磁场
前情回顾：
磁场知识结构
磁场
基本概念
磁场的产生：
磁场的描述：
1、磁感应强度：
2、磁通量：
磁场对电流的作用
1、安培力
2、多力作用下平衡与运动
磁场对运动电荷的作用
1、洛伦兹力
2、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动
3、带电粒子在复合场中的运动
4、几个典型模型
一、基本概念
1．磁场的产生
（1）磁极和电流周围都存在磁场，它是一种特殊形的物质
（2）磁场的基本特性就是对处于其中的 或者 有磁场力的作用。磁极与磁极之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的作用力都是通过自己的 而作用于对方的。
磁极
电流
磁场
典型例题
1、 做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，通电后发现小磁针不动，用手拨动一下小磁针，小磁针转动180o后静止不动，由此可知通电直导线放置情况是（ ）

A．东西向 B．南北向
C．正西南 D．正西北
A
2、磁场的描述
(1)磁感线用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每点的 就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时 Ｎ极的指向。磁感线的 表示磁场的强弱。磁感线是闭合不相交的假想曲线．
切线方向
疏密
几种磁场的磁感线：
安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。
(2) 确定电流产生磁场的方向用安培（右手）　定则, 用右手握住通电直导线，让伸直的大拇指的指向跟电流的方向一致，则弯曲的四指所指的方向表示磁感线的环绕方向．而在判断环形电流的磁感线与电流方向的关系时，右手弯曲的四指和环形电流方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上的磁感线方向．
(3) 磁感应强度：它反映了该处磁场的强弱
定义 　　为该处的磁感应强度的大小，方向为该点的磁感线的切线方向
典型例题
1、关于磁感线和电场线的描述，正确的有( )
A.电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极
B.电场线不一定闭合，磁感线一定闭合
C.磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹
D.沿磁感线方向磁场不断减弱
B
2、在纸面上有一个等边三角形ABC，在B、C顶点处都通有相同电流的两根长直导线，导线垂直于纸面放置，电流方向如图3-2-2所示，每根通电导线在三角形的A点产生的磁感应强度大小为B，则三角形A点的磁感应强度大小为 . 方向为 .若C点处的电流方向反向，则A点处的磁感应强度大小为 ，方向为 .
针对训练
3、如图3-2-3所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，用穿过两环的磁通量φa和φb大小关系为：（ ）
A．φa<φb
B．φa>φb
C．φa=φb
D．无法比较
B
二、安培力 （磁场对电流的作用力）
条件： L 与 B 垂直（二者平行时不受安培力）
重要推论：两平行通电直导线，
若通以同向电流，则相互 吸引 ；
若通以反向电流，则相互 排斥 。
分类:
1.定性分析:安培力作用下物体运动方向的
判断
2.定量计算
a:只受安培力作用
b:安培力作用下的平衡问题
例2．条形磁铁放在粗糙水平面上，正中的正上方有一导线，通有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压力将会______（增大、减小还是不变？）。水平面对磁铁的摩擦力大小为______。
例1．如图所示，可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流，不计通电导线的重力，仅在磁场力作用下，导线将如何移动？
从左向右看，导线将顺时针转动，同时向右运动
4、如图A-11-50-13所示，将一根长为的直导线，由中点折成直角形放在磁感应强度为B的匀强磁场中，导线平面与磁感线垂直，当导线中通以电流I后，磁场对导线的作用力大小为（　　）
A．　　　　　　　　 B．
C． 　　　　　　　　 D．

变式训练
3、用两个一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流（如图3-3-3所示），当棒静止时，弹簧秤的读数为F1；若将棒中的电流方向，当棒静止时，弹簧秤的示数为F2，且F2＞F1，根据这两个数据，可以确定（ ）
A．磁场的方向 B．磁感强度的大小
C．安培力的大小 D．铜棒的重力
ACD
例５．如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽L。匀强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L ，质量为m，水平放在导轨上。当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止。求：⑴B至少多大？这时B的方向如何？⑵若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止？
画侧视图！
变式训练
变式训练２
变式训练３
应用
6．电磁炮是一种理想的兵器，其主要原理如图11.2-14所示，1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10 km/s的电磁炮（常规炮弹速度大小约为2 km/s），若轨道宽2 m，长为100 m，通过的电流为10 A， 则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多少？磁场力的最大功率为多大？（轨道摩擦不计）
课后思考题
1、如图A-11-50-19所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面三角形框架，三边的长度分别为3L、４L和５L，电阻丝L长度的电阻为r，框架与电动势为E、内阻为r的电源相连通，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场。则框架受到的磁场力大小为　　　　　　，方向是　　　　　　　。
2、.如图A-11-50-23所示，电源电动E=2V,r=0.5Ω，竖直导轨电阻可忽略，金属棒的质量m=0.1kg,R=0.5Ω，它与导轨动摩擦因数μ＝0.4，有效长度为0.2m，靠在导轨外面，为使金属棒不动，我们施一与纸面夹角为30°与导线垂直且向里的磁场（g=10m/s2）。求：此磁场是斜向上还是斜向下？B的范围是多少？
3、如图A-11-50-14所示，在倾角为α的光滑斜面上，旋转一根长为L，质量为m，通过电流I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为（　　）
A．，方向垂直斜面向下
B．，方向垂直水平面向上
C．，方向竖直向下
D．，方向水平向右
4．在倾角为α的光滑斜面上，置一通有电流I、长L质量为m的导体棒，如图11.2-17所示．试求：
(1)欲使棒静止在斜面上，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．
(2)若棒静止在斜面上且对斜面无压力，外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向．
(3)分析棒有可能静止在斜面上且要求B垂直L，应加外磁场的方向范围．