课件30张PPT。本章优化总结 专题归纳整合知识网络构建章末综合检测本章优化总结知识网络构建专题归纳整合“电偏转”和“磁偏转”分别是利用电场和磁场对运动电荷施加作用力，从而控制其运动方向，由于磁场和电场对电荷的作用具有不同的特征，使得两种偏转存在着差别．
1．受力特征
(1)“磁偏转”：质量为m，电荷量为q的粒子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，所受的磁场力(即洛伦兹力)FB＝qvB与粒子的速度v有关，FB所产生的加速度使粒子的速度方向发生变化，而速度方向的变化反过来又导致FB的方向变化，FB是变力． (南安一中高二检测)如图3－1所示，在虚线所示的宽度范围内，用场强为E的匀强电场可使以初速度v0垂直于电场入射的某种正离子偏转θ角．在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场，使该离子穿过磁场区域的偏转角度也为θ，则匀强磁场的磁感应强度大小为多少？【思路点拨】 离子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动．【规律总结】 本类问题考查学生对双基掌握的情况，电场和磁场是电学中的重点内容，带电粒子在场中的运动又是该部分的重头戏，从本质上区分两种偏转有利于学生提升能力．1．带电粒子电性不确定形成多解：受洛伦兹力作用的带电粒子，可能带正电荷，也可能带负电荷，在相同的初速度下，正、负粒子在磁场中运动轨迹不同，导致有双解．
2．磁场方向不确定形成多解：有些题目只告诉了磁感应强度大小，而未具体指出磁感应强度方向．此时必须要考虑磁感应强度方向不确定而形成的双解．3．临界状态不唯一形成多解：带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时，由于粒子运动轨迹是圆弧状，因此，它可能穿过去了，也可能转过180°从入射界面这边反向飞出，于是形成多解．
4．运动的重复性形成多解：带电粒子在部分是电场、部分是磁场的空间中运动时，往往运动具有往复性，因而形成多解． 如图3－3甲所示，M、N为竖直放置、彼此平行的两块平板，板间距离为d，两板中央各有一个小孔O、O′且正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示．有一束正离子在t＝0时垂直于M板从小孔O射入磁场．已知正离子的质量为m，带电荷量为q，正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T0，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响，不计离子所受重力．求：图3－3(1)磁感应强度B0的大小；
(2)要使正离子从O′孔垂直于N板射出磁场，正离子射入磁场时的速度v0的可能值．
【思路点拨】 先分析正离子在交变磁场中的运动性质，明确物理过程，然后判断出要使正离子垂直于N板射出磁场，必须让正离子从O孔垂直于M板射入磁场，且在磁场中运动的时间正好是磁场变化周期的整数倍．【规律总结】 解题中，除了要灵活运用圆周运动的规律外，还要注意到电荷受各种因素的制约，往往不是唯一的解，这就要求同学们必须深刻理解题意，挖掘隐含条件，分析不确定因素，力求解答准确、完整．1．弄清复合场的组成．一般有磁场、电场的复合，磁场、重力场的复合，磁场、电场、重力场三者的复合．
2．正确受力分析，除重力、弹力、摩擦力外要特别注意静电力和磁场力的分析．
3．确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合．
4．对于粒子连续通过几个不同情况的场的问题，要分阶段进行处理．5．画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律．
(1)当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，根据受力平衡列方程求解．
(2)当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，应用牛顿定律结合圆周运动规律求解．
(3)当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解．
(4)对于临界问题，注意挖掘隐含的条件． 已知质量为m的带电液滴，以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动，如图3－5所示．求：
(1)液滴在空间受到几个力的作用？
(2)液滴带电荷量及电性．
(3)液滴做匀速圆周运动的半径为多大？【思路点拨】 液滴所受重力和电场力平衡，洛伦兹力提供液滴做圆周运动的向心力．
【精讲精析】 (1)由于是带电液滴，它必然受重力，又处于电磁场中，还应受到电场力及洛伦兹力共三个力的作用．
(2)因液滴做匀速圆周运动，故必须满足重力与电场力平衡，所以液滴应带负电，电荷量由mg＝Eq求得：q＝mg/E.【规律总结】 (1)电子、质子、α粒子等一般不计重力，带电小球、尘埃、液滴等带电颗粒一般要考虑重力的作用．
(2)注意重力和电场力做功与路径无关，洛伦兹力始终和运动方向垂直、永不做功的特点．组合场是指电场与磁场同时存在，但各位于一定的区域内，并不互相重叠的情况．粒子从这个场进入另一个场，在不同的场中做不同的运动，只要分析清各个阶段的运动，就能顺利解决问题． 在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图3－6所示．不计粒子重力，求图3－6(1)M、N两点间的电势差UMN；
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r；
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t.
【思路点拨】 根据粒子在不同区域内的运动特点和受力特点画出轨迹，分别利用类平抛和圆周运动的分析方法列方程求解．【规律总结】 组合场中电场和磁场是各自独立的，计算时可以单独使用带电粒子在电场或磁场中的运动公式来列式处理．电场中常有两种运动方式：加速或偏转；而匀强磁场中，带电粒子常做匀速圆周运动．课件47张PPT。第五节 洛伦兹力的应用 核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练第五节 洛伦兹力的应用课前自主学案课标定位
学习目标：1.知道洛伦兹力只改变带电粒子速度方向，不改变其速度大小．
2．知道质谱仪和回旋加速器的构造和原理．
重点难点：质谱仪和回旋加速器的原理和应用．课前自主学案Bv0图3－5－12．特点：只改变带电粒子的__________，不改变带电粒子的__________．
二、质谱仪和回旋加速器
1．质谱仪
(1)原理图：如图3－5－2图3－5－2运动方向速度大小qUqvB质量m质量同位素2．回旋加速器
(1)构造图：如图3－5－3图3－5－3回旋加速器的核心部件是两个_________.D形盒不变核心要点突破一、质谱仪工作原理的理解
质谱仪是利用电场和磁场控制电荷运动的精密仪器，它是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．其结构如图3－5－4甲所示，容器A中含有电荷量相同而质量有微小差别的带电粒子．经过S1和S2之间的电场加速，它们进入磁场将沿着不同的半径做圆周运动，打到照相底片的不同地方，在底片上形成若干谱线状的细条，叫做质谱线．每一条谱线对应于一定的质量．从谱线的位置可以知道圆周的半径，如果再已知带电粒子的电荷量，就可以算出它的质量，这种仪器叫做质谱仪．即时应用?(即时突破，小试牛刀)
1.如图3－5－5是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是( )图3－5－5A．质谱仪是分析同位素的重要工具
B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B
D．粒子打在胶片上的位置越来越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小二、对回旋加速器的正确认识
1．回旋加速器的原理
回旋加速器的工作原理如图3－5－6所示．放在A0处的粒子源发出一个带正电的粒子，它以某一速率v0垂直进入匀强磁场中，在磁场中做匀速圆周运动．经过半个周期，当它沿着半圆A0A1时，我们在A1A1′处设置一个向上的电场，使这个带电粒子在A1A1′处受到一次电场的加速，速率由v0增加到v1，然后粒子以速率v1在磁场中做匀速圆周运动．我们知道，粒子的轨道半径跟它的速率成正比，因而粒子将沿着增大了的圆周运动．又经过半个周期，当它沿着半圆弧A1′A2′到达A2′时，我们在A2′A2处设置一个向下的电场，使粒子又一次受到电场的加速，速率增加到v2.如此继续下去，每当粒子运动到A1A1′、A3A3′等处时都使它受到一个向上电场的加速，每当粒子运动到A2′A2、A4′A4等处时都使它受到一个向下电场的加速，那么，粒子将沿着图示的螺旋线回旋下去，速率将一步一步地增大．特别提醒：由上式可以看出，要使粒子射出的动能Ekm增大，就要使磁场的磁感应强度B以及D形盒的半径R增大，而与加速电压U的大小无关(U≠0)．即时应用?(即时突破，小试牛刀)
2.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图3－5－7所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是( )图3－5－7A．增大匀强电场间的加速电压
B．增大磁场的磁感应强度
C．减小狭缝间的距离
D．增大D形金属盒的半径三、带电粒子在复合场中运动的分析方法和思路
1．弄清复合场的组成．一般有磁场、电场的复合，磁场、重力场的复合，磁场、电场、重力场三者的复合．
2．正确进行受力分析，除重力、弹力、摩擦力外要特别注意静电力和磁场力的分析．
3．确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合．
4．对于粒子连续通过几个不同情况的场的问题，要分阶段进行处理．5．画出粒子的运动轨迹，灵活选择不同的运动规律．
(1)当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，根据受力平衡列方程求解．
(2)当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，应用牛顿定律结合圆周运动规律求解．
(3)当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解．
(4)对于临界问题，注意挖掘隐含条件．特别提醒：(1)电子、质子、α粒子等一般不计重力，带电小球、尘埃、液滴等带电颗粒一般要考虑重力的作用．
(2)注意重力、电场力做功与路径无关，洛伦兹力始终和运动方向垂直、永不做功的特点．即时应用?(即时突破，小试牛刀)
3．(杭州高二检测)一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域．设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图3－5－8中的虚线表示．在图所示的几种情况中，可能出现的是( )图3－5－8解析：选AD.A、C选项中粒子在电场中向下偏转，所以粒子带正电，再进入磁场后，A图中粒子应逆时针转，正确．C图中粒子应顺时针转，错误．同理可以判断B错，D对．课堂互动讲练 如图3－5－9所示，一束电子(电荷量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁场中，穿透磁场时速度方向与原来入射方向的夹角是30°，则电子的质量是________，穿透磁场的时间是________．图3－5－9【思路点拨】 由于洛伦兹力总是垂直于速度方向，若已知带电粒子的任意两个速度方向，就可以通过作出两速度的垂线，找出两垂线的交点即为带电粒子做圆周运动的圆心．变式训练1 如图3－5－10所示，在圆形区域里，有匀强磁场，方向如图所示，有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场，这些质子在磁场中( )
A．运动时间越长的，其轨迹所对应的圆心角越大
B．运动时间越长的，其轨迹越长
C．运动时间越短的，射出磁场时，速率越小
D．运动时间越短的，射出磁场时，速度方向偏转越小 如图3－5－11所示是测量带电粒子质量的仪器的工作原理示意图．设法将某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成正一价的分子离子．分子离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速不计)，加速后，再通过狭缝S2、S3射入磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ.最后，分子离子打到感光片上，形成垂直于纸面而且平行于狭缝S3的细线．若测得细线到狭缝S3的距离为d，导出分子离子的质量m的表达式．图3－5－11【思路点拨】 电场中粒子做加速运动，速度选择器则可以使通过S3的粒子具有相同的速度，磁场中带电粒子做圆周运动，经半个周期打到感光片上．【规律总结】 熟练掌握带电粒子在电场中加速和磁场中做匀速圆周运动的公式，才能较好地解决题目．变式训练2 如图3－5－12为质谱仪的示意图．速度选择部分的匀强电场场强E＝1.2×105 V/m，匀强磁场的磁感应强度为B1＝0.6 T．偏转分离器的磁感应强度为B2＝0.8 T．求：
(1)能通过速度选择器的粒子速度有多大？
(2)质子和氘核进入偏转分离器后打在底片上的条纹之间的距离d为多少？图3－5－12答案：(1)2×105 m/s (2)5.2×10－3 m 回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属盒，两盒分别和一高频交流电源两极相连，以便在盒间的窄缝中形成匀强电场，使粒子每次穿过窄缝都得到加速，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近，若粒子源射出的粒子电荷量为q，质量为m，粒子最大回旋半径为Rm，其运动轨迹如图3－5－13所示，问：(1)盒中有无电场？
(2)粒子在盒内做何种运动？
(3)所加交流电频率应是多大，粒子角速度为多大？
(4)粒子离开加速器时速度是多大，最大动能为多少？
(5)设两D形盒间电场的电势差为U，求加速到上述能量所需的时间．(不计粒子在电场中运动的时间)【规律总结】 求解此题应注意以下两点：
(1)交流电的周期与粒子做圆周运动的周期相同回旋加速器才能正常工作．
(2)根据匀速圆周运动知识求出粒子最大速度的表达式，再据此判断它与何物理量有关．变式训练3 (吉林市高二检测)用回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的动能增加为原来的4倍，原则上可以采用下列哪几种方法( )
A．将其磁感应强度增大为原来的2倍
B．将其磁感应强度增大为原来的4倍
C．将D形盒的半径增大为原来的2倍
D．将D形盒的半径增大为原来的4倍课件31张PPT。第四节 磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力 核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练第四节 磁场对运动电荷的作用——洛伦兹力课前自主学案课标定位
学习目标：1.知道什么是洛伦兹力，会用左手定则判断洛伦兹力的方向．
2．掌握洛伦兹力公式的推导过程，会用公式求洛伦兹力．
3．知道洛伦兹力不做功，它只改变带电粒子速度方向，不改变其速度大小．
4．掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律和分析方法．并能用学过的知识推导出匀速圆周运动的半径公式和周期公式．
重点难点：洛伦兹力的公式推导和匀速圆周运动时半径、周期公式的应用．课前自主学案一、洛伦兹力
1．定义：_________在磁场中所受的磁场力．
2．与安培力的关系：通电导线在磁场中所受的安培力是洛伦兹力的__________，而洛伦兹力是安培力的微观本质．
3．洛伦兹力的方向
左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内．让______从掌心进入，并使四指指向______________，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受_________的方向．负电荷受力的方向与正电荷受力的方向____．运动电荷宏观表现磁感线正电荷运动方向洛伦兹力相反4．洛伦兹力的大小
(1)当______时，F洛＝______.
(2)当______时，F洛＝0.
二、带电粒子在匀强磁场中的运动
1．洛伦兹力不改变带电粒子速度的______，或者说，洛伦兹力对带电粒子不______．v⊥BqvBv∥B大小做功2．沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做______________．洛伦兹力方向总与速度方向垂直，正好起到了________的作用．公式：_____＝m .
(1)半径：r＝______.
(2)周期：T＝______.周期与运动速度、半径无关匀速圆周运动向心力qvB核心要点突破一、对洛伦兹力的理解和认识
1．对洛伦兹力方向的认识
(1)决定洛伦兹力方向的因素有三个：电荷的电性(正、负)、速度方向、磁感应强度的方向．当电荷电性一定时，其他两个因素中，如果只让一个因素相反，则洛伦兹力方向必定相反；如果同时让两个因素相反，则洛伦兹力方向将不变．
(2)在研究电荷的运动方向与磁场方向垂直的情况时，由左手定则可知，洛伦兹力的方向既与磁场方向垂直，又与电荷的运动方向垂直，即洛伦兹力垂直于v和B两者所决定的平面．(3)由于洛伦兹力的方向总是跟运动电荷的速度方向垂直，所以洛伦兹力对运动电荷不做功，洛伦兹力只能改变电荷速度的方向，不能改变速度的大小．
2．洛伦兹力大小的理解
推导：如图3－4－1所示，直导线长为L，电流为I，导线中运动电荷数为n，截面积为S，电荷的电荷量为q，运动速度为v，则3．洛伦兹力与电场力的比较特别提醒：(1)判断负电荷在磁场中运动受洛伦兹力的方向，四指要指向负电荷运动的相反方向，也就是电流的方向．
(2)电荷运动的方向v和B不一定垂直，但洛伦兹力一定垂直于磁感应强度B和速度方向v.
(3)运动电荷不受洛伦兹力作用的位置，磁感应强度不一定为零．即时应用?(即时突破，小试牛刀)
1．带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列表述正确的是( )
A．洛伦兹力对带电粒子做功
B．洛伦兹力不改变带电粒子的动能
C．洛伦兹力的大小与速度无关
D．洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向
解析：选B.带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力始终与其运动方向垂直，故洛伦兹力不会对带电粒子做功，即不改变带电粒子的动能，或不改变带电粒子的速度大小，只改变其速度方向，A、D错，B对．据F＝qvB知，洛伦兹力大小与带电粒子的速度大小有关，C错．2．分析思路
(1)圆心的确定
带电粒子垂直进入磁场后，一定做圆周运动，其速度方向一定沿圆周的切线方向，因此圆心的位置必是两速度方向垂直的交点或某一速度方向的垂线与圆周上两点连线中垂线的交点，方向如图3－4－2所示．图3－4－2(2)运动半径大小的确定
一般先作入射点、出射点对应的半径，并作出相应的辅助三角形，然后利用三角函数求解出半径的大小．
(3)运动时间的确定(4)圆心角的确定
①带电粒子射出磁场的速度方向与射入磁场的速度方向间的夹角φ叫偏向角．偏向角等于圆心角即φ＝θ，如图3－4－3.
②某段圆弧所对应的圆心角是这段圆弧弦切角的二倍，即θ＝2α.图3－4－3即时应用 (即时突破，小试牛刀)
2．两个粒子，电荷量相同，在同一匀强磁场中受磁场力而做匀速圆周运动( )
A．若速率相等，则半径必相等
B．若动能相等，则周期必相等
C．若质量相等，则周期必相等
D．若质量与速度的乘积大小相等，则半径必相等课堂互动讲练 如图3－4－4所示，在真空中，水平导线中有恒定电流I通过，导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同，则质子可能的运动情况是( )
A．沿路径a运动
B．沿路径b运动
C．沿路径c运动
D．沿路径d运动【思路点拨】 解答本题时应注意以下三点：
(1)明确电流周围磁场的特点．
(2)由左手定则判定质子所受洛伦兹力的方向．
(3)确定质子的运动轨迹．【精讲精析】 由安培定则可知，电流在下方产生的磁场方向指向纸外，由左手定则可知，质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上．则质子的轨迹必定向上弯曲，因此C、D必错；
由于洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直，故其运动轨迹必定是曲线，则B正确；A错误．
【答案】 B 有一质量为m、电荷量为q的带正电的小球停在绝缘平面上，并处在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图3－4－5所示，为了使小球飘离平面，匀强磁场在纸面内移动的最小速度应为多少？方向如何？【规律总结】 要注意正确理解带电粒子受洛伦兹力的条件：
(1)带电粒子必须是运动的，此运动是相对磁场而言的，相对于地面不一定运动．
(2)应用洛伦兹力分析问题时，一定不要忘记F＝qvB中有一个速度v，v的变化会影响到洛伦兹力F的大小和方向的变化．变式训练1 一初速度为零的质子(质量m＝1.67×10－27 kg，电荷量q＝1.6×10－19 C)，经过电压为1880 V的电场加速后，垂直进入磁感应强度为5.0×10－4 T的匀强磁场中，质子所受的洛伦兹力为多大？答案：4.8×10－17 N 已知氢核与氦核的质量之比m1∶m2＝1∶4，电荷量之比q1∶q2＝1∶2，当氢核与氦核以v1∶v2＝4∶1的速度，垂直于磁场方向射入磁场后，分别做匀速圆周运动，则氢核与氦核半径之比r1∶r2＝________，周期之比T1∶T2＝________.
【思路点拨】 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，一般情况下，半径公式不要直接使用，特别是做计算题时，应先列出洛伦兹力充当向心力的方程．【答案】 2∶1 1∶2【规律总结】 (1)掌握粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径和周期公式是解决此题的关键．
(2)比例法是解物理问题的有效方法之一．使用的程序一般是：根据研究对象的运动过程确定相应的物理规律，根据题意确定运动过程中的恒量，分析剩余物理量之间的函数关系，建立比例式求解．变式训练2 如图3－4－6所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是( )图3－4－6课件35张PPT。第二节 磁场对通电导线的作用——安培力 核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练第二节 磁场对通电导线的作用——安培力课前自主学案课标定位
学习目标：1.通过实验探究的方法知道安培力大小的决定因素．
2．理解并掌握安培力的计算公式F＝ILB.
3．知道安培力的概念，会用左手定则判定安培力的方向．
4．了解电动机、磁电式电流表的构造及原理．
重点难点：安培力大小的实验探究及安培力方向的判断．课前自主学案一、安培力
1．探究影响通电导线受力的因素
(1)将一根________水平悬挂在磁铁的两极间，导线的方向与磁场的方向______．
(2)控制变量法
①保持磁场中直导线的长度不变，改变_________，通过观察___________大小来比较磁场力大小．
②保持电流不变，改变磁场中______________，通过观察直导线_____大小来比较磁场力大小．直导线垂直电流大小弹簧测力计蹄形磁体个数受力(3)结论：通电直导线与磁场_________时，磁场对通电导线作用力的大小与_________和________都成正比．
2．安培力的大小
(1)通电导线跟磁场垂直时：安培力最大，F＝____.
(2)通电导线跟磁场平行时：安培力最小，F＝__.
3．安培力的方向
(1)左手定则：伸出左手，四指并拢，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让_______垂直穿过手心，四指指向_____方向，则大拇指所指方向就是_________所受安培力的方向.方向垂直导线长度电流大小ILB0磁感线电流通电导线(2)通电导线在磁场中受到的安培力方向，既与_________垂直，又与_________垂直，即垂直于_________和__________所确定的平面．
二、电动机——安培力的重要应用
1．构造：由磁场(磁体)、_________、____、____及电源组成．
2．原理：(图见教材P87)电流从滑环A流入时，从滑环B流出，滑环起一个_______的作用，当线圈通电后，由于受到_______的作用，线圈在磁场中旋转起来．电流方向磁场方向电流方向磁场方向转动线圈滑环电刷换向器安培力核心要点突破一、安培力大小的计算
1．公式F＝ILB中L指的是“有效长度”．当B与I垂直时，F最大，F＝ILB；当B与I平行时，F＝0.
2．弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度(如图3－2－1)；相应的电流沿L由始端流向末端．图3－2－13．若磁场和电流成θ角时，如图3－2－2所示．
可以将磁感应强度B正交分解成B⊥＝Bsinθ和B∥＝Bcosθ，而B∥对电流是没有作用的．
F＝ILB⊥＝ILBsinθ，即F＝ILBsinθ.图3－2－2特别提醒：(1)公式F＝ILBsinθ中θ是B和I方向的夹角，不能盲目应用题目中所给的夹角，要根据具体情况进行分析．
(2)公式F＝IBLsinθ中的Lsinθ也可以理解为垂直于磁场方向的“有效长度”．
(3)用公式计算安培力适用于电流处于匀强磁场中．即时应用?(即时突破，小试牛刀)
1．一根长为0.2 m、电流为2 A的通电导线，放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是( )
A．0.4 N B．0.2 N
C．0.1 N D．0 N
解析：选BCD.据安培力的定义，当磁感应强度B与通电电流I方向垂直时，磁场力有最大值为Fm＝BIL＝0.5×2×0.2 N＝0.2 N.
当两者方向平行时，磁场力有最小值为0 N.
随着二者方向夹角的不同，磁场力大小可能在0 N与0.2 N之间取值．二、安培力方向的判断
1．安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面，在判断安培力方向时首先确定磁场和电流所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向．
2．已知I、B的方向，可惟一确定F的方向；已知F、B的方向，且导线的位置确定时，可惟一确定I的方向；已知F、I的方向时，磁感应强度B的方向不能惟一确定．3．由于B、I、F的方向关系在三维立体空间中，所以解决该类问题时，应具有较好的空间想象力．如果是在立体图中，还要善于把立体图转换成平面图．
4．判断通电导线或线圈在安培力作用下的运动方向的几种方法
(1)电流元分析法：把整段电流分成很多小段直线电流，其中每一小段就是一个电流元．先用左手定则判断出每小段电流元受到的安培力的方向，再判断整段电流所受安培力的方向，从而确定导线的运动方向．(2)特殊位置分析法：根据通电导线在特殊位置所受安培力的方向，判断其运动方向，然后推广到一般位置．
(3)等效分析法：环形电流可等效为小磁针，通电螺线管可等效为条形磁铁，其南、北极由安培定则判定．5．分析通电导线在安培力作用下运动情况的一般步骤
(1)画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况；
(2)用左手定则确定各段通电导线所受安培力；
(3)据初速度方向结合牛顿运动定律确定导线的运动情况．
特别提醒：(1)在F、I、B三个物理量中，F与I、F与B一定垂直，但B与I不一定垂直．
(2)判断通电线圈在磁场中的转动情况，应找准具有对称关系的特殊位置的电流元．即时应用?(即时突破，小试牛刀)
2.通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图3－2－3所示，ab与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述中正确的是( )
A．线框有两条边所受的安培力的方向相同
B．线框有两条边所受的安培力大小相等
C．线框受安培力的合力向左
D．cd边所受安培力对ab边的力矩不为零图3－2－3解析：选BC.通电矩形线框abcd在无限长直通电导线形成的磁场中，受到磁场力的作用，对于ad边和bc边，所在的磁场相同，但电流方向相反，所以ad和bc边所受磁场力(安培力)大小相等，方向相反，即ad边和bc边所受合力为零．而对于ab和cd两条边，由于在磁场中，离长直导线的位置不同，ab边近且由左手定则判断受力向左， cd边远且由左手定则判断受力向右，所以ab边、cd边受合力方向向左，故B、C选项正确．三、安培力作用下的物体平衡
1．有安培力参与的物体平衡，此平衡与前面所讲的物体平衡一样，也是利用物体平衡条件解题．只是多了一个安培力而已．
2．与闭合电路欧姆定律相结合的题目，主要应用：
(1)闭合电路欧姆定律；
(2)求安培力用公式F＝BIL；
(3)物体平衡条件．3．在安培力作用下的物体平衡的解题步骤和前面我们学习的共点力平衡相似，一般也是先进行受力分析，再根据共点力平衡的条件列出平衡方程．其中重要的是在受力分析过程中不要漏掉了安培力．即时应用?(即时突破，小试牛刀)
3.如图3－2－4所示，在倾角为α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( )图3－2－4课堂互动讲练 如图3－2－5所示，导线abc为垂直折线，其中电流为I，ab＝bc＝L，导线所在的平面与匀强磁场垂直，匀强磁场的磁感应强度为B，求导线abc所受安培力的大小和方向．图3－2－5【思路点拨】 利用F＝ILB可以计算安培力的大小．【规律总结】 对安培力公式F＝BILsinθ的正确理解是分析的关键．本题中既可分段求解，然后求合力，又可采用等效方法进行计算．变式训练1 将长为1 m的导线ac从中点b折成如图3－2－6所示的形状，放入B＝0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直．若在导线abc中通入25 A的直流电，则整个导线所受安培力大小为________N. 如图3－2－7所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，可以( )A．将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极
B．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极
C．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极
D．将a、c端接在交流电源的一端，b、d端接在交流电源的另一端
【思路点拨】 磁场的方向、电流的方向、安培力的方向遵守左手定则，电流的磁场用安培定则判断．【精讲精析】 要求直杆MN垂直纸面向外运动，把直杆所在处的磁场方向和直杆中电流画出来，得A、B正确．若使a、c两端(或b、d两端)的电势相对于另一端b、d(或a、c)的电势的高低做同步变化，线圈磁场与电流方向的关系跟上述两种情况一样，故D也正确．
【答案】 ABD
【规律总结】 安培定则、左手定则往往同时应用．应特别注意，安培定则是判断电流的磁场方向，又称右手螺旋定则，而左手定则是用左手判断电流的受力情况的．变式训练2 在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线( )
A．受到竖直向上的安培力
B．受到竖直向下的安培力
C．受到由南向北的安培力
D．受到由西向东的安培力
解析：选A.地球赤道上空的磁场方向由南向北与地面方向平行，由左手定则可判断导线受到竖直向上的安培力． 质量为m＝0.02 kg的通电细杆ab置于倾角为θ＝37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d＝0.2 m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，磁感应强度B＝2 T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图3－2－8所示．现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围为多少？【思路点拨】 先对ab进行正确受力分析，根据平衡条件求安培力的最大值、最小值，可确定电流的范围．
【自主解答】 杆ab中的电流为a到b，所受的安培力方向平行于导轨向上．当电流较大时，导体有向上的运动趋势，所受静摩擦力向下；当静摩擦力达到最大时，磁场力为最大值F1，此时通过ab的电流最大为Imax；同理，当电流最小时，应该是导体受向上的静摩擦力，此时的安培力为F2，电流为Imin.正确地画出两种情况下的受力图3－2－9，由平衡条件列方程求解．
根据第一幅受力图列式如下：
F1－mgsinθ－f1＝0
N－mgcosθ＝0
f1＝μN
F1＝BImaxd
解上述方程得：Imax＝0.46 A
根据第二幅受力图，得F2＋f2－mgsinθ＝0，N－mgcosθ＝0，f2＝μN，F2＝BImind
解上述方程得：Imin＝0.14 A.【答案】 0.14 A≤I≤0.46 A
【规律总结】 (1)必须先将立体图转换为平面图，然后对物体进行受力分析，要注意安培力方向的确定．最后根据平衡条件或物体的运动状态列出方程．
(2)注意静摩擦力可以有不同的方向，因而求解结果是一个范围．变式训练3 如图3－2－10所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，用N表示磁铁对桌面的压力的反作用力，用f表示桌面对磁铁的摩擦力，导线中通电后与通电前相比较( )
A．N减小，f＝0
B．N减小，f≠0
C．N增大，f＝0
D．N增大，f≠0解析：选C.如图所示，画出一条通过电流I处的磁感线，电流I处的磁场方向水平向左，由左手定则知电流I受安培力方向竖直向上，根据牛顿第三定律知，电流对磁铁的作用力方向竖直向下，所以磁铁对桌面压力增大，由于磁铁没有相对于桌面的运动趋势，故桌面对磁铁无摩擦力作用．课件37张PPT。第三节 磁感应强度 磁通量 核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练第三节 磁感应强度 磁通量课前自主学案课标定位
学习目标：1.知道磁感应强度的定义，知道其方向、大小、定义式和单位．
2．会用磁感应强度的定义式进行有关计算．
3．知道匀强磁场、磁通量的概念，会用磁通量的公式进行简单的计算．
4．了解利用安培力测定磁感应强度的原理．
重点难点：磁感应强度的理解和应用，磁通量的计算和应用．课前自主学案一、磁感应强度
1．方向：小磁针静止时_____所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，也是_____的方向．
2．意义：描述磁场的____________的物理量，表示符号为___.
3．定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的________跟电流I和导线长度L的乘积IL的______叫做通电导线所在处的磁感应强度．
4．定义式：B＝______.
5．单位：特斯拉，简称___，符号__,1__＝1 .N极磁场强弱及方向B安培力F比值特TT二、匀强磁场
1．定义：___________处处相同的磁场．
2．磁感线：间隔相同的_______．
3．实例：距离很近的两个异名磁极间的磁场．
4．当通电导线与磁感线不垂直时，如图3－3－1所示，电流方向与磁感线方向成θ角，通电导线所受的安培力为F＝_________.强弱、方向平行线ILBsinθ图3－3－1三、磁通量
1．定义：匀强磁场磁感应强度B和与磁场方向______的平面面积S的乘积，即Φ＝____.
2．单位：_____，简称韦，符号____,1____＝1 T·m2.
3．引申：B＝ ，因此磁感应强度B又叫__________．垂直BS韦伯WbWb磁通密度四、利用安培力测定磁感应强度
1．原理：利用通电导线在磁场中受到的________与磁感应强度的关系测磁感应强度的大小．
2．内容：把矩形导线框吊在_________的一臂，使天平平衡．当接通电流，矩形导线框的一条边受到向下的安培力作用时，可在天平另一端加上_____．若当所加砝码重为mg时，天平再次平衡，可知此时线框所受安培力_________，由此可求得导
线所在处的磁感应强度B＝______ .安培力精密天平砝码BIL＝mg核心要点突破2．磁感应强度B的大小只取决于磁场本身的性质，与F、I、L无关．
3．磁感应强度的方向是磁场中小磁针静止时N极所指的方向，或者是N极所受磁场力的方向，其大小根据电流元受力来计算．通电导线受力的方向不是磁感应强度的方向．
4．磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短很短，IL称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”．
5．我们要找的是磁场中某一点磁感应强度的大小，因此要把电流元放入磁场中这一点，这要求电流元要足够短．D．磁场中某点的磁感应强度方向与放在该点的小磁针N极所受磁场力方向一致二、磁感应强度B与电场强度E的比较特别提醒：(1)磁感应强度B是描述磁场力的性质的物理量，电场强度E是描述电场力的性质的物理量，E的方向是该点正电荷的受力方向，B的方向与该点电流元所受力方向既不相同，也不相反，F的方向由后面学习的左手定则判定．
(2)磁场与电场，磁感应强度与电场强度有很多相似之处，学习中要加以类比、分析，找出其中的不同与相同之处，加深对两组概念的理解．解析：选A.电场强度的方向就是正电荷受的电场力的方向，磁感应强度的方向是磁针N极受力的方向．只有A项错误．三、对磁通量的进一步理解
1．磁通量的计算
(1)公式：Φ＝BS.
适用条件：①匀强磁场；
②磁感线与平面垂直．
(2)在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式Φ＝BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积．2．磁通量的正负
(1)磁通量是标量，但有正负，当磁感线从某一面上穿入时，磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时即为负值．
(2)若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量为Φ1，反向磁通量为Φ2，则穿过该平面的磁通量ΔΦ＝Φ1－Φ2.
3．磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1.
(1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS.
(2)当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S.
(3)B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1.但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS.特别提醒：计算穿过某面的磁通量变化量时，要注意前、后磁通量的正、负值，如原磁通量Φ1＝BS，当平面转过180°后，磁通量Φ2＝－BS，磁通量的变化量ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS.即时应用?(即时突破，小试牛刀)
3．有一个矩形线圈，线圈平面与磁场方向成α角，如图3－3－2所示．设磁场为匀强磁场，磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量为多大？解析：这是一种线圈平面与磁场方向不垂直的情况，不能直接使用公式Φ＝BS来计算，应该把S投影到与B垂直的方向上，投影面积为Ssinα，所以Φ＝BSsinα.
答案：BSsinα课堂互动讲练【精讲精析】 根据磁感应强度的定义，通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向的通电导线”，本题A选项未注明导线放置的方向，所以是错误的．
通电导线若放置方向与磁场方向平行时，也不受磁场力作用，所以B选项也是错误的．
在磁场场源稳定的情况下，磁场内各点的磁感应强度(含大小和方向)都是唯一确定的，与放入该点的检验电流导线无关．选项C正确．
磁场方向是小磁针N极所受磁场力的方向，与通电导线所受磁场力的方向不同，故选项D错误．
【答案】 C变式训练1 下列关于磁感应强度的说法正确的是( )
A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大
B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大
C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关解析：选D.因为磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与通电导线的受力及方向都无关，所以A选项错，D选项正确．因为通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关，而且与通电导线的取向有关，故B选项错．对C选项虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等，但当导线在各个位置的方向不同时，磁场力是不相同的(导线与磁场垂直时受磁场力最大，与磁场平行时受磁场力为零)，而C选项中没有说明导线在各个位置的取向是否相同，所以C选项错．故正确答案为D. 在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长1 cm，电流为5 A，所受磁场力为5×10－2 N．求：
(1)这点的磁感应强度是多大？
(2)若让导线与磁场平行，这点的磁感应强度多大？通电导线受到的磁场力多大？【答案】 (1)1 T (2)1 T 0变式训练2 在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20 cm、通电电流I＝0.5 A的直导线，测得它受到的最大磁场力F＝1.0 N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场撤走，则P处磁感应强度为( )
A．零
B．10 T，方向竖直向上
C．0.1 T，方向竖直向下
D．10 T，方向肯定不沿竖直向上的方向
解析：选D.磁场中某点的磁感应强度由场源决定，与有没有检验电流无关，磁感应强度的方向规定为小磁针静止时N极所指的方向，不是电流元的受力方向，故D正确． 如图3－3－3所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝0.4 m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.6 T，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？【思路点拨】 解答本题应注意以下三点：
(1)磁通量公式Φ＝BS，其中B⊥S.
(2)方法一：面积代入S在垂直磁场方向的投影．
(3)方法二：磁感应强度代入B垂直S方向的分量．【精讲精析】 法一：把S投影到与B垂直的方向，
则Φ＝B·Scosθ＝0.6×0.4×cos60° Wb＝0.12 Wb.
法二：把B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平面的分量B⊥，B∥不穿过线圈，且B⊥＝Bcosθ，则
Φ＝B⊥S＝Bcosθ·S＝0.6×0.4×cos60° Wb＝0.12 Wb.【答案】 0.12 Wb
【规律总结】 (1)当B与S夹角为θ时，穿过S的磁通量为Φ＝B·Ssinθ＝Bsinθ·S.
(2)磁通量有正、负，但正、负号不代表方向，仅代表磁感线穿入或穿出．变式训练3 如图3－3－4所示，面积是0.5 m2的矩形导线圈处于磁感应强度为20 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，穿过该线圈的磁通量是多少？若线圈平面与磁场方向夹角为θ＝60°，则穿过该线圈的磁通量又是多少？解析：已知S＝0.5 m2，B＝20 T.
(1)因为线圈平面与磁场垂直，所以
Φ＝BS＝20×0.5 Wb＝10 Wb.
(2)因为线圈平面与磁场方向夹角为60°，所以
Φ＝BSsinθ＝20×0.5×cos30° Wb＝8.66 Wb.
答案：10 Wb 8.66 Wb课件29张PPT。第一节 磁现象 磁场 核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练第一节 磁现象 磁场课前自主学案课标定位
学习目标：1.了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响．关注磁现象在生活和生产中的应用．
2．知道磁场的基本特性．了解地球的磁场．
3．知道磁感线．知道几种常见磁场磁感线的空间分布情况．
4．会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．
5．了解安培分子电流假说．
重点难点：用安培定则判断电流周围磁感线的方向．课前自主学案一、磁现象
1．我国祖先早已发现天然磁石具有________的现象和______________的特性，并在北宋时期发明了_______，用于航海．
2．奥斯特发现的_____________现象打开了电气化技术时代的大门，导致人类历史上的第二次产业革命．
3．此外，磁现象还应用于________和______中．吸引铁指示南北方向指南针电流磁效应信息技术生物体二、磁场
1．______和_____周围都存在着磁场，一切磁相互作用都是通过_____来实现的．
2．磁感线
(1)定义：在磁场中画出一些有方向的曲线，在这些曲线上每一点的_________都跟这点的磁感应强度的方向一致．
(2)特点
磁感线的疏密程度表示__________，磁场强的地方磁感线密，磁场弱的地方_________．磁体电流磁场切线方向磁场强弱磁感线疏三、电流的磁场和安培定则(也叫右手螺旋定则)
1．通电直导线
右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与____方向一致，弯曲的四指所指的方向就是________的环绕方向，如图3－1－1所示．电流磁感线图3－1－12．环形电流和通电螺线管
让右手弯曲的四指与电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形电流________的磁感线的方向或螺线管______磁感线的方向．如图3－1－2甲、乙所示．轴线上内部图3－1－2核心要点突破一、对磁场的理解
1.磁场的基本特性：对处在它里面的磁极或电流有力的作用．
磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间，都是通过磁场发生力的相互作用．
2．磁场的客观性：磁场虽然不是由分子、原子组成的，但它能够对放入其中的磁极、电流产生力的作用，它是客观存在的，虽然我们看不见它，但可以通过很多磁现象感知它的存在，因此它与前面学过的电场一样，也是一种物质．3．运动电荷的磁场：电流是由于电荷做定向移动形成的，因此运动电荷周围不但有电场，同时也产生磁场．
4．磁体与磁体间有力的作用，磁体与可被磁化的非磁体也有磁力的作用，但一定是吸引力．因此，若两物体间磁力是吸引力，则其中必有一个具有磁性，若两物体间是排斥力，则两物体必都有磁性．解析：选A.本题考查的知识点是磁场．电荷周围存在电场，运动电荷产生磁场，磁场的基本性质是对放在磁场里的磁极或电流有磁场力的作用，磁极间、磁体与通电导体间、电流与电流间的相互作用都是通过磁场进行的．故B、C、D正确，A错．二、对磁感线的进一步理解
1．磁感线的特点
(1)为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在．
(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱，密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱．
(3)磁感线的方向：磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极．
(4)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断．
(5)磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向．2．磁感线与电场线的比较特别提醒：(1)从电场、磁场的概念理解两种场线的相似点：矢量性——线的切线；强弱——线的疏密；
方向的唯一性——空间任一点场线不相交．
(2)没有磁感线的地方并不表示此处没有磁场，磁场中的任一点都能画出通过它的一条磁感线．即时应用 (即时突破，小试牛刀)
2．关于磁感线，下列说法中正确的是( )
A．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场
B．磁感线总是从N极到S极
C．磁感线上任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致
D．两个磁场叠加的区域，磁感线可能相交
解析：选C.磁感线是为了形象描绘磁场而假想的一组有方向的曲线，曲线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向，曲线疏密表示磁场的强弱，所以C正确，A不正确．在磁铁外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，磁感线在任何情况下都不相交，所以B、D不正确．三、几种常见磁场的分布特点
1．常见永磁体的磁场(如图3－1－3所示)图3－1－32．三种常用的电流的磁场特别提醒：(1)应用安培定则判定电流的磁场时，直线电流是判定导线之外磁场的方向，环形电流和通电螺线管判定的是线圈轴线上磁场的方向．
(2)放置在螺线管内的小磁针受力方向按磁感线方向判断，不能根据同名磁极相斥和异名磁极相吸判断．即时应用 (即时突破，小试牛刀)
3．如图3－1－4所示，甲是直线电流的磁场，乙是环形电流的磁场，丙是螺线管电流的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向．图3－1－4解析：根据安培定则，可以确定甲中电流方向垂直纸面向里，乙中电流方向是逆时针，丙中磁感线方向向左．
答案：见解析课堂互动讲练 以下说法正确的是( )
A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的
B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的
C．磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的
D．磁场和电场是同一种物质【思路点拨】 本题考查磁场与电场的有关理解问题，在处理这类题目时要注意理解概念．
(1)注意磁场与电场的区别；
(2)理解磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流之间的作用都是通过磁场产生的．【精讲精析】 电流能产生磁场，在电流的周围就有磁场存在，不论是磁极与磁极间还是电流与电流间、磁极与电流间，都有相互作用的磁场力．磁场是磁现象中的一种特殊物质，它的基本特点是对放入其中的磁极、电流有磁场力的作用；而电场是电荷周围存在的一种特殊物质，其最基本的性质是对放入电场中的电荷有电场力的作用，因此，磁场和电场是两种不同的物质，各自具有其自身的特点．所以只有A正确．【答案】 A
【规律总结】 容易将电流与电流之间的相互作用理解成是通过电场产生的，导致错误．变式训练 下列关于磁场的说法正确的是( )
A．最基本的性质是对处于其中的磁极和电流有力的作用
B．磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质
C．磁场是客观存在的一种特殊的物质形态
D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无
解析：选AC.磁场虽看不见、摸不着，但其是客观存在的，不随人的意志为转移，它是一种特殊的物质形态，最基本的性质是对处于其中的磁极和电流有力的作用． 关于磁感线的性质和概念，下面说法正确的是( )
A．磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场的方向
B．磁场中任意两条磁感线均不相交
C．铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线
D．磁感线总是从磁体的N极指向S极
【思路点拨】 应用磁感线的特点去分析、解决各问题．【精讲精析】 磁感线的切线方向就是磁场方向，因此选项A是正确的．两条磁感线相交就说明在两线相交处有两个切线方向，即两个磁场方向，这是不可能的，磁场中某点的磁场强弱是唯一确定的，磁场的方向也只有一个，因此两条磁感线不能相交，选项B是正确的．磁感线是为形象描述磁场的强弱分布而画出的一族曲线，不是真实存在的，而铁屑的分布曲线只能证明磁感线描述磁场的方法是正确的，而铁屑不是磁感线，选项C是错误的．在通电螺线管内部、在条形磁体内部的磁感线应是从S极指向N极，选项D错误．【答案】 AB
【规律总结】 对磁感线概念的理解和磁感线特点的掌握是关键，准确掌握磁感线物理意义和描述方法是本章重点内容之一，不能忽视． 电路没接通时三个小磁针方向如图3－1－5(1)，试确定电路接通后三个磁针的转向及最后的指向．图3－1－5【思路点拨】 本题考查怎样运用安培定则确定磁场方向，解题时需注意：(1)正确画出电流的磁场．(2)小磁针N极受磁场力的方向．
【自主解答】 接通电路后，螺线管的磁场为：内部从左指向右，外部从右指向左，如图(2)，故小磁针1逆时针转动，小磁针3顺时针转动，小磁针2基本不动．
【答案】 见自主解答【规律总结】 本题在解题中容易根据磁体同名磁极相斥，异名磁极相吸来判断，因而小磁针3会被判断成逆时针转动，小磁针2判断成顺时针转动．实际上在判断本题时应注意，磁感线是闭合的，在磁体外部由N极指向S极，而在磁体内部是由S极指向N极的，而小磁针的N极所指方向应该与通过该点的磁感线切线方向相同．
