内容正文:
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专题9 磁场
考点37 磁场 安培力
考点38 带电粒子在磁场中的圆周运动
考点39 带电粒子在复合场中的运动
考点40 洛伦兹力在现代科技中的应用问题
考点41 带电体在复合场中的运动
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考点37 磁场 安培力
1. 磁场与磁感线
(1) 磁场:磁体或电流周围存在磁场.磁体与磁体、磁体和电流、电流和电流通过磁场相互作用.
①关注地磁场,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近.
②电流周围磁场的方向用安培定则(也称右手螺旋定则)来确定.
(2) 掌握几种常见的磁场与磁感线
①直线电流的磁场:无磁极,非匀强,距导线越远处磁场越弱.
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②环形电流的磁场:两侧是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱.
③通电螺线管的磁场:两端分别是N极和S极,管内是匀强磁场,管外为非匀强磁场.
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2. 磁感应强度与安培力
(1)磁感应强度是表示磁场强弱的物理量.定义,即在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,受到的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值是磁感应强度的大小.
(2) 安培力
在匀强磁场中,长为L的导体,通入电流I,当通电导线与磁场方向垂直放置时,安培力最大,为F=BIL.
当通电导线与磁场方向平行放置时,安培力最小,为0(即不受力).当通电导线与磁场方向成其他任意角放置时,F=BILsinθ.
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安培力的方向用左手定则判断,即平伸左手掌,大拇指与四指垂直,磁感线垂直穿过掌心,四指指向电流方向,大拇指所指方向即为导体受到安培力方向.
注: F⊥B,F⊥L,但L与B不一定垂直.
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考法1 磁场的产生与磁场叠加★★
1.磁场的产生
(1) 磁体周围存在磁场,磁感线从内到外闭合,在内部由南极指向北极,在外部才由北极指向南极.
(2) 电流的磁场.需要掌握上述几种典型的磁场,能从立体、横截、纵截三个不同角度运用安培定则确定电流方向与磁场方向的关系.
对于通电螺线管,在应考时要注意导线的绕向与电源的接法,确定电流的流向,准确应用右手螺旋定则确定磁场方向,如图所示.
考点37 磁场 安培力
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2.磁场的叠加
空间中的磁场通常会是多个磁场的叠加,磁感应强度是矢量,可以通过平行四边形定则进行计算或判断.通常考题中出现的磁场不是匀强磁场,这类考题的解法如下:
(1) 确定磁场场源,如通电导线.
(2) 定位空间中需求解磁场的点,利用安培定则判定各个