磁場基本性質
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一、磁場
1、磁場：磁場是存在於磁體、運動電荷周圍的一種物質．它的基本特性是：對處於其中的磁體、電流、運動電荷有力的作用．
二、磁感線
*熟記常用的幾種磁場的磁感線：
三、磁感應強度
1．磁場的最基本的性質是對放入其中的電流或磁極有力的作用，電流垂直於磁場時受磁場力最大，電流與磁場方向平行時，磁場力為零。
2．在磁場中垂直於磁場方向的通電導線受到的磁場力f跟電流強度i和導線長度l的乘積il的比值，叫做通電導線所在處的磁感應強度．
①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n極的指向．不是導線受力方向；不是正電荷受力方向；也不是電流方向． 勻強磁場的磁感應強度處處相等．
【例2】如圖所示，一根通電直導線放在磁感應強度b=1t的勻強磁場中，在以導線為圓心，半徑為r的圓周上有a,b,c,d四個點，若a點的實際磁感應強度為0，則下列說法中正確的是（ac）
a.直導線中電流方向是垂直紙面向裡的
b.c點的實際磁感應強度也為0
c. d點實際磁感應強度為，方向斜向下，與b夾角為450
d.以上均不正確
四、磁通量與磁通密度
1．磁通量φ：穿過某一面積磁力線條數，是標量．
2．磁通密度b：垂直磁場方向穿過單位面積磁力線條數，即磁感應強度，是向量．
3．二者關係：b＝φ/s（當b與面垂直時），φ＝bscosθ，scosθ為面積垂直於b方向上的投影，θ是b與s法線的夾角．
【例7】如圖所示，a為通電線圈，電流方向如圖所示，b、c為與a在同一平面內的兩同心圓，φb、φc分別為通過兩圓面的磁通量的大小，下述判斷中正確的是（ ）
a．穿過兩圓面的磁通方向是垂直紙面向外 b．穿過兩圓面的磁通方向是垂直紙面向裡 c．φb＞φc d．φb＜φc 答案：ac
1.磁通量的計算
【例9】如圖4所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd在細長磁鐵n極附近下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內，由圖中的位置ⅰ經過位置ⅱ到位置ⅲ，且位置ⅰ和ⅲ都很靠近位置ⅱ，在這個過程中，線圈中的磁通量
a．是增加的； b．是減少的
c．先增加，後減少； d．先減少，後增加 d選項正確．
2.磁場基本性質的應用
【例12】超導是當今高科技的熱點之一，當一塊磁體靠近超導體時，超導體中會產生強大的電流，對磁體有排斥作用，這種排斥力可使磁體懸浮在空中，磁懸浮列車就採用了這項技術，磁體懸浮的原理是（d）
①超導體電流的磁場方向與磁體的磁場方向相同．
②超導體電流的磁場方向與磁體的磁場方向相反．
③超導體使磁體處於失重狀態．
④超導體對磁體的磁力與磁體的重力相平衡．
a.①③ b.①④ c.②③ d.②④
解析:超導體中產生的是感應電流，根據楞次定律的「增反減同」原理，這個電流的磁場方向與原磁場方向相反，對磁體產生排斥作用力，這個力與磁體的重力達平衡．
磁場對電流的作用
一、安培力
1.安培力的計算公式：f＝bilsinθ（θ是i與b的夾角）；通電導線與磁場方向垂直時，即θ＝900，此時安培力有最大值；通電導線與磁場方向平行時，即θ＝00，此時安培力有最小值，f=0n;00＜b＜900時，安培力f介於0和最大值之間.
①同向電流相吸，異向電流相斥．②遵循牛頓第三定律．
二、左手定則
1.安培力f的方向既與磁場方向垂直，又與通電導線垂直,即f跟bi所在的面垂直．但b與i的方向不一定垂直．
【例1】如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導線，當導線通以如圖所示方向電流時
a．磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力作用
b．磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用
c．磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用
d．磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向右的摩擦力作用答案：c
1。安培力的性質和規律；
①公式f=bil中l為導線的有效長度，即導線兩端點所連直線的長度。②安培力做功:做功的結果將電能轉化成其它形式的能．
【例5】質量為m的通電細桿ab置於傾角為θ的平行導軌上，導軌寬度為d，杆ab與導軌間的摩擦因數為μ．有電流時ab恰好在導軌上靜止，如圖所示，如圖10—19所示是沿ba方向觀察時的四個平面圖，標出了四種不同的勻強磁場方向，其中杆與導軌間摩擦力可能為零的是
2、安培力作用下物體的運動方向的判斷
（1）電流元法（2）特殊位置法（3）等效法（4）利用結論法（5）轉換研究物件法
（6）分析在安培力作用下通電導體運動情況的一般步驟
①畫出通電導線所在處的磁感線方向及分布情況
②用左手定則確定各段通電導線所受安培力
③)據初速方向結合牛頓定律確定導體運動情況
【例6】如圖所示，電源電動勢e＝2v，r＝0.5ω,豎直導軌電阻可略，金屬棒的質量m＝0.1kg，r=0.
5ω，它與導體軌道的動摩擦因數μ＝0.4，有效長度為0.2 m,靠在導軌的外面，為使金屬棒不下滑，我們施一與紙面夾角為600且與導線垂直向外的磁場，（g=10 m/s2）求：
（1)此磁場是斜向上還是斜向下？
（2）b的範圍是多少？
解析: b最小時摩擦力沿導軌向上，則有
μfn＋bilcos300＝mg, fn=bilsin300 解得b＝2.34 t
當b最大時摩擦力沿導軌向下，則有bilcos300＝mg＋μfn
fn=bilsin300 解得b=3. 75 tb的範圍是2.34 t -- 3. 75 t
磁場對運動電荷的作用
一、洛侖茲力
磁場對運動電荷的作用力
1.洛倫茲力的公式: f=qvb sinθ，θ是v、b之間的夾角.
2.當帶電粒子的運動方向與磁場方向互相平行時，f＝0
3.當帶電粒子的運動方向與磁場方向互相垂直時，f=qvb
4.只有運動電荷在磁場中才有可能受到洛倫茲力作用，靜止電荷在磁場中受到的磁場對電荷的作用力一定為0．
二、洛倫茲力的方向
1.洛倫茲力f的方向既垂直於磁場b的方向，又垂直於運動電荷的速度v的方向，即f總是垂直於b和v所在的平面．2.使用左手定則判定洛倫茲力方向
三、帶電粒子在勻強磁場中的運動
1.不計重力的帶電粒子在勻強磁場中的運動可分三種情況：一是勻速直線運動；二是勻速圓周運動；三是螺旋運動．
2.不計重力的帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的軌跡半徑r=mv/qb；其運動週期t=2πm/qb（與速度大小無關）．
【例1】一帶電粒子以初速度v0垂直於勻強電場e 沿兩板中線射入，不計重力，由c點射出時的速度為v，若在兩板間加以垂直紙面向裡的勻強磁場，粒子仍以v0入射，恰從c關於中線的對稱點d射出，如圖所示，則粒子從d點射出的速度為多少? vd=
【例2】如圖所示，豎直兩平行板p、q，長為l，兩板間電壓為u，垂直紙面的勻強磁場的磁感應強度為b，電場和磁場均勻分布在兩板空間內，今有帶電量為q，質量為m的帶正電的油滴，從某高度處由靜止落下，從兩板正**進入兩板之間，剛進入時油滴受到的磁場力和電場力相等，此後油滴恰好從p板的下端點處離開兩板正對的區域，求（1）油滴原來靜止下落的位置離板上端點的高度h。（2）油滴離開板間時的速度大小。
1、帶電粒子在磁場中運動的圓心、半徑及時間的確定
（1)用幾何知識確定圓心並求半徑．
因為f方向指向圓心，根據f一定垂直v，畫出粒子運動軌跡中任意兩點（大多是射入點和出射點）的f或半徑方向，其延長線的交點即為圓心，再用幾何知識求其半徑與弦長的關係．
(2)確定軌跡所對應的圓心角，求運動時間．
t=θt/3600（或θt/2π）可求出運動時間．
(3)注意圓周運動中有關對稱的規律． 如從同一邊界射入的粒子，從同一邊界射出時，速度與邊界的夾角相等；在圓形磁場區域內，沿徑向射入的粒子，必沿徑向射出．
【例5】如圖所示，一束電子（電量為e）以速度v垂直射入磁感應強度為b，寬度為d的勻強磁場中，穿過磁場時速度方向與電子原來入射方向的夾角是300，則電子的質量是穿過磁場的時間是
2、洛侖茲力的多解問題
（1）帶電粒子電性不確定形成多解．（2）磁場方向不確定形成多解．
（3）臨界狀態不惟一形成多解．（4）運動的重複性形成多解．
專題:帶電粒子在復合場中的運動
一、復合場的分類：
1、復合場：即電場與磁場有明顯的界線2、疊加場：即在同一區域內同時有電場和磁場
二、帶電粒子在復合場電運動的基本分析
1.當帶電粒子在復合場中所受的合外力為0時，粒子將做勻速直線運動或靜止．
2.當帶電粒子所受的合外力與運動方向在同一條直線上時，粒子將做變速直線運動．
3.當帶電粒子所受的合外力充當向心力時，粒子將做勻速圓周運動．
四、對於重力的考慮
重力考慮與否分三種情況．（1)對於微觀粒子，如電子、質子、離子等一般不做特殊交待就可以不計其重力。（2)在題目中有明確交待的是否要考慮重力的。（3)對未知名的帶電粒子其重力採用假設法
五、復合場中的特殊物理模型
1．粒子速度選擇器
qv0b＝qe,v0=e/b，若v= v0=e/b，粒子做直線運動，與粒子電量、電性、質量無關
若v＜e/b，電場力大，粒子向電場力方向偏，電場力做正功，動能增加．
若v＞e/b，洛倫茲力大，粒子向磁場力方向偏，電場力做負功，動能減少．
2.磁流體發電機
如圖所示，由燃燒室o燃燒電離成的正、負離子（等離子體）以高速。噴入偏轉磁場b中．在洛倫茲力作用下，正、負離子分別向上、下極板偏轉、積累，從而在板間形成乙個向下的電場．兩板間形成一定的電勢差．當qvb=qu/d時電勢差穩定u＝dvb，這就相當於乙個可以對外供電的電源．
高中物理磁場 總結
磁場基本性質 一 磁場 1 磁場 磁場是存在於磁體 運動電荷周圍的一種物質 它的基本特性是 對處於其中的磁體 電流 運動電荷有力的作用 2 磁現象的電本質 所有的磁現象都可歸結為運動電荷之間通過磁場而發生的相互作用 二 磁感線 為了描述磁場的強弱與方向，人們想象在磁場中畫出的一組有方向的曲線 1 疏...
高中物理磁場總結
例4 如圖，兩個共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地，其上均勻分布著平行於軸線的四條狹縫a b c和d，外筒的半徑為r0。在圓筒之外的足夠大區域中有平行於軸線方向的均勻磁場，磁感強度的大小為b。在兩極間加上電壓，使兩圓筒之間的區域內有沿半徑向外的電場。一質量為m 帶電量為 q的粒子，從緊靠內筒且正對狹縫...
高中物理磁場 完美總結學生版
磁場基本性質 一 磁場 1 磁場 磁場是存在於磁體 運動電荷周圍的一種物質 它的基本特性是 對處於其中的磁體 電流 運動電荷有力的作用 2 磁現象的電本質 所有的磁現象都可歸結為運動電荷之間通過磁場而發生的相互作用 二 磁感線 為了描述磁場的強弱與方向，人們想象在磁場中畫出的一組有方向的曲線 1 疏...