高二物理安培力 磁感应强度二
安培力磁感应强度
例2、垂直放在磁场中的通电导线如图放置，并 、垂直放在磁场中的通电导线如图放置， 已标明电流强度、磁感应强度、 已标明电流强度、磁感应强度、安培力三个量 中的其中两个物理量的方向， 中的其中两个物理量的方向，试标出第三个物 理量的方向 F F F I B ╳ I B B F
B
小结：
♦ 磁感应强度B是描写磁场强弱和方向的物
分成很多小段直线电流， 分成很多小段直线电流，其 中每一小段就是一个电流元。 中每一小段就是一个电流元。 先用左手定则判断出其中每 小段电流元受到的安培力的 方向， 方向，再判断整段电流所受 安培力的方向， 安培力的方向，从而确定导 体的运动方向。 体的运动方向。 ♦ 例：如图把轻质导线圈挂在 磁铁N极附近 极附近， 磁铁 极附近，磁铁的轴线穿 过线圈的圆心且垂直于线圈 平面。 平面。当线圈内通入如图方 向的电流后， 向的电流后，判断线圈如何 运动？ 运动？
二、安培力 磁感应强度
磁场不仅具有方向性，而且各处 的强弱也可能不同，靠近磁极或电流 处的磁场较强，为了反映磁场的基本 特性（具有力的性质），反映磁场不 仅具有方向而且还有强弱，我们将引 入一个叫做磁感应强度 磁感应强度的物理量加以 磁感应强度 定量地描述．
一、安培力，磁感应强度
演示实验：
大量实验表明：
♦ 磁场对放于其中的通电的直导线有力的作用，
这个力叫安培力．当I与B垂直时：
安培力的大小为： 安培力的大小为：F=BIL
此式表明：安培力大小与电流的大小，与 通电导线在磁场中的长度成正比，与磁感应强 度B成正比. 在通电导线平行于磁场方向时，安 培力为零
磁感应强度：
（1）在同一磁场中的某处，不管电流I、导线长 度L怎样变．但导线所受的安培力F跟IL的比值 保持不变，对不同的磁场或磁场中的不同处， 这一比值一般是不同的． （2）比值F/IL与放入的通电导线无关，反映了磁 场本身的特性（力的性质），为了反映这一特 性我们引入物理量磁感应强度B．
高二物理探究安培力
解析：在磁铁内部磁感应强度最大，磁感线条数最多，在 A 端 和 B 端，磁铁的部分磁感线通过线圈，而在磁铁中间，磁铁的 全部磁感线通过线圈，只在外部有少量的抵消，因此穿过线圈 的磁通量先增大后减小． 答案：A
安培力的方向判定
一、安培力、磁场、电流的方向关系 1．安培力的方向总是既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直， 也就是说安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面， 但磁场方向与电流方向并不一定垂直． 2．若已知 B 和 I 的方向，则 F 的方向能够唯一确定，但若已 知 F 的方向和 B、I 中的一个量的方向，无法唯一确定另一个 量的方向．
力跟电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 的 比值 叫磁感应强
度．它是表示磁场的强弱和方向的物理量，通常用字母 B 表示．
2．公式：B＝
F IL
.
公式在应用中应注意两点：①安培力的方向既跟磁场方向垂
直，又跟电流方向垂直；②通电导线长度 L 很短时，B 就是导
线所在处的磁感应强度．同时，因它所在处各点的磁感应强度
思维启迪
图331 要提高发射速度，就要增大炮弹的加速时间．通电导体 在磁场中受力与哪些因素有关呢？
知识梳理
一、安培力的方向 1．安培力： 通电导线 在磁场中受到的力称为安培力． 安培力是磁场对电流的作用力，是一种性质力，它与静电力、 摩擦力、重力、弹力等一样是一种性质力，不是按效果命名的 力．
2．用左手定则判断通电导线在磁场中受到的安培力的方向： 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 平面内，让磁感线从掌心进入，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．
四、“安培定则”与“左手定则”的区别与联系 1．在适用对象上：安培定则研究电流(直线电流、环形电流、 通电螺线管电流)产生磁场时，电流与其产生的磁场的磁感线 二者方向的关系；左手定则研究通电导线(或运动电荷)在磁场 中受力时，F、I、B 三者方向的关系． 2．在电流与磁场的关系上：安培定则中的“磁场”与“电流” 密不可分，同时存在、同时消失，“磁场”就是电流的磁效应 产生的磁场；左手定则中的“磁场”与“电流”可以单独存 在．“磁场”是外加的磁场，不是通电导线产生的磁场．
高二物理安培力知识点
高二物理安培力知识点安培力（Ampere Force），又称真空中的洛伦兹力（Lorentz Force），是指一个电荷在磁场中所受到的力。
在高二物理学习中，我们需要了解并掌握安培力的计算方法、性质以及与电流、磁场等相关的知识点。
本文将为大家介绍高二物理中与安培力相关的知识点。
一、安培力的计算公式安培力的计算公式为F = qvBsinθ，其中F表示安培力的大小，q表示电荷的大小，v表示电荷的速度，B表示磁感应强度，θ表示电荷速度与磁场方向之间的夹角。
二、安培力的性质1. 安培力与电荷的关系安培力与电荷的大小成正比，即当电荷q增加时，安培力F也相应增加。
2. 安培力与电流的关系电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量，安培力与电流的大小成正比。
设导线长度为l，电荷在导线中的速度为v，电荷密度为ρ，则电流I = ρvl。
因此，安培力F与电流I也成正比。
3. 安培力与磁场的关系安培力与磁场的大小成正比，即当磁感应强度B增加时，安培力F也相应增加。
4. 安培力与速度的关系安培力与电荷的速度v的大小成正比，即当电荷速度v增加时，安培力F也相应增加。
5. 安培力的方向安培力的方向遵循右手定则：将右手从电荷正方向握住导线，在磁场方向上升的情况下，手指弯曲的方向即为安培力的方向。
6. 安培力的性质总结安培力与电荷、电流、磁场强度、速度之间有着一定的数学关系，根据具体情况可以通过计算公式来求解安培力的大小和方向。
三、安培力与磁场的应用1. 高斯枪高斯枪是利用安培力的原理来实现粒子的加速和磁聚焦。
通过在导弹中引入磁场，使得导弹内部飞行的粒子受到安培力的作用，从而达到加速的效果。
2. 电磁铁电磁铁是将电能转化为磁能的一种装置。
当电流通过电磁铁的线圈时，线圈周围会产生强磁场，而磁感应强度B与电流I成正比。
通过控制电流的大小，可以调节磁场的强度，从而实现对物体的吸附和释放。
3. 涡流制动涡流制动是一种利用安培力原理制动运动金属物体的方法。
52磁感应强度
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三、磁通量
1. 定义 穿过某一面积的磁感应线条数，叫做穿过该 面积的磁通量。
2. 公式
= BS （B 与S 垂直）
S
= 0 （B 与S 平行）
3. 单位 Wb （ 韦）
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【例】已知某匀强磁场的磁感应强度 B 为0.5 T，在该 磁场中有一面积为0.02 m2 的矩形线圈，当线圈平面与磁感 线垂直和平行时，穿过线圈的磁通量各是多少？
FL （2）保持磁场中导线长度不 变，改变导线中的电流:
FI 实验表明，安培力F 的大小会随I、L的变化而变化，但 F / IL的比值保持不变，比值大小反映了磁场的强弱。
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二、磁感应强度
1. 定义 磁场中垂直于磁场方向的通电导线所受的
磁场力F 与电流 I 和导线长度L 乘积的比值，叫做磁感应
S
B
B
解：当线圈平面与磁感线垂直时，穿过线圈的磁通量 为
B S 0.5 0.02 0.01 Wb 当线圈平面与磁感线平行时，穿过线圈的磁通量为
0
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练习
1. 如图所示，线框向右运动时， 如何变化？ 2. 如图所示，磁铁向右运动时，穿过线圈的磁通量
如何变化?
N B
3. 把长10 cm 的直导线放入匀强磁场中，它与磁场的 方向垂直。如果导线中通过的电流是3.0 A，它受到的作用 力为1.5×10–3 N，求该磁场的的磁感应强度。
强度。
2. 公式 3. 单位
B
F IL
T（特）
IF
B
高二选修物理磁感应强度知识点梳理
高二选修物理磁感应强度知识点梳理高二选修物理《磁感应强度》知识点梳理一.感应电流的产生条件1.电磁感应：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应;产生的电流叫感应电流。
2.产生条件：不管是闭合回路的一部分导体做切割磁感线的运动，还是闭合回路中的磁场发生变化，穿过闭合回路的磁感线条数都发生变化，回路中就有感应电流产生—闭合回路中的磁通量发生变化3.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位T,1T=1N/A•m二.判断感应电流方向的原则1.右手定则：当导体在磁场中切割磁感线的运动时，其产生的感应电流的方向可用右手定则判定。
伸出右手，磁感线垂直穿过掌心，大拇指指向为导体的运动方向，四指指向为感应电流的方向2.楞次定律：感应电流的方向总阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化3.步骤 1先判断原磁场的方向 2判断闭合回路的磁通量的变化情况 3判断感应磁场的方向 4由感应磁场方向判断感应电流的方向三.楞次定律的理解和应用楞次定律的主要内容是研究引起感应电流的磁场即原磁场和感应电流的磁场二者之间的关系1.当闭合电路所围面积的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当闭合电路的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同2、感应电流的方向总阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化四、磁感应强度定义式及量纲定义式F=ILB表达式B=F/IL量纲在国际单位制SI中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特T。
在高斯单位制中，磁感应强度的单位是高斯Gs ，1T=10KGs等于10的四次方高斯。
由于历史的原因，与电场强度E对应的描述磁场的基本物理量被称为磁感应强度B，而另一辅助量却被称为磁场强度H，名实不符，容易混淆。
通常所谓磁场，均指的是B。
B在数值上等于垂直于磁场方向长1 m，电流为1 A的导线所受磁场力的大小。
B= F/IL F=BIL而来注：磁场中某点的磁感应强度B是客观存在的，与是否放置通电导线无关，定义式F=BIL中要求一小段通电导线应垂直于磁场放置才行，如果平行于磁场放置，则力F为零。
高二物理电磁公式
以下是高二物理电磁学部分的常用公式：
电场强度公式：E=F/q，电场力公式：F=qE，电势差公式：U=W/q，电容器的电容公式：C=Q/U，电流的定义式：I=q/t。
欧姆定律：I=U/R，焦耳定律：Q=I²Rt，法拉第电磁感应定律：E=nΔΦ/Δt，闭合电路欧姆定律：I=E/(R+r)。
磁感应强度的定义式：B=F/IL，安培力公式：F=BIL，洛伦兹力公式：F=qvB。
电功公式：W=UIt，电功率公式：P=UI，焦耳定律：Q=I²Rt。
洛伦兹力不做功，电场力做功与电势差的关系为：WAB=qUAB。
粒子通过加速电场的偏转量与偏转角的关系为：y=at²/2，tanθ=v⊥/v0。
电容器通过充电和放电过程实现电能和化学能的转化。
平行板电容器的电容公式为：C=εS/4πkd。
带电粒子在匀强电场中的运动公式有：v²-v0²=2ax，tanθ=v⊥/v0等。
电磁学公式比较多且复杂，需根据不同的情境和问题进行选择和应用。
同时也要注意单位和符号的规范使用。
高二物理磁场中的安培力知识点
⾼⼆物理磁场中的安培⼒知识点 安培⼒是⾼⼆物理教学中的⼀个重要内容，具体有哪些知识点我们需要了解?下⾯是店铺给⼤家带来的⾼⼆物理磁场中的安培⼒知识点，希望对你有帮助。
⾼⼆物理磁场中的安培⼒知识点 ⼀、安培⼒的⽅向 安培⼒——磁场对电流的作⽤⼒称为安培⼒。
左⼿定则：伸开左⼿，使拇指与四指在同⼀个平⾯内并跟四指垂直，让磁感线垂直穿⼊⼿⼼，使四指指向电流的⽅向，这时拇指所指的就是通电导体所受安培⼒的⽅向。
⼆、安培⼒⽅向的判断 1.安培⼒的⽅向总是垂直于磁场⽅向和电流⽅向所决定的平⾯，在判断安培⼒⽅向时⾸先确定磁场和电流所确定的平⾯，从⽽判断出安培⼒的⽅向在哪⼀条直线上，然后再根据左⼿定则判断出安培⼒的具体⽅向。
2.已知I、B的⽅向，可唯⼀确定F的⽅向;已知F、B的⽅向，且导线的位置确定时，可唯⼀确定I的⽅向;已知F、I的⽅向时，磁感应强度B的⽅向不能唯⼀确定。
3.由于B、I、F的⽅向关系在三维⽴体空间中，所以解决该类问题时，应具有较好的空间想像⼒.如果是在⽴体图中，还要善于把⽴体图转换成平⾯图。
三、安培⼒的⼤⼩ 实验表明：把⼀段通电直导线放在磁场⾥，当导线⽅向与磁场⽅向垂直时，导线所受到的安培⼒最⼤;当导线⽅向与磁场⽅向⼀致时，导线所受到的安培⼒等于零;当导线⽅向与磁场⽅向斜交时，所受到的安培⼒介于最⼤值和零之间。
⾼⼆物理磁场知识点 1.磁感应强度是⽤来表⽰磁场的强弱和⽅向的物理量，是⽮量，单位T)，1T=1N/Am 2.安培⼒F=BIL;(注：L⊥B){B:磁感应强度(T)，F:安培⼒(F)，I:电流强度(A)，L:导线长度(m)} 3.洛仑兹⼒f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第⼆册P155〕{f:洛仑兹⼒(N)，q:带电粒⼦电量(C)，V:带电粒⼦速度(m/s)｝ 4.在重⼒忽略不计(不考虑重⼒)的情况下，带电粒⼦进⼊磁场的运动情况(掌握两种)： (1)带电粒⼦沿平⾏磁场⽅向进⼊磁场：不受洛仑兹⼒的作⽤，做匀速直线运动V=V0 (2)带电粒⼦沿垂直磁场⽅向进⼊磁场：做匀速圆周运动，规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度⽆关，洛仑兹⼒对带电粒⼦不做功(任何情况下);(c)解题关键 ⾼⼆物理学习⽅法 ⼀、及时完成学习任务，注重基础知识的掌握。
磁感应强度(2)
电场强度E 描述电场的性质
矢量 放入该点正电荷受力方向 合场强等于各个电场的场 强的矢量和 1 V/m＝1 N/C
一些磁场的磁感应强度
人体器官内的磁场 地磁场在地面附近的平均值 我国研制的作为α磁谱仪核心 部件的大型永磁体中心的磁场 电动机或变压器铁芯中的磁场 电视机偏转线圈内的磁场 实验室使用的最强磁场 中子星表面的磁场 原子核表面的磁场
2
磁感应强度
导入新课
磁体的磁性 强弱是不同
螺丝刀只能吸起几根 导线，而有的磁铁能吸起 很多重物。
磁场对磁性物质和通电导线的作用力有强弱之分。
1、电场的强弱是用哪个物理量来描述的？义式是什么？
+
Q
+q
F
(1)研究方法：将一检验电荷放入电场中某一点，分析检验电荷所受到 的电场力F，计算电场力F与电荷电量q的比值。 (2) 定义：将一检验电荷放在电场中某一点，检验电荷所受的电场力F 跟电荷电量q 的比值，叫做电场强度。 (3)定义式：E=
）F
b
F
a
b
I C
A
答案：BC
O
I
D
磁感应强度
（1） 大小B=
F IL
（条件：电流I 和磁场方向垂直）
（2）方向：小磁针静止时N极所指的方向为该处磁感应强 度的方向。 （3）物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理
量。
研 究 安 培 力 跟 电 流 的 关 系
一.磁感应强度的大小
1.定义：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的比值叫磁感应强度. 2.公式：通电导线与磁场方向垂直时 F=BIL （B是比例系数，不同的磁场B不同）
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高二物理安培力磁感应强度二
一、教学目标
1、知识目标：复习上节课所学的知识，加深对磁感应强度概念的理解，能够运用安培力公式和磁感应强度公式进行简单运算。
二、重点、难点分析重点是在掌握磁感应强度定义的基础上，掌握磁场对电流作用的计算方法，并能熟练地运用左手定则判断通电导线受到的磁场力的方向。
三、教具幻灯片、投影仪
四、教法复习提问，讲练结合
五、教学过程
（一）引入新课上节课我们学习了安培力及磁感应强度的概念、这节课我们对上节课所学的知识进行复习和应用。
（二）进行新课复习提问：
1、磁感应强度是由什么决定的？答：磁感应强度是由产生磁场的场电流的大小、分布和空间位置确定的。
2、磁感应强度的定义式是什么？
3、磁感应强度的定义式在什么条件下才成立？成立。
4、垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长L=1cm，通电电流强度I=10A，若它所受的磁场力F=5N，求（1）该磁场的磁感应强度B是多少？（2）若导线平行磁场方向放置，它所受的磁场力
F为多大？该磁场的磁感应强度B是多少？。
答：（1）因通电导线垂直磁场方向放入匀强磁场，所以根据磁感应强度的定义式（2）导线平行磁场方向放置，它所受的磁场力F为零，该磁场的磁感应强度B仍是0、5T。
点评：计算磁感应强度B时，要注意导线必须垂直磁场方向放置，此时磁感应强度B才等于导线所受安培力F与导线中电流I和导线长度L乘积的比值。
当导线平行磁场方向放置时，它所受的磁场力F为零，但磁感应强度B是由磁场的性质决定的，与导线放置方向及所受安培力大小无关。
5、安培力的方向如何判定？答：用左手定则判定。
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，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的受力方向。
6、投影并在黑板上演算下面的题目：下列图3中的通电导线长均为L=20cm，通电电流强度均为I=5A，它们放入磁感应强度均为B=0、8T的匀强磁场中，求它们所受磁场力（安培力）。
让三个同学上黑板上做，其他同学在课堂练习本上做，若有做错的，讲明错在哪儿，正确解应是多少，并把判断和描述磁场力方向的方法再给学生讲解一下（如下图示）。
【例1】
两根平行输电线，其上的电流反向，试画出它们之间的相互作用力。
分析：如下图所示，
A、B两根输电线，电流方向相反。
通电导线B处在通电导线A产生的磁场中，受到A产生的磁场的磁场力作用；通电导线A处在通电导线B产生的磁场中，受到B产生的磁场的磁场力作用。
我们可以先用安培定则确定通电导线B在导线A处的磁场方向BB，再用左手定则确定通电导线A受到的磁场力FA的方向；同理，再用安培定则先确定通电导线A在导线B处的磁场方向BA，再用左手定则确定通电导线B受到的磁场力FB的方向。
经分析得出反向电流的两根平行导线间存在的相互作用力是斥力。
完成上述分析，可以让同学在课堂作业本上画出电流方向相同的平行导线间的相互作用力，自己得出同向电流的两根平行导线间存在的相互作用是引力。
【例2】
斜角为θ=30的光滑导体滑轨A和B，上端接入一电动势
E=3V、内阻不计的电源，滑轨间距为L=10厘米，将一个质量为
m=30g，电阻R=0、5Ω的金属棒水平放置在滑轨上，若滑轨周围存在着垂直于滑轨平面的匀强磁场，当闭合开关S后，金属棒刚好静止在滑轨上，如下图所示，求滑轨周围空间的磁场方向和磁感应强度的大小是多少？解：合上开关S后金属棒上有电流流过，且金属棒保持静止，由闭合电路欧姆定律金属棒静止在滑轨上，它受到重力mg和滑轮支持力N的作用，因轨道光滑，仅此二力金属棒不可能平衡，它必然还受到垂直于滑轨平面的磁场的安培力作用才能平衡，根据题意和左手定则判断出，磁场方向垂直
滑轨面斜向下，金属棒受到磁场的安培力沿斜面向上，如图所示，由进一步受力分析得出，若金属棒平衡，则它受到的安培力F 应与重力沿斜面向下的分量mgsinθ大小相等，方向相反：F-mgsinθ=0……①又 F=BIL代入①得BIL=mgsinθT
（三）巩固练习练习
1、匀强磁场中长2cm的通电导线垂直磁场方向，当通过导线的电流为2A时，它受到的磁场力大小为410-3N，问：该处的磁感应强度B是多大？（让学生回答）应答：根据磁感应强度的定义在这里应提醒学生在计算中要统一单位，计算中必须运用国际单位。
再问：若上题中，电流不变，导线长度减小到1cm，则它受磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？若导线长不变，电流增大为5A，则它受磁场力F和该处的磁感应强度B各是多少？引导学生讨论，得出正确的答案：210-3N，0、1T；110-2N，0、1T，并指出，某处的磁感应强度由建立该磁场的场电流情况和该点的空间位置来决定，与检验通电直导线的电流强度大小、导线长短无关。
练习
2、检验某处有无电场存在，可以用什么方法？检验某处有无磁场存在，可以用什么方法？回答：检验有无电场存在，可用检验电荷，把检验电荷放在被检验处，若该检验电荷受到电场力作用，则该处有电场存在，场强不为零；若该检验电荷没有受到电场力作用，该处没有电场存在或该处场强为零。
检验某处有无磁场存在，可用“检验电流”，把通电导线放在被检验处，若该通
电导线受磁场力作用，则该处有磁场存在，磁感应强度不为零；若该通电导线不受磁场力作用，则该处无磁场存在，该处磁感应强度为零。
追问：如果通电导线不受磁场力，该处是一定不存在磁场，磁感应强度一定为零吗？引导学生讨论，得出“不一定”的正确结果。
因为当通电导线平行磁场方向放在磁场中，它是不受磁场力作用的（这是实验证明的结论）。
再次强调磁感应强度定义的条件：通电直导线必须垂直磁场方向放置。
再问：如何利用通电导线检验某处磁场的存在与否呢？应答：可以改变通电导线的方向，若在各个方向均不受磁场力作用，则该处没有磁场。
再问：在通电导线在不同方法检测，至少检测几次就可确定该处没有磁场存在？应答：至少在相互垂直的两个方向上检测两次。
先将其放在任意方向检测，若此时其不受磁场力作用，则再将通电导线沿垂直刚才的方向放置，若此时其仍不受磁场力作用，则说明该处无磁场存在。
（四）课堂小结
1、当通电直导线垂直磁场方向放入磁场中时受到磁场的安培力最大，F=BIL；当通电直导线平行磁场方向放入磁场中时受到磁场的安培力为零。
2、安培力的大小与电流的大小，导线的长短，磁感应强度的大小及电流方向跟磁场方向的夹角有关系。
3、磁场对通电直导线的安培力的方向，用左手定则来判断。
4、安培力的方向、电流的方向及磁场的方向三者之间的关系，安培力的方向一定同时垂直于磁场方向和电流方向，即安培力垂直于磁场方向与电流方向所决定的平面，但磁场方向与电流方向不一定互相垂直。
（五）课外作业
1、课本187页和188页上（1）至（5）题，其中（4）、（5）两题做在作业本上。
2、预习第三节内容。
六、说明
1、在本课教学中应向学生说明，磁感应强度B只由磁场本身决定，而导线所受安培力F由
B、I、L、电流方向跟磁场方向的夹角共同决定。
2、在教学中可简要说明F=BIL公式除了适用于匀强磁场中的通电导线外，也适用于非匀强磁场中的电流元。