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1、磁场对通电导线的作用力第1页，本讲稿共14页一、磁场二、磁场对电流的作用三、磁场对运动电荷的作用四、实际应用五、带电粒子在复合场中的运动第2页，本讲稿共14页一、磁场1、磁体磁体,电流电流和和运动电荷运动电荷的周围空间存在着一种的周围空间存在着一种特殊物质特殊物质,叫磁场叫磁场.第3页，本讲稿共14页2、磁场的基本特性之一、磁场的基本特性之一就是对处于其中的就是对处于其中的磁体、电流磁体、电流或运动电荷或运动电荷有力的作用有力的作用。磁极与磁极之间、磁体与电。磁极与磁极之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的流之间、电流与电流之间的作用力都是通过作用力都是通过自己的磁场自己的磁场而而作用于对方的
2、。作用于对方的。3 3、磁场的方向：规定在磁场中任一点，小磁针静止时、磁场的方向：规定在磁场中任一点，小磁针静止时N N极指向（即极指向（即N N极极的受力方向）就是该点的磁场方向。（注意：的受力方向）就是该点的磁场方向。（注意：不是电流的受力方向）不是电流的受力方向）磁场的方向磁场的方向小磁针静止时小磁针静止时N极指向极指向N极的受力方向极的受力方向磁感线某点的磁感线某点的切线方向切线方向磁感应强度的方向磁感应强度的方向五个五个方向方向的统一：的统一：第4页，本讲稿共14页6、磁感线、磁感线（1）在磁场中画出一些有方向的曲线，在这些曲）在磁场中画出一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的曲线
3、方向，亦即该点的切线方向，线上，每一点的曲线方向，亦即该点的切线方向，都跟该点的磁场方向一致，这些曲线称为磁感线。都跟该点的磁场方向一致，这些曲线称为磁感线。（2）磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线上某点的切）磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线上某点的切向就是该点的磁场方向。向就是该点的磁场方向。（3）磁感线不相交、不相切、不中断、是闭合曲线，在）磁感线不相交、不相切、不中断、是闭合曲线，在磁体外部，从磁体外部，从N极指向极指向S极；在磁体内部，由极；在磁体内部，由S极指向极指向N极。极。（4）磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型，）磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型，在磁场中并不真
4、的存在。在磁场中并不真的存在。第5页，本讲稿共14页掌握条形磁铁、马蹄形磁铁、地磁场、通电直导线、环形电流、掌握条形磁铁、马蹄形磁铁、地磁场、通电直导线、环形电流、通电螺通电螺线管线管的磁感线分布情况。的磁感线分布情况。电场线电场线磁感线磁感线相似相似之处之处不同不同之处之处7、磁感线和电场线的相似和不同之处：、磁感线和电场线的相似和不同之处：任意两条都不能相交；都是假想线；任意两条都不能相交；都是假想线；切线方向都代表（电或磁）场的方向；切线方向都代表（电或磁）场的方向；疏密都代表（电或磁）场的弱和强。疏密都代表（电或磁）场的弱和强。从正电荷出发到负电从正电荷出发到负电荷终止的荷终止的不封闭
5、不封闭曲线曲线磁铁外部：磁铁外部：N极到极到S极，极，内部：内部：S极到极到N极的极的封闭封闭曲线曲线第6页，本讲稿共14页 地球磁场地球磁场 通电直导线周围磁场通电直导线周围磁场 通电环通电环形形导线周围磁场导线周围磁场第7页，本讲稿共14页 通通电电螺螺线线管管中中有有如如图图所所示示方方向向的的电电流流，其其中各小磁针中各小磁针N极所指方向向左的是极所指方向向左的是()A甲甲B乙乙C丙丙D丁丁练习练习答案答案：B第8页，本讲稿共14页9、磁感应强度、磁感应强度（1）、）、定义：定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力所受的安培力F跟电流跟电流
6、I和导线长度和导线长度L的乘积的乘积IL的比值叫的比值叫做磁感应强度。做磁感应强度。单位：特斯拉单位：特斯拉（2）匀强磁场匀强磁场磁感应强度的大小和方向都相同的磁场磁感应强度的大小和方向都相同的磁场两个较大的平行异名磁极之间（除边缘外）、长直通两个较大的平行异名磁极之间（除边缘外）、长直通电螺线管内部（除两端外）都是匀强磁场。电螺线管内部（除两端外）都是匀强磁场。注意磁感应强度由磁场本身决定，和放注意磁感应强度由磁场本身决定，和放不放入电流无关。不放入电流无关。第9页，本讲稿共14页三、磁场对电流的作用三、磁场对电流的作用1、磁场对电流的作用力叫做安培力。、磁场对电流的作用力叫做安培力。大小：
7、大小：F=BIL （适用条件：（适用条件：IB）（注意：（注意：L应取有效长度应取有效长度）方向：方向：左手定则左手定则2、重要推论：、重要推论：两平行通电直导线，若通以同向电流，则相互吸引；若通两平行通电直导线，若通以同向电流，则相互吸引；若通以反向电流，则相互排斥。以反向电流，则相互排斥。若电流和磁场若电流和磁场方向方向平行，电流不受磁场力平行，电流不受磁场力F的方向的方向总是总是垂直于垂直于B和和I所决定的平面所决定的平面第10页，本讲稿共14页专题一：安培定则分析电流的磁场n在蹄形铁芯上绕有线圈，如图所示，根据小磁针的指向，画出线圈的绕线方向NS第11页，本讲稿共14页专题二：平行四边
8、形定则在磁场中的应用n在纸上有一个等边三角形ABC，其顶点处都通有相同电流的三根长直导线垂直于纸面放置，电流方向如图所示，每根通电导线在三角形的中心O产生的磁感应强度大小为B，则中心O处的磁感应强度的大小为多少ABCO第12页，本讲稿共14页专题三：安培力的计算一般和静力学联系，解题的关键就是作出便于分析直导线受力的平面图n例.在倾角300的斜面上，固定一宽L0.25m的金属框，接入电池的电动势E12V，内阻不计，垂直框架放有一质量m0.2kg的金属棒ab，它与框架间的动摩擦因素 ，整个装置放在磁感应强度应强度B0.8T、垂直框面斜向上的匀强磁场中，如图所示，当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围内时，可使金属棒静止在框架上？baRB第13页，本讲稿共14页n例.如图所示，质量为m的金属棒，搁在光滑导轨的右端，导轨间距为L，距离地面高度为h，处于大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中，并接有电动势为E的电池和电容为C的电容器，当将开关K从位置1拨到位置2时，金属棒被抛出的水平距离为S，试计算n（1）安培力对金属棒所做的功n（2）电容器的剩余电压sE12hB第14页，本讲稿共14页