第一章 安培力和洛伦兹力（知识清单）物理人教版选择性必修第二册

该高中物理知识清单系统梳理了“安培力和洛伦兹力”单元内容，涵盖安培力、洛伦兹力的方向判定、大小计算及磁电式电流表、质谱仪等应用，构建了从基础概念到公式推导再到实际应用的递进式学习支架。 清单通过情境化分类呈现知识，如将安培力大小按磁场夹角分三种情况推导，用“找圆心、定半径、画轨迹、知角度”口诀归纳磁场中圆周运动问题解法，突出物理观念构建与科学思维培养。标注有效长度、洛伦兹力做功等重难点，助力学生自主复习，也为教师教学设计提供精准支持。

第一章 安培力和洛伦兹力（知识清单） 第1节 磁场对通电导线的作用力 一、安培力的方向 1.安培力：通电导线在 中受的力称为安培力。 2.安培力的方向：与 方向、 的方向都垂直，可由左手定则判定。 3.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；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向 ，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。 说明：安培力的方向既垂直于电流方向，也垂直于磁场方向，即垂直于电流和磁场所决定的平面。而磁场方向与电流方向 垂直。 2、 安培力的大小 1.同一通电导线，按不同方式放在同一磁场中，受力情况不同。 如图甲，通电导线与磁场方向垂直，安培力最大，F＝ 如图乙，通电导线与磁场方向平行，安培力最小，F＝ 如图丙，通电导线与磁场方向成θ角，可按图丁分解磁感应强度得安培力大小为F＝ ，这是一般情况下安培力的表达式。 注意：磁场对磁铁一定有力的作用，但对电流不一定有力的作用。 2.补充说明 ①表达式F＝BILsinθ中的L为导线在磁场中的 ，即两端点所连线段的长度； 推论：对匀强磁场中任意形状的闭合平面线圈，其有效长度L=0，故通电后所受安培力的矢量和一定为零。 ②表达式F＝BILsinθ中的B为导线所处外部磁场的磁感应强度，不必考虑导线自身产生的磁场对外部磁场的影响； ③表达式F＝BILsinθ的适用条件一般为匀强磁场。若是非匀强磁场，仅适用于电流元。 ④当电流同时受到几个安培力时，电流所受的安培力为这几个安培力的矢量和。 三、磁电式电流表 1.结构 磁电式电流表主要由永久磁铁、线圈、螺旋弹簧、极靴、软铁、指针、刻度盘等构成。 2.特点 两极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱，使极靴与圆柱间的磁场都沿 。 这样，无论线圈转到什么位置，线圈平面都与磁场方向 ，线圈左右两边所在处的磁感应强度大小都 。安培力的大小与电流成正比，安培力的方向总与线圈平面垂直。 3.工作原理：通电线圈在安培力的作用下发生转动。线圈偏转角度越大，被测电流就越大；线圈偏转方向不同，被测电流的方向不同。 ①线圈转动的原因：通电线圈在磁场中受到安培力的作用。由左手定则可以判定，线圈左右两边所受安培力的方向相反，于是安装在轴上的线圈发生转动。 ②线圈不会一直转动的原因：线圈转动时，螺旋弹簧变形，以反抗线圈的转动。 ③为什么指针的角度可以说明电流的大小：电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大，线圈偏转的角度也越大，达到新的平衡。所以从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小。 ④为什么可以根据指针偏转的方向确定电流方向：线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随之改变，指针偏转的方向也随着改变。所以根据指针的偏转方向可以知道被测电流的方向。 4.优缺点 ①优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流。 ②缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱（几十微安到几毫安）。如果要用它测量较大的电流，就要利用电表的改装原理扩大量程。 第2节 磁场对运动电荷的作用力 一、洛伦兹力的方向 1.洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的力叫洛伦兹力。 2.洛伦兹力的方向：与 的方向及 的方向都垂直，可由左手定则判定。 3.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；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向 ，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。负电荷受力的方向与正电荷受力的方向 。 说明： ①洛伦兹力的方向既垂直于电荷运动的方向，也垂直于磁场方向，即垂直于运动电荷 和 确定的平面。但磁场方向与运动电荷的速度方向不一定垂直。 ②洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直。当电荷运动方向改变时，洛伦兹力的方向也随之改变，但洛伦兹力不改变速度的大小，只改变速度的方向，所以洛伦兹力功。 ③用左手定则判断负电荷在磁场中运动时所受洛伦兹力的方向时，可将四指指向 ，此时拇指所指的方向即洛伦兹力的方向。 ④通电导线在磁场中受到的安培力，实际是洛伦兹力的宏观表现。 3、 洛伦兹力的大小 1.带电粒子沿不同方向进入磁场时，受力情况不同。 粒子速度方向与磁场方向平行时，F＝ 粒子垂直进入磁场时，F＝ 粒子速度方向与磁场方向成θ角时，F＝ 2.洛伦兹力与安培力的关系 区别： ①洛伦兹力是单个运动电荷所受到的磁场力，安培力是电流(即大量定向移动的电荷)所受到的磁场力； ②洛伦兹力对运动电荷 ，安培力可以 。 联系： ①洛伦兹力是安培力的微观实质，安培力是洛伦兹力的宏观体现，二者是相同性质的力，都是磁场力。 ②洛伦兹力与安培力的方向均可用 进行判断。 三、电子束的磁偏转 1.电视显像管的构造 电视显像管由 、 和 组成。其中偏转线圈可产生使电子束偏转的磁场。 2.原理 电子枪发射电子，发射的电子束经过偏转线圈在磁场中偏转，荧光屏被电子束撞击发光。 3.扫描 在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化，因此电子束打在荧光屏上的光点就会从上向下、从左向右不断移动，这在显示技术中叫作扫描。 电子束从最上一行到最下一行扫描一遍叫做一场，电视机每秒要进行50场扫描，所以我们感到整个荧光屏都在发光。 第三节 带电粒子在匀强磁场中的运动 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 带电粒子沿不同方向进入磁场时受力情况不同，运动情况也就不同。若只考虑磁场对带电粒子的作用力，有以下三种运动情况： ①带电粒子速度方向与磁场方向平行时，在匀强磁场中做 ； ②带电粒子速度方向与磁场方向垂直时，在匀强磁场中做 ；  洛伦兹力总是与粒子的运动方向垂直，只改变粒子的 ，不改变粒子的 ，即洛伦兹力对粒子起到了 的作用，所以带电粒子在垂直于磁感线的平面以入射速度v做 ③带电粒子速度方向与磁场方向成θ角时，在磁场中做等半径、等螺距的螺旋线运动。 带电粒子速度方向与磁场方向成θ角时，可将速度方向沿着磁场方向和垂直于磁场进行分解，得带电粒子所做运动为匀速直线运动和匀速圆周运动的合运动，即等螺旋线运动。 二、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期 1.轨道半径 由洛伦兹力提供向心力可列式 得带电粒子做匀速圆周运动的轨道半径为 可见，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径与它的质量、速度成正比，与电荷量、磁感应强度成反比。 2.周期公式 得带电粒子做匀速圆周运动的周期为 发现T与粒子的轨道半径和运动速度无关，只与粒子的比荷和磁场的磁感应强度有关。 3.磁场中运动时间 当带电粒子转过的圆心角为θ(弧度)时，所用时间为 三、处理带电粒子在磁场中做圆周运动问题的重要方法 要处理带电粒子在磁场中做圆周运动的相关问题，本质上是处理圆的相关问题，即圆心、半径、角度、轨迹等的确定，可记为口诀“找圆心、定半径、画轨迹、知角度”。其中圆心位置的确定极为重要，通常有以下几种情况及解决办法。 ①已知轨迹上两点的位置和速度方向 可做两点速度方向的垂线，即洛伦兹力的方向，其延长线的交点即为圆心。 ②已知轨迹上一点的位置和速度方向及另一点的位置 可做已知速度方向的垂线，和两点连线的中垂线，这两条线的交点即为圆心。 ③已知轨迹上一点的位置和速度方向及另一点的速度方向，但不知另一点的位置 可做已知位置的一点速度方向的垂线，和两速度方向的延长线与反向延长线所夹角的角平分线，这两条线的交点即为圆心。 第四节 质谱仪和回旋加速器 一、质谱仪 1.结构：如图，质谱仪主要由电离室、加速电场、偏转磁场和照相底片构成。  2.工作原理： ①电离室：中性气体进入电离室被电离，产生带电粒子。带电粒子从小孔“飘”出进入加速电场。 ②加速电场：使带电粒子获得速度。设加速电场电压为U，则有 ③偏转磁场：使不同的带电粒子偏转分离。设匀强磁场的磁感应强度为B，带电粒子垂直进入匀强磁场中做匀速圆周运动，有 ④照相底片：记录不同粒子偏转位置及半径。从粒子打在底片D上的位置可以测出圆周的半径r，从而计算粒子比荷。 3.应用：可用于计算粒子的比荷，测定带电粒子的质量和分析同位素。 二、回旋加速器 1.结构：如图所示，回旋加速器由两个中空的半圆金属盒（D形盒）构成，两D形盒接交流电源，D形盒处于垂直于D形盒的匀强磁场中。 2.工作原理： ①回旋加速器两D形盒之间有窄缝，窄缝中心附近放置粒子源（如质子、氘核或α粒子源等）。 ②两D形盒间接交流电源，在狭缝中形成交变电场，带电粒子经过该区域时被加速。设电压为U，则有 ③两D形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，带电粒子以一定的速度进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，从而改变运动方向，半个圆周后再次进入电场。设磁感应强度为B，则有 ④为保证粒子每次经过狭缝时都被加速，使之能量不断提高，需在狭缝两侧加上跟带电粒子在D形盒中运动周期相同的交变电压。即交变电流的周期等于粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期。则由 可得：交变电流的周期与粒子运动的速率及轨道半径无关，由带电粒子的比荷及磁场的磁感应强度决定。 注意：粒子每加速一次，轨道半径就增大一些，但粒子做匀速圆周运动的周期不变。粒子在一个周期内被加速两次。 3.特点： ①粒子的最大动能 由 得 可知对同一粒子而言，其获得的最大动能由磁感应强度B和金属盒半径R决定，与加速电压及加速次数无关。 ②粒子被加速次数 粒子每加速一次，动能就增加qU，设粒子加速次数为n，则有 可得 ③粒子运动总时间 设粒子在电场中运动时间为t1，在磁场中运动时间为t2，则粒子运动总时间为t=t1+t2，因为t1≪t2，可认为粒子在加速器中运动的时间近似等于t2。 因为粒子在一个周期内被加速两次，且粒子加速次数为n，则粒子在磁场中运动的时间为 4.说明：回旋加速器加速的带电粒子，能量达到25∽30MeV后就很难再加速了。原因是，按照狭义相对论，粒子的质量随着速度的增大而增大，而质量的变化会导致其回转周期的变化，从而破坏了与电场变化周期的同步。 一、安培力作用下导体运动方向的判断方法 不管是通电导体还是磁体，对通电导线的作用都是通过磁场来实现的，因此，必须要清楚导线所在位置的磁场分布情况，然后结合左手定则准确判断导线的受力情况或将要发生的运动。在实际操作过程中，往往采用以下四种方法。 （1）电流元法：把整段导线分为许多段电流元，先用左手定则判断每段电流元受力的方向，然后判断整段导线所受合力的方向，从而确定导线运动方向。 （2）等效法：环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁体或多个环形电流，反过来等效也成立。 （3）特殊位置法：首先转动通电导线到某个便于分析的特殊位置（如转过90°)，然后判断其所受安培力的方向，从而确定其运动方向。 （4）结论法：两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势。 二、带电粒子的运动与磁场边界的关系判断方法 （1）刚好穿出或刚好不能穿出磁场的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切。 （2）当带电粒子以一定的速率垂直射人磁场时，其运动轨迹越长，轨迹所对圆心角越大，带电粒子在有界磁场中运动的时间越长。 （3）当粒子的比荷相同，速率变化时，带电粒子在同一匀强磁场中运动的圆心角越大的，运动时间越长。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 安培力和洛伦兹力（知识清单） 第1节 磁场对通电导线的作用力 一、安培力的方向 1.安培力：通电导线在磁场中受的力称为安培力。 2.安培力的方向：与电流方向、磁感应强度的方向都垂直，可由左手定则判定。 3.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；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向电流的方向，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。 说明：安培力的方向既垂直于电流方向，也垂直于磁场方向，即垂直于电流和磁场所决定的平面。而磁场方向与电流方向不一定垂直。 2、 安培力的大小 1.同一通电导线，按不同方式放在同一磁场中，受力情况不同。 如图甲，通电导线与磁场方向垂直，安培力最大，F＝BIL. 如图乙，通电导线与磁场方向平行，安培力最小，F＝0. 如图丙，通电导线与磁场方向成θ角，可按图丁分解磁感应强度得安培力大小为F＝BILsinθ，这是一般情况下安培力的表达式。 注意：磁场对磁铁一定有力的作用，但对电流不一定有力的作用。 2.补充说明 ①表达式F＝BILsinθ中的L为导线在磁场中的“有效长度”，即两端点所连线段的长度； 推论：对匀强磁场中任意形状的闭合平面线圈，其有效长度L=0，故通电后所受安培力的矢量和一定为零。 ②表达式F＝BILsinθ中的B为导线所处外部磁场的磁感应强度，不必考虑导线自身产生的磁场对外部磁场的影响； ③表达式F＝BILsinθ的适用条件一般为匀强磁场。若是非匀强磁场，仅适用于电流元。 ④当电流同时受到几个安培力时，电流所受的安培力为这几个安培力的矢量和。 三、磁电式电流表 1.结构 磁电式电流表主要由永久磁铁、线圈、螺旋弹簧、极靴、软铁、指针、刻度盘等构成。 2.特点 两极间的极靴和极靴中间的铁质圆柱，使极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向。 这样，无论线圈转到什么位置，线圈平面都与磁场方向平行，线圈左右两边所在处的磁感应强度大小都相等。安培力的大小与电流成正比，安培力的方向总与线圈平面垂直。 3.工作原理：通电线圈在安培力的作用下发生转动。线圈偏转角度越大，被测电流就越大；线圈偏转方向不同，被测电流的方向不同。 ①线圈转动的原因：通电线圈在磁场中受到安培力的作用。由左手定则可以判定，线圈左右两边所受安培力的方向相反，于是安装在轴上的线圈发生转动。 ②线圈不会一直转动的原因：线圈转动时，螺旋弹簧变形，以反抗线圈的转动。 ③为什么指针的角度可以说明电流的大小：电流越大，安培力就越大，螺旋弹簧的形变也就越大，线圈偏转的角度也越大，达到新的平衡。所以从线圈偏转的角度就能判断通过电流的大小。 ④为什么可以根据指针偏转的方向确定电流方向：线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随之改变，指针偏转的方向也随着改变。所以根据指针的偏转方向可以知道被测电流的方向。 4.优缺点 ①优点：灵敏度高，可以测出很弱的电流。 ②缺点：线圈的导线很细，允许通过的电流很弱（几十微安到几毫安）。如果要用它测量较大的电流，就要利用电表的改装原理扩大量程。 第2节 磁场对运动电荷的作用力 一、洛伦兹力的方向 1.洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的力叫洛伦兹力。 2.洛伦兹力的方向：与电荷运动的方向及磁感应强度的方向都垂直，可由左手定则判定。 3.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；让磁感线从掌心垂直进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。负电荷受力的方向与正电荷受力的方向相反。 说明： ①洛伦兹力的方向既垂直于电荷运动的方向，也垂直于磁场方向，即垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面。但磁场方向与运动电荷的速度方向不一定垂直。 ②洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直。当电荷运动方向改变时，洛伦兹力的方向也随之改变，但洛伦兹力不改变速度的大小，只改变速度的方向，所以洛伦兹力不做功。 ③用左手定则判断负电荷在磁场中运动时所受洛伦兹力的方向时，可将四指指向负电荷运动的反方向，此时拇指所指的方向即洛伦兹力的方向。 ④通电导线在磁场中受到的安培力，实际是洛伦兹力的宏观表现。 3、 洛伦兹力的大小 1.带电粒子沿不同方向进入磁场时，受力情况不同。 粒子速度方向与磁场方向平行时，F＝0 粒子垂直进入磁场时，F＝qvB 粒子速度方向与磁场方向成θ角时，F＝qvBsinθ 2.洛伦兹力与安培力的关系 区别： ①洛伦兹力是单个运动电荷所受到的磁场力，安培力是电流(即大量定向移动的电荷)所受到的磁场力； ②洛伦兹力对运动电荷不做功，安培力可以做功。 联系： ①洛伦兹力是安培力的微观实质，安培力是洛伦兹力的宏观体现，二者是相同性质的力，都是磁场力。 ②洛伦兹力与安培力的方向均可用左手定则进行判断。 三、电子束的磁偏转 1.电视显像管的构造 电视显像管由电子枪、偏转线圈和荧光屏组成。其中偏转线圈可产生使电子束偏转的磁场。 2.原理 电子枪发射电子，发射的电子束经过偏转线圈在磁场中偏转，荧光屏被电子束撞击发光。 3.扫描 在偏转区的水平方向和竖直方向都有偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化，因此电子束打在荧光屏上的光点就会从上向下、从左向右不断移动，这在显示技术中叫作扫描。 电子束从最上一行到最下一行扫描一遍叫做一场，电视机每秒要进行50场扫描，所以我们感到整个荧光屏都在发光。 第三节 带电粒子在匀强磁场中的运动 一、带电粒子在匀强磁场中的运动 带电粒子沿不同方向进入磁场时受力情况不同，运动情况也就不同。若只考虑磁场对带电粒子的作用力，有以下三种运动情况： ①带电粒子速度方向与磁场方向平行时，在匀强磁场中做匀速直线运动； ②带电粒子速度方向与磁场方向垂直时，在匀强磁场中做匀速圆周运动；  洛伦兹力总是与粒子的运动方向垂直，只改变粒子的速度方向，不改变粒子的速度大小，即洛伦兹力对粒子起到了向心力的作用，所以带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动。 ③带电粒子速度方向与磁场方向成θ角时，在磁场中做等半径、等螺距的螺旋线运动。 带电粒子速度方向与磁场方向成θ角时，可将速度方向沿着磁场方向和垂直于磁场进行分解，得带电粒子所做运动为匀速直线运动和匀速圆周运动的合运动，即等螺旋线运动。 二、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期 1.轨道半径 由洛伦兹力提供向心力可列式 得带电粒子做匀速圆周运动的轨道半径为 可见，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径与它的质量、速度成正比，与电荷量、磁感应强度成反比。 2.周期公式 得带电粒子做匀速圆周运动的周期为 发现T与粒子的轨道半径和运动速度无关，只与粒子的比荷和磁场的磁感应强度有关。 3.磁场中运动时间 当带电粒子转过的圆心角为θ(弧度)时，所用时间为 三、处理带电粒子在磁场中做圆周运动问题的重要方法 要处理带电粒子在磁场中做圆周运动的相关问题，本质上是处理圆的相关问题，即圆心、半径、角度、轨迹等的确定，可记为口诀“找圆心、定半径、画轨迹、知角度”。其中圆心位置的确定极为重要，通常有以下几种情况及解决办法。 ①已知轨迹上两点的位置和速度方向 可做两点速度方向的垂线，即洛伦兹力的方向，其延长线的交点即为圆心。 ②已知轨迹上一点的位置和速度方向及另一点的位置 可做已知速度方向的垂线，和两点连线的中垂线，这两条线的交点即为圆心。 ③已知轨迹上一点的位置和速度方向及另一点的速度方向，但不知另一点的位置 可做已知位置的一点速度方向的垂线，和两速度方向的延长线与反向延长线所夹角的角平分线，这两条线的交点即为圆心。 第四节 质谱仪和回旋加速器 一、质谱仪 1.结构：如图，质谱仪主要由电离室、加速电场、偏转磁场和照相底片构成。  2.工作原理： ①电离室：中性气体进入电离室被电离，产生带电粒子。带电粒子从小孔“飘”出进入加速电场。 ②加速电场：使带电粒子获得速度。设加速电场电压为U，则有 ③偏转磁场：使不同的带电粒子偏转分离。设匀强磁场的磁感应强度为B，带电粒子垂直进入匀强磁场中做匀速圆周运动，有 ④照相底片：记录不同粒子偏转位置及半径。从粒子打在底片D上的位置可以测出圆周的半径r，从而计算粒子比荷。 3.应用：可用于计算粒子的比荷，测定带电粒子的质量和分析同位素。 二、回旋加速器 1.结构：如图所示，回旋加速器由两个中空的半圆金属盒（D形盒）构成，两D形盒接交流电源，D形盒处于垂直于D形盒的匀强磁场中。 2.工作原理： ①回旋加速器两D形盒之间有窄缝，窄缝中心附近放置粒子源（如质子、氘核或α粒子源等）。 ②两D形盒间接交流电源，在狭缝中形成交变电场，带电粒子经过该区域时被加速。设电压为U，则有 ③两D形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，带电粒子以一定的速度进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，从而改变运动方向，半个圆周后再次进入电场。设磁感应强度为B，则有 ④为保证粒子每次经过狭缝时都被加速，使之能量不断提高，需在狭缝两侧加上跟带电粒子在D形盒中运动周期相同的交变电压。即交变电流的周期等于粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期。则由 可得：交变电流的周期与粒子运动的速率及轨道半径无关，由带电粒子的比荷及磁场的磁感应强度决定。 注意：粒子每加速一次，轨道半径就增大一些，但粒子做匀速圆周运动的周期不变。粒子在一个周期内被加速两次。 3.特点： ①粒子的最大动能 由 得 可知对同一粒子而言，其获得的最大动能由磁感应强度B和金属盒半径R决定，与加速电压及加速次数无关。 ②粒子被加速次数 粒子每加速一次，动能就增加qU，设粒子加速次数为n，则有 可得 ③粒子运动总时间 设粒子在电场中运动时间为t1，在磁场中运动时间为t2，则粒子运动总时间为t=t1+t2，因为t1≪t2，可认为粒子在加速器中运动的时间近似等于t2。 因为粒子在一个周期内被加速两次，且粒子加速次数为n，则粒子在磁场中运动的时间为 4.说明：回旋加速器加速的带电粒子，能量达到25∽30MeV后就很难再加速了。原因是，按照狭义相对论，粒子的质量随着速度的增大而增大，而质量的变化会导致其回转周期的变化，从而破坏了与电场变化周期的同步。 一、安培力作用下导体运动方向的判断方法 不管是通电导体还是磁体，对通电导线的作用都是通过磁场来实现的，因此，必须要清楚导线所在位置的磁场分布情况，然后结合左手定则准确判断导线的受力情况或将要发生的运动。在实际操作过程中，往往采用以下四种方法。 （1）电流元法：把整段导线分为许多段电流元，先用左手定则判断每段电流元受力的方向，然后判断整段导线所受合力的方向，从而确定导线运动方向。 （2）等效法：环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁体或多个环形电流，反过来等效也成立。 （3）特殊位置法：首先转动通电导线到某个便于分析的特殊位置（如转过90°)，然后判断其所受安培力的方向，从而确定其运动方向。 （4）结论法：两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势。 二、带电粒子的运动与磁场边界的关系判断方法 （1）刚好穿出或刚好不能穿出磁场的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切。 （2）当带电粒子以一定的速率垂直射人磁场时，其运动轨迹越长，轨迹所对圆心角越大，带电粒子在有界磁场中运动的时间越长。 （3）当粒子的比荷相同，速率变化时，带电粒子在同一匀强磁场中运动的圆心角越大的，运动时间越长。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $