhǎng)為 L2＝ 1 m的輕銅線相連， 靜止于豎直平面內(nèi)．整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B＝ 0． 5 T．現(xiàn)接通電源， 圖 8－ 1－ 6 使銅棒中保持有恒定電流通過，銅棒垂直紙面向外發(fā)生擺動(dòng)．已知最大擺角為 37176。考 點(diǎn) 點(diǎn) 擊 1. 磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線 Ⅰ 2. 磁通量 Ⅰ 3. 通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)的方向 Ⅰ 4. 安培力、安培力的方向 Ⅰ 5. 勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的安培力 Ⅱ 6. 洛倫茲力、洛倫茲力的方向 Ⅰ 考 點(diǎn) 點(diǎn) 擊 7. 洛倫茲力公式 Ⅱ 8. 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) Ⅱ 考 情 播 報(bào) ，如磁感線、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量等，一般以選擇題的形式出現(xiàn)． 、運(yùn)動(dòng)類問題．以非選擇題的形式考查居多． ，確定其圓心、半徑、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)時(shí)間等問題，尤其是 “ 邊界問題 ”以及由周期性引起的 “ 多解問題 ” 是考查的重點(diǎn)常以計(jì)算題的形式出現(xiàn)． ，幾乎是每年高考考查的重點(diǎn)，常以計(jì)算題的形式出現(xiàn) . 1．在對(duì)本章復(fù)習(xí)時(shí)，應(yīng)抓住磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線、磁通量、 安培力和洛倫茲力的基本概念和規(guī)律． 2．能夠熟練的應(yīng)用安培力的表達(dá)式計(jì)算有關(guān)問題．此類問 題應(yīng)該重點(diǎn)放在通電導(dǎo)線受力作用下物體的平衡問題和運(yùn)動(dòng)問題． 3．熟悉帶電粒子只在磁場(chǎng)力作用下的圓周運(yùn)動(dòng)及其半徑公 式和周期公式．注意圓心和半徑的確定．正確的作圖是 解決該類問題的關(guān)鍵． 4．帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的復(fù)習(xí)應(yīng)該注意運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng) 力學(xué)的結(jié)合．根據(jù)受力情況和初速度情況得到粒子的運(yùn) 動(dòng)軌跡，注意帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)區(qū)域的場(chǎng) 的變化會(huì)影響其運(yùn)動(dòng)軌跡的情況 . 一、磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度 1．磁場(chǎng) (1)基本特性：磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有 的作用． (2)方向：小磁針的 所受磁場(chǎng)力的方向． 磁場(chǎng)力 北極 (N) 2．磁感應(yīng)強(qiáng)度 (1)意義：描述磁場(chǎng) 的物理量． (2)大?。?B＝ (公式適用條件：通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng) )． (3)方向：小磁針靜止時(shí) N極的指向． 強(qiáng)弱及方向 二、幾種常見磁場(chǎng)的分布 1．磁感線： 在磁場(chǎng)中畫出的一些有方向的曲線，使曲線 上每一點(diǎn)的 方向都跟這點(diǎn)的 的方向 一致． 切線 磁場(chǎng)應(yīng)強(qiáng)度 2．幾種常見的磁場(chǎng) (1)條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場(chǎng) 磁鐵外部的磁感線從磁鐵的 極出來(lái)，進(jìn)入磁鐵的 極，如圖 8－ 1－ 1所示． N S 圖 8－ 1－ 1 (2)地磁場(chǎng) 地球的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，其主要特點(diǎn)有三個(gè)： 圖 8－ 1－ 2 ①地磁場(chǎng)的 N極在地球 附近， S極在地球 附近，磁感線分布如圖 8－ 1－ 2所示． ②地磁場(chǎng) B的水平分量 (Bx)總是從地球 指向 ，而豎直分量 (By)則南北半球相反，在南半球垂直地面 ，在北半球垂直地面 ． ③在赤道平面上，距離地球表面相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向 ． 南極 北極 南極 北極 向上 向下 水平向北 (3)電流周圍的磁場(chǎng) 直線電流的磁場(chǎng) 通電螺線管的磁場(chǎng) 環(huán)形電流的磁場(chǎng) 特點(diǎn) 無(wú)磁極、非勻強(qiáng)，且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng) 與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，管外為非勻強(qiáng)磁場(chǎng) 環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和 S極，且離圓環(huán) 中心越遠(yuǎn)，磁場(chǎng) 立體圖 越弱 越弱 直線電流的磁場(chǎng) 通電螺線管的磁場(chǎng) 環(huán)形電流的磁場(chǎng) 橫截面圖 縱截面圖 電流周圍的磁場(chǎng)情況都可以用安培定則判斷．但不同形式的通電導(dǎo)體采用的安培定則的方式不同． (4)勻強(qiáng)磁場(chǎng)：在磁場(chǎng)的某些區(qū)域內(nèi)，磁感線為同向、等間 距的平行線，如圖 8－ 1－ 3所示． 圖 8－ 1－ 3 三、磁通量 1．概念： 在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與磁場(chǎng)方向 面積 S和 B的乘積叫做穿過這個(gè)面的磁通量． 2．公式： Φ＝ . 3．單位： 1 Wb＝ . 4．物理意義： 指垂直穿過某一面積的磁感線的條數(shù)． 垂直的平面 BS 1 Tm2 磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，其正負(fù)既不表示方向也 不表示大小，僅表示磁感線是從正面穿過還是從反面穿過，若從正面穿過為正，則從反面穿過為負(fù)．求磁通量變化時(shí)，應(yīng)將符號(hào)代入． 四、安培力的大小和方向 1．大小 (1)磁場(chǎng)和電流垂直時(shí)， F＝ . (2)磁場(chǎng)和電流平行時(shí)， F＝ 0. BIL 2．方向 用左手定則判定：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指 ，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向 的方向，這時(shí) 所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向．通電導(dǎo)線受到的安培力的方向與 、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向都 ． 垂直 電流 拇指 電流方向 垂直 不論電流方向與磁場(chǎng)方向關(guān)系如何，安培力的方向既與電流方向垂直，也與磁場(chǎng)方向垂直，即安培力的方向垂直于電流與磁場(chǎng)決定的平面． 1．磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 電場(chǎng)強(qiáng)度 E 物理意義 描述磁場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量 描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量 大小決定 由磁場(chǎng)本身決定 由電場(chǎng)本身決定 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 電場(chǎng)強(qiáng)度 E 方向 矢量 磁感線切線方向，小磁針 N極受力方向 矢量 電場(chǎng)線切線方向，放入該點(diǎn)正電荷受力方向 場(chǎng)的疊加 合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和 合場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和 單位 1 T＝ 1 N/(A ，則在此過程中銅棒的重力勢(shì)能增加了多少？通過電流的大小為多少？方向如何？ (不計(jì)空氣阻力， sin37176。 ＝ ，g取 10 m/s2) 解析： 以棒為研究對(duì)象受力分析如圖所示， 重力做功 WG＝－ mgh＝－ mgL2(1－ cosθ) ＝－ 6 10－ 2 10 1 J＝－ J 因 ΔEp＝－ WG＝ J， 故重力勢(shì)能增加了 J. 因?yàn)閷?dǎo)體棒最大擺角為 37176。 到達(dá)豎直位置 b的過程中，線圈中的磁通量改變了多少？ 圖 8－ 1－ 7 [思路點(diǎn)撥 ] 求解該題時(shí)應(yīng)注意： (1)線圈在水平位置 a時(shí)的磁通量 Φ1及線圈在豎直位置 b時(shí)的磁通量 Φ2； (2)磁感線從線圈不同側(cè)面穿過時(shí)，磁通量的正負(fù)不同． [課堂筆記 ] 在 a位置時(shí)， Φ1＝ BSsinθ 在 b位置時(shí) Φ2＝－