磁场的描述 磁场的作用

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【学习目标】

1.知道磁体的磁场、电流的磁场和地磁场 2. 理解磁感应强度的概念

3.掌握安培定则、熟悉几种常见磁场的磁感线分布，掌握磁场对通电导线的作用以及对运动电荷的作用，会用左手定则判断力的方向。

【学法指导】高考对磁场专题知识的考查频率很高，其中包括磁场的基本性质和安培力的应用，洛伦兹力和带电粒子在磁场中的运动、带电粒子在复合场中的运动等

【自主预习或合作探究】

一、磁场、磁场的描述[来源:学科网ZXXK]

1．磁场的基本性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有 的作用．[来源:Zxxk.Com]

2．用磁感应强度描述 （磁感应强度物理意义：描述磁场强弱和方向）．

(1)定义式：B＝ (通电导线垂直于磁场)．单位 符号T.

(2)方向：小磁针静止时 的指向．是 量，合成遵循

3．用磁感线描述

特点：①磁感线的疏密程度表示磁场 ．磁感线上某点的 方向就是该点的磁场方向．

②磁感线是 曲线，无始无终．在磁体外部，从 极指向 极，在磁体内部，从 极指向 极

③磁感线是假想的曲线，不 、不 。

二、几种常见的磁场分布

（1）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图所示)

（2）地磁场

1)地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在 附近，磁感线分布如图所示。

2)地磁场B的水平分量(Bx)总是从 ，而竖直分量(By)，在南半球 ，在北半球 。赤道处的地磁场 。

（3）电流的磁场

如图所示，甲、乙是直线电流的磁场，丙、丁是环形电流的磁场，戊、己是通电螺线管的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向。

三、磁场的作用

1.安培力：

大小：(1)F＝BILsin θ(其中θ为B与I之间的夹角)

方向：

(1)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个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向 的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．

(2)安培力的方向特点：，F⊥B F⊥I，即F垂直于B和I决定的平面．(注意：B和I可以有任意夹角)

2.、洛伦兹力 电荷在磁场中所受的力．

大小：F＝Bqvsinθ(其中θ为B与v之间的夹角) [来源:学科网]

方向：

(1)判定方法：

(2)方向特点：F⊥B，F⊥v.即F垂直于 决定的平面．(注意B和v可以有任意夹角)．

由于F始终 v的方向，故洛伦兹力永不做功．

五、带电粒子在磁场中的运动

1．若v∥B，带电粒子以入射速度v做 运动．

2．若v⊥B，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度v做 运动．[来源:学&科&网Z&X&X&K]

3．基本公式:(1)向心力公式：qvB＝ ．(2)轨道半径公式：r＝ ．（3）周期：T=

【拓展延伸】关于带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动，下列说法正确的是( )

A．带电粒子沿电场线方向射入，电场力对带电粒子做正功，粒子动能一定增加

B．带电粒子垂直于电场线方向射入，电场力对带电粒子不做功，粒子动能不变

C．带电粒子沿磁感线方向射入，洛伦兹力对带电粒子做正功，粒子动能一定增加

D．不管带电粒子怎样射入磁场，洛伦兹力对带电粒子都不做功，粒子动能不变

[来源:学§科§网Z§X§X§K]

【我的疑惑】

【自测反馈】

(2013·高考安徽卷)图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是( )

A．向上 B．向下 C．向左 D．向右

磁场的描述 磁场的作用