第四节 磁场 磁感应强度 安培力
磁场知识点总结-磁场-安培力
磁场知识点总结1.磁场（1）磁场:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质.永磁体和电流都能在空间产生磁场.变化的电场也能产生磁场. （2）磁场的基本特点:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用.（3）磁现象的电本质:一切磁现象都可归结为运动电荷（或电流）之间通过磁场而发生的相互作用.（4）安培分子电流假说------在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流即分子电流，分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体.（5）磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向（或者小磁针静止时N极的指向）就是那一点的磁场方向.2.磁感线（1）在磁场中人为地画出一系列曲线，曲线的切线方向表示该位置的磁场方向，曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强，这一系列曲线称为磁感线.（2）磁铁外部的磁感线，都从磁铁N极出来，进入S极，在内部，由S极到N极，磁感线是闭合曲线;磁感线不相交.（3）几种典型磁场的磁感线的分布:①直线电流的磁场:同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱.②通电螺线管的磁场:两端分别是N极和S极，管内可看作匀强磁场，管外是非匀强磁场.③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.④匀强磁场:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同.匀强磁场中的磁感线是分布均匀、方向相同的平行直线.3.磁感应强度（1）定义:磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，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，叫做通电导线所在处的磁感应强度，定义式B=F/IL.单位T，1T=1N/（A·m）.（2）磁感应强度是矢量，磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，即通过该点的磁感线的切线方向.（3）磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的，与放入的电流强度I的大小、导线的长短L的大小无关，与电流受到的力也无关，即使不放入载流导体，它的磁感应强度也照样存在，因此不能说B与F成正比，或B与IL成反比.（4）磁感应强度B是矢量，遵守矢量分解合成的平行四边形定则，注意磁感应强度的方向就是该处的磁场方向，并不是在该处的电流的受力方向.4.地磁场:地球的磁场与条形磁体的磁场相似，其主要特点有三个:（1）地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近.（2）地磁场B的水平分量（Bx）总是从地球南极指向北极，而竖直分量（By）则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下.（3）在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感强度相等，且方向水平向北.5★.安培力（1）安培力大小F=BIL.式中F、B、I要两两垂直，L是有效长度.若载流导体是弯曲导线，且导线所在平面与磁感强度方向垂直，则L指弯曲导线中始端指向末端的直线长度.（2）安培力的方向由左手定则判定.（3）安培力做功与路径有关，绕闭合回路一周，安培力做的功可以为正，可以为负，也可以为零，而不像重力和电场力那样做功总为零.6.★洛伦兹力（1）洛伦兹力的大小f=qvB，条件:v⊥B.当v∥B时，f=0.（2）洛伦兹力的特性:洛伦兹力始终垂直于v的方向，所以洛伦兹力一定不做功. （3）洛伦兹力与安培力的关系:洛伦兹力是安培力的微观实质，安培力是洛伦兹力的宏观表现.所以洛伦兹力的方向与安培力的方向一样也由左手定则判定.（4）在磁场中静止的电荷不受洛伦兹力作用.7.★★★带电粒子在磁场中的运动规律在带电粒子只受洛伦兹力作用的条件下（电子、质子、α粒子等微观粒子的重力通常忽略不计），（1）若带电粒子的速度方向与磁场方向平行（相同或相反），带电粒子以入射速度v做匀速直线运动.（2）若带电粒子的速度方向与磁场方向垂直，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速率v做匀速圆周运动.①轨道半径公式：r=mv/qB ②周期公式: T=2πm/qB8.带电粒子在复合场中运动（1）带电粒子在复合场中做直线运动①带电粒子所受合外力为零时，做匀速直线运动，处理这类问题，应根据受力平衡列方程求解.②带电粒子所受合外力恒定，且与初速度在一条直线上，粒子将作匀变速直线运动，处理这类问题，根据洛伦兹力不做功的特点，选用牛顿第二定律、动量定理、动能定理、能量守恒等规律列方程求解.（2）带电粒子在复合场中做曲线运动①当带电粒子在所受的重力与电场力等值反向时，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动.处理这类问题，往往同时应用牛顿第二定律、动能定理列方程求解.②当带电粒子所受的合外力是变力，与初速度方向不在同一直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，一般处理这类问题，选用动能定理或能量守恒列方程求解.③由于带电粒子在复合场中受力情况复杂运动情况多变，往往出现临界问题，这时应以题目中“最大”、“最高” “至少”等词语为突破口，挖掘隐含条件，根据临界条件列出辅助方程，再与其他方程联立求解.。
新版 第四节 安培力(共47张PPT)学习PPT
［问题］该磁场的特点？
在以铁芯为中心的圆圈上，
各点的磁感应强度B的大小是相等的.
2、电流表的工作原理
1、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管
磁通铁对电桌面线的压力圈增大转，不到受桌面什摩擦么力作角用 度，它的平面都跟磁感应线平行，当
表盘的刻度均匀，θ∝I
b
（2）两个电流不平行时，总有作用到方
向相同的趋势。
3.电流元分析法：
把整段电流分成很多小段直线电流，其中每一小段 就是一个电流元。先用左手定则判断出每小段电流元 受到的安培力的方向，再判断整段电流所受安培力的 方向，从而确定导体的运动方向。
例：如图，把轻质导线圈用绝缘细线悬
挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线 圈的圆心且垂直于线圈平面。当线圈内
导线拓在的平面与匀强磁场垂直,匀强磁场的
磁感应强度为B,求导线abc所受安培力的大
小和方向.
a
Fab BIL Fabc 2BIL
Fbc BIL
b
c
【例3】如图所示，两平行光滑导轨相距，与水平 面夹角为450，金属棒MN的质量为，处在竖直向上 磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V， 内阻为1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多 少？(其他电阻不计)
与导线的长度、电流强度 磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用
通电线圈在磁场中受安培力的作用发生转动
都成正比，其比值与该处 F = ILBsinθ
欲使棒ab在轨道上保持静止，滑动变阻器的使用电阻R应为多大？（g取10m/s2，其它电阻不计）
的磁场强弱有关。导线与 如图所示，通电直导线A与通电导线环B固定放置在同一水平面上,通有如图所示的电流时,通电直导线受到水平向
2024年高中物理安培力课件演示文稿
2024年高中物理安培力课件演示文稿一、教学内容本节课选自2024年高中物理教材第四章《电磁感应》第四节《安培力》，内容主要包括：安培力的定义、计算公式及其在实践中的应用。
具体涉及教材的4.4.14.4.3小节，详细内容为安培力定律的推导、安培力的大小与方向判断以及安培力在电流载流子中的应用。
二、教学目标1. 理解并掌握安培力的定义、计算公式及其适用范围。
2. 学会运用安培力解决实际问题，培养解决实际问题的能力。
3. 了解安培力与电流、磁场的关系，提高对电磁感应现象的认识。
三、教学难点与重点教学难点：安培力的大小与方向判断，安培力在实际应用中的计算。
教学重点：安培力的定义，安培力计算公式的推导及其应用。
四、教具与学具准备教具：电流表、磁铁、导线、电源、演示用安培力实验装置。
学具：笔记本、教材、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）通过演示安培力实验，让学生观察电流与磁场作用下的现象，引发学生思考。
2. 知识讲解（15分钟）（1）安培力的定义及计算公式；（2）安培力的大小与方向判断；（3）安培力在电流载流子中的应用。
3. 例题讲解（15分钟）讲解安培力的计算与应用实例，引导学生运用所学知识解决问题。
4. 随堂练习（10分钟）布置与安培力相关的练习题，让学生巩固所学知识。
5. 小组讨论（10分钟）分组讨论安培力在实际生活中的应用，培养学生的团队协作能力。
六、板书设计1. 安培力的定义与计算公式；2. 安培力的大小与方向判断；3. 安培力的应用实例；4. 课堂练习题及答案；5. 拓展问题。
七、作业设计1. 作业题目：计算给定电流与磁场下的安培力大小与方向。
答案：根据安培力计算公式，结合题目给定的数据，计算出安培力的大小与方向。
2. 作业题目：分析安培力在电机中的应用。
答案：结合电机的工作原理，分析安培力在电机中的关键作用。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对安培力的理解与运用是否到位，教学过程中是否存在不足之处。
磁场磁感应强度
磁场 磁感应强度【知识要点】 1． 磁场（1）定义：运动电荷周围存有的一种特殊物质；它是磁体、运动电荷间相互作用的媒介。
（2）基本性质：对放入其中的磁极、运动电荷可能有力的作用。
2．磁现象的电本质：安培假说揭示了磁铁磁场和电流的磁场在本质上都是电荷的运动引起的；物体是否对外表现出磁性取决于分子电流的有序或无序。
3．磁性材料分类：4．磁感应强度：（1）定义：在匀强磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到的磁场的作用力F 与电流I 和导线长度Ｌ的乘积IL 的比值。
即ILF B =（2）方向：小磁针北极在该处受磁场力的方向。
5．磁感线： ①人为性：磁感线是人为画出用来形象描述磁场强弱和方向分布的一些曲线；②强弱：磁感线越密，表示磁场越强；磁感线越希疏，表示磁场越弱； ③方向：磁感线上任意一点的切线方向和该点的磁场方向相同；④磁感线是闭合曲线（不存有磁单极子）； ⑤磁感线在空间永不相交。
6．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。
7．磁通量：（1）定义：穿过某一面积的磁感线的条数，若S 表示垂直于B 方向上的投影面积，则 Φ=BS ；单位：韦伯（Wb ）(2)磁通密度：穿过垂直于磁场方向单位面积的磁通量 ，即SB Φ=（3）合磁通：当有方向相反的磁场通过同一平面时，Φ合=Φ大—Φ小 7．关于空间某点磁场方向的几种不同表达： ⑴空间该点的磁场方向；⑵空间该点的磁感应强度方向； ⑶小磁针在该点的受力方向；⑷可自由转动的小磁针在该点静止时N 极的指向；⑸磁感线在该点的切线方向。
【典型例题】[例1]下列说法准确的是 （ ）A ．电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度为零B ．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C ．表征电场中某点电场的强弱，是把一个试探电荷放到该点时受到的电场力与试探电荷本身电量的比值D ．表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放到该点时受到的磁场力与该小段导体长度和电流乘积的比值 [例2]一束带电粒子沿着水平方向，平行地飞过磁针上方，如图所示，当带电粒子飞过磁针上方的瞬间，磁针的S 极向纸里转，这带电粒子可能是①向右飞行的正电荷束 ②向左飞行的正电荷束③向右飞行的负电荷束 ④向左飞行的负电荷束A.只有①②准确B.只有③④准确C.只有②③准确D.只有②④准确 [例3]如图所示，a 、b 、c 三枚小磁针分别放在通电螺线管的正上方、右侧和管内，当这些小磁针静止时，小磁针N 极的指向是 A.a 、b 、c 均向左B.a、b、c 均向右C.a向左，b向右，c 向右D.a向右，b向左，c 向右[例4]某地地磁场磁感应强度大小为B＝1.6×10-4特，与水平方向夹角53°，其在水平面内S＝1.5米2的面积内地磁场的磁通量为( )A.1.44×10-4韦伯B.1.92×10-4韦伯C.1.92×10-5韦伯D.1.44×10-5韦伯[例5]如图所示，三根长直导线垂直于纸面放置通以大小相同，方向如图的电流，ac⊥bd,且ad=ad=ac,则a点处B的方向为A.垂直于纸面向外B.垂直于纸面向里C.沿纸面由a向dD.沿纸面由a向c【当堂反馈】1.磁感应强度的单位是特，1 T相当于A.1 kg/A·s2B.1 kg·m/A·s 2C.1 kg·m2/s2D.1 kg /C·s2.如图所示，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，则穿过两环的磁通量φa和φb大小关系为( )A. φa＞φbB. φa＜φbC. φa＝φbD.无法比较3.下列说法准确的是( )A.除永久磁铁以外，一切磁场都是由运动电荷产生的；B.一切磁现象都起源于运动电荷；C.一切磁作用都是运动电荷通过磁场发生的；D.有磁必有电，有电必有磁。
通电导体在磁场中受到的力
例3.将长度为20cm、通有0.1A电流
的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁
场的方向如图所示，已知磁感应强度为
1T。试求出下列各图中导线所受安培力
的大小和F
FI
30°
B
0.02N
0
0.02N
垂直导线斜
水平向右
向左上方
例4.如图所示直角三角形abc组成的导线框内通有电流I
＝1A，处在方向竖直向下的匀强磁场B＝2T中, ɑ=300
电流 元法
把整段导线分为多段电流元，先用左手定则判断 每段电流元所受安培力的方向，然后判断整段导 线所受安培力的方向，从而确定导线运动方向
等效 环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效 法 成条形磁铁或多个环形电流，反过来等效也成立
特殊位 通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置，然
置法 后判断其所受安培力的方向，从而确定其运动方向
ac=40cm，（1）求三角形框架各边所受的安培力。（2） 求三角形框架所受的安培力
Fbc = 0N Fab=Fac
=BILSin600
=0.69N
c
b Ia
B
巩固练习
1、如图所示的四种情况，通电导体均置于匀强磁场 中，其中通电导线不受安培力的是（ C ）
2 、如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正
中央的上方固定一根直导线MN，导线与磁场垂直，
A 给导线通以由N向M的电流，则(
)
A. 磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用
B. 磁铁对桌面的压力减小，受桌面的摩擦力作用
C. 磁铁对桌面的压力增大，受桌面的摩擦力作用
D. 磁铁对桌面的压力增大，不受桌面摩擦力作用
3.通电直导线附近有一个小的通电闭合
高中物理第三章《第4节-通电导线在磁场中受到的力》新人教版选修
[解析] 当开关K接通时，根据安培定则知电磁铁附近磁感 线的分布如图所示，由左手定则知通电直导线此时左端受力指 向纸内，右端受力指向纸外，故导线将转动，转到与磁感线接 近垂直时，整个导线受到的磁场力将竖直向下，故悬线张力变 大，选项D正确．
[答案] D
考点三 磁电式电流表 磁电式电流表的灵敏度较高，那么其原理是什么呢？
左手定则应用的两个要点 (1)安培力的方向既垂直于电流的方向，又垂直于磁场的方 向，所以应用左手定则时，必须使大拇指指向与四指指向和磁场 方向均垂直． (2)由于电流方向和磁场方向不一定垂直，所以磁场方向不一 定垂直穿入手掌，可能与四指方向成某一夹角．但四指一定要指 向电流方向．
[变式训练] 如图所示，导线 ABC 为垂直折线，其中电流 为 I，AB＝BC＝L，导线所在的平面与匀强磁场垂直，匀强磁场 的磁感应强度为 B，求导线 ABC 所受安培力的大小和方向．
把整段导线分为多段电流元，先用 左手定则判断每段电流元受力的方 电流元法 向，然后判断整段导线所受合力的 方向，从而确定导线的运动方向 环形电流可等效成小磁针，通电螺 等效法 线管可以等效成条形磁铁或多个环 形电流，反过来也成立
通过转动通电导线到某个便于分析的特殊 特殊位置法 位置，然后判断其所受安培力的方向，从
(3)形象记忆左手定则和安培定则的不同用途：“力”字最 后一笔是向左写的，用左手判断安培力的方向，电流的磁场中的 “电”字最后一笔是向右写的，用右手判断电流的磁场方向．简 称“左力右电”．
2. 安培力的大小 (1)当 B 与 I 垂直时，F＝BIL；当 B 与 I 成 θ 角时，F＝BILsinθ， θ 是 B 与 I 的夹角． (2)B 对放入的通电导线来说是外磁场的磁感应强度． (3)导线 L 所处的磁场应为匀强磁场；在非匀强磁场中，公 式 F＝BILsinθ 仅适用于很短的通电导线(我们可以把这样的直 线电流称为直线电流元)．
含答案 磁场、安培力、洛伦磁力
磁场、安培力、洛伦磁力一．磁场的描述（含答案）(1)磁感应强度：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值，叫做磁感应强度，即B ＝F /IL 。
磁感应强度B 是由磁场自身性质决定的，是矢量，其方向就是磁场的方向。
(2)磁感线：磁感线上各点的切线方向表示该点的磁感应强度的方向；磁感线的密疏表示磁场的强弱；磁感线是闭合曲线，在磁铁外部由N 极指向S 极，在磁铁内部由S 极指向N 极。
任意两条磁感线都不相交。
(3)磁场方向：在磁场中任一点，小磁针N 极的受力方向(小磁针静止时N 极的指向)。
二．判断电流磁场的安培定则（参见一轮91页） 三．磁场的作用力(1)安培力：磁场对电流的作用，F ＝BIL sin α，式中α是电流与磁场方向的夹角，L 为导线的有效长度。
闭合通电线圈在匀强磁场中所受的安培力的矢量和为零。
①左手定则判断安培力的方向：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。
把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么大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安培力的特点：F ⊥B ，F ⊥I ，即F 垂直于B 和I 所决定的平面。
安培力做正功，电能转化为机械能(电动机原理)；安培力做负功(或克服安培力做功)，机械能或其他形式的能量转化为电能(发电机原理)。
③通电导线在安培力作用下运动的判断（参见一轮93页要点1）(2)洛伦兹力：磁场对运动电荷的作用，F ＝q v B (条件v ⊥B )，q 为带电粒子的电荷量，v 为带电粒子的速度，B 为磁场的磁感应强度。
①左手定则判断洛伦兹力的方向：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿入手心，四指指向正电荷运动的方向，则拇指所指的方向就是正电荷所受的洛伦兹力方向。
运动的负电荷在磁场中所受的洛伦兹力，方向跟正电荷受的力相反。
4磁场对通电导线的作用力
将长为1m的导线ac，从中点折成1200的夹角如图 形状，放入B=0.08T的匀强磁场中，abc平面与磁 场垂直，若在导线abc中通入25A的直流电，则整个 导线所受安培力的大小为 31/2_______N。
2、通电导线在安培力作用下的运动
电流元法 特殊位置法 等效法 结论法 转换研究对象法
电流元法+特殊位置法
安培力的力矩叫磁力矩
1、当线圈平面与磁感线平行时(B∥S) Mab＝Fab· L2/2＝BIL1· L2/2＝BIS/2 Mcd＝Fcd· L2/2＝BIS/2 Mbc＝Mad＝0 M＝Mab＋Mcd＋Mbc＋Mad＝BIS ——单匝线圈，匀强磁场 2、当线圈平面与磁感线成θ角时 若N匝，则NBIS Mab＝Fab· L2cosθ/2＝BIScosθ/2 Mcd＝Mab＝BIScosθ/2 Mbc＝Mad＝0 若N匝，则NBIScosθ M＝BIScosθ ——单匝线圈，匀强磁场 3、B⊥S时，M＝0 (θ＝90°)
演示 平行通电直导线之间的相互作用
你能用安培力的知 识来判断结果吗？ 结论： 同向电流相互吸引 反向电流相互排斥 问:若两根导线通以大小不同的 电流，则受力情况如何？
注意：F12=F21
二、安培力的大小
当B⊥I时 ，导线所受安培力 F＝BIL 当B∥I 时，导线所受安培力 F＝0 当B与I成一角度θ时， F＝BILsinθ
（C）、适当增大磁场
（D）、将磁场反向并适当改变大小
应用：
1、“ 有效长度”问题 2、判断通电导线在非匀强磁场中的运动 3、安培力的力学综合问题
1、“ 有效长度”问题
在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线，电流 强度为I，磁感应强度为B，求各导线受到的安培力。
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第四节磁场磁感应强度安培力[知识要点]（一）磁场和磁场的方向磁场是磁体和电流周围存在的一物质，磁体间、电流间、磁体和电流间就通过磁场发生相互作用。
放在磁场中某处的小磁针N极的受力方向，就是该处的磁场方向。
（二）磁感应强度在磁场中某处，垂直于磁场方向的通电导线，受到的磁场力F与电流强度I和导线长度L的乘积的比值，叫做该处的磁感应强度，用公式表示：FBIL=磁感应强度B的法定计量单位为特斯拉，用符号T表示，磁感应强度B是矢量，它的方向即磁场方向。
（三）磁感应线与电场线一样，为了形象地描绘磁场的强弱和方向而人为设想的一种曲线叫做磁感应线，它是一族不相交的闭合曲线，如图8-40所示为条形磁体的磁感应线，其外部从N极到S极，内部从S极到N极。
磁感应线密处磁场强，疏处磁场弱。
磁感应线上一点的切线方向即该处的磁场方向。
（四）右手螺旋定则和安培定则都是用右手来确定电流方向与它产生的磁场方向之间的关系法则。
右手螺旋定则适用于直线电流，方法是：右手握住直导线，大姆指指向电流方向，四指指的就是磁感应线环绕方向。
安培定则适用于环形或螺线管电流，方法是右手握住环或螺线管，四指指向电流方向，大姆指指的就是环内或螺线管内磁感应线方向。
（五）匀强磁场磁感应强度大小和方向处处相同的磁场为匀强磁场。
用磁感应线描绘的是一组互相平行且疏密均匀的直线。
距离较近的两个异性磁极间的磁场及通电长直螺线管内部的磁场均可视作匀强磁场。
（六）安培力和左手定则安培力就是磁场对通电导线的作用力。
安培力大小F=BIL，注意这个公式应用时，I方向必须与B方向垂直。
安培力方向用左手定则判断，方法是伸开左手掌，使大姆指与四指垂直，让磁感应线进入手心，四指指电流方向，大姆指指的就是安培力方向。
[疑难分析]1.如何理解磁感应强度B这个物理量？分析：（1）对于一个确定的磁场中的各点，都具有一定的强度和方向，这是磁场本身所决定的，我们就用磁感应强度B来定量地描述磁场的这个特点；（2）公式FBIL=是磁感应强度B的定义式，也是测量B的一般方法，也可称度量式，但不是B的决定式；（3）B是个矢量，大小为F/IL，方向与磁场方向相同；（4）B反映了磁场的力的特征，由F=BIL决定磁场对通电导线IL的作用力（安培力）大小，由左手定则决定该力的方向。
2.为什么不用与定义电场强度E一样的方法来定义磁感应强度B？为什么不用一小段通电导线在磁场中所受磁场力方向来定义磁感应强度B的方向？分析：主要原因是我们至今还找不到一个单独的磁荷（或称磁单极），所以不可能像定义电场强度E一样来定义磁感应强度B，只能用一段通电导线IL（又称载流元）在磁场中受力F与IL的比值来定义B，而且F的大小与电流I的方向有关，因此定义时又必须取I方向与B方向垂直。
同样道理，磁场力F的方向也和I方向有关，I方向不同时，磁场力方向也不同，而磁场中确定位置的磁场方向（即B的方向），应该是固定不变的，因此也不能用磁场力的方向来定义B的方向。
3.关于磁场的叠加，合磁场。
分析：若有两个或两个以上的磁场在空间同一点各自产生一个磁感应强度，则该点最终的磁感应强度是各分强度的矢量和，这样的磁场为合磁场。
合磁场中各点的磁感应强度大小方向，最终都只有一个。
4.关于安培力的大小。
分析：当通电导线在磁场中某处放置方向不同时，所受的安培力大小也将不同，一般计算公式为F=BILsinθ，式中θ为I和B方向之间的夹角。
当I和B垂直时，F=BIL是通电导线受到的最大安培力。
[例题解析]1.图8-41是一个通电螺线管，在其内外分别放两个小磁针A，A'和两个通电小圆环C，C'，设它们都可以自由转动，试判定它们各自的取向。
解：由安培定则，通电螺线管内部磁感应线方向应水平向右，外部磁感应线则由右端绕向左端而闭合。
现设想有一条闭合磁感应线分别经过两小磁直和两环形电流，根据小磁针N极的指向应与磁场方向一致，而环形电流又相当于一个小磁针，它们的取向应如图8-42所示，其中环C和C'的平面应与磁感应线垂直。
2.如图8-43所示，两平行光滑金属导轨相距20cm，金属棒MN的质量为10g,电阻R为8Ω，匀强磁场的磁感应强度B方向竖直向下，大小为0.8T，电源电动势ε为10V，内阻r 为1Ω，当电键K闭合时，MN静止。
求：变阻器R1的取值为多少？（θ=450，g=10m/s2）解：通电导线MN 受三个力作用，重力mg ，支持力N ，安培力F ，F 的方向可根据左手定则判出，作出从棒M 端侧视的受力平面图如图8-44。
由MN 平衡得 mgsin θ-Fcos θ=0 (1) F=BIL (2) 1I R R r ε=++ (3)代入数据并解(1)(2)(3)三式可得 R 1=7Ω可见解此类题的关键是正确的受力分析。
[知识拓宽]1.为什么将条形磁铁一分为二后仍然不能得到单磁极分析：这要从磁现象的电本质说明，著名的奥斯特实验证明电流可产生磁场，而电流就是电荷的定向运动，由此法国学者安培提出了分子电流假说。
他认为在原子、分子等物质微粒内部都存在有一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为一个微小磁体，它的两侧相当于两个磁极，如图8-45所示，这两个磁极跟分子电流不可分割地连在一起。
用安培的分子电流假说就很容易解释条形磁铁为什么有两极，这是因为磁铁内部所有的分子电流磁场取向一致，中间部分磁场互相抵消，只存下两头对外界显示磁性，成为两个磁极，如图8-46所示。
若将此磁铁一分二，两部分的两头仍然各存在两个磁极，由此可知我们不管如何分都无法得到一个单磁极。
现代物理告诉我们，安培的分子电流就是电子绕核运动形成的，磁场的起源就是电荷的运动。
（二）电流表的工作原理分析：电流表是测定电流强弱和方向的仪器，它就是根据磁场对电流的作用力原理制成的。
如图8-47所示，当线圈上有电流I 流过时，与磁场方向垂直的两边就受到两个大小相等、方向相反的安培力F的作用，这一对力促使线圈转动，而且I越大，F就越大，线圈转过的角度就越大，这样就可通过线圈转动角度的大小，测定电流I的大小。
当然，电流表真正的工作过程比这里所说的还要复杂些,这里仅是说明它最基本的工作原理。
[练习题]1.下列说法中正确的是（）（A）一小段通电导线在磁感应强度为零的位置，所受的安培力一定为零（B）一小段通电导线在磁场中某点不受安培力作用，该点的磁感应强度一定为零（C）一小段通电导线在磁场中受安培力的方向、该点的磁感应强度方向、导线上电流方向，三者一定互相垂直（D）一小段通电导线在匀强磁场中各处受的安培力大小一定相等2.如图8-48所示，电流从A点分两路通过对称的环形分路汇合于B，则在环形分路中心处的磁感应强度（A）垂直环形分路平面，指向“纸内”（B）垂直环形分路平面，指向“纸外”（C）在环形分路平面内，指向B （D）磁感应强度为零3.一小段通电导线，放在同一匀强磁场中的四个不同位置，如图8-49所示，则（）（A）c处导线受磁场力大于a（B）b处导线不受磁场力（C）b处和c处导线都不受磁场力（D）a处和d处导线所受磁场力大小相等4.如图8-50所示，光滑水平面上先固定两条平行直导线a,b,使之通有大小相等同方向的电流，再使另一根同样的直导线c，通以反方向电流后，平行靠近a后放手，则c导线的运动情况是（）（A）向左移动（B）向右移动（C）不动（D）以a,b间的中点位置为中心，往复运动5.一根长20cm的通电导线放在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，若它受到的磁场力为4×10-3N，则导线中的电流强度是 A，若使导线中的电流强度增大为0.1A，则磁感应强度为 T。
6.如图8-51所示，M，N中有一个是电源，另一个是用电器，当用导线连起来使用电器工作时，发现放在ab间的一个小磁针N极转向纸外，用电压表测a,b两点间电压时，发现a点电势比b点高，由此判断出电源是。
7.如图8-52所示，质量为1kg的金属杆ab，静止于相距1m的两水平轨道上，并由一轨道向另一轨道输送50A的电流，若金属杆与轨道间滑动摩擦因数为0.6，欲使杆匀速向右滑动，两轨间磁场方向应为，其磁感应强度B大小为 T。
8.如图8-53所示，竖直放置的光滑平行金属导轨MN ，PQ 相距L ，上端接电动势ε、内阻r 的电源，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过轨道平面，现有一根电阻为R 的金属棒ab ，紧贴导轨，正好静止，求：（1）ab 的质量；（2）磁场的方向。
9.在倾角θ的斜面上，放置一段通电流I 、长为L 、质量为m的导体棒a ，如图8-54所示，棒与斜面间摩擦因数μ<tan θ，欲使棒静止在斜面上，应加匀强磁场磁感应强度B 的最小值多少？方向怎样？[参考答案]1.(A)；2.(D)；3.(B)；4.(D)；5.5×10-2；6.N ；7.竖直向上，0.118；8.(1)m=()BL g R r ε+,(2)垂直纸面向内；9.Bmin=(sin cos )mg u IL θθ-1v neS= [复习题]一、填空题1.一个基本电荷等于 库，0.32微库相当于 个基元电荷。
2.真空中有两个点电荷，当它们相距r 时，相互作用为F ，如果使它们之间的距离变为2r ，同时使它们的电量分别减少一半，则它们之间的相互作用力将变为 F 。
3.在某个电场中的一点P ，放入一个电量为q 的点电荷，所受电场力为F ，则P 点的场强为 ；若将该电荷从P 点移开，则P 点的场强为 ；若在P 点放置一个电量为2q 的点电荷，该电荷受电场力为 。
4.一个电场中的某一区域电场线如图8-55所示，一个正电荷从a 点移到b 点，该电荷受到的电场力 （填“增大”，“减小”或“不变”），该电荷的电势能 （填“增大”，“减小”或“不变”），b 点的电势比a 点 。
（填“高”，“低”或“相等”）5.图8-56所示，四块平行金属板A ，B ，C ，D ，A 和D 两板分别接地，A ，C 间接有ε1为15V 的电池，B ，D 间接有ε2为10V 的电池，则U B = V ，U C = V ，U BC = V 。
6.图5-57所示，两平行金属板的两极板分别接在一个电池上，在两板中央有一个带电微粒，正好处于静止，则该微粒带电性质为带 电荷。
若使微粒的质量增大1倍，它将向 方向作 运动。
7.一个电子在电场中从A 点B 点时，动能增加了8.0×10-17J ，由此可知，电子在A 、B 两点之电势能之差值εA -εB = ，A ，B 两点间的电势差U AB = V 。
8.两个带电小球A ，B 带有等量同种电荷q ，质量均为m ，用长L 的绝缘细线连接，现将A 球固定，将B 球拉到与A 球同一水平面后，由静止释放，如图8-58所示，则B 球到达最低点时速度大小为 ，细线拉力为 。