磁场对通电导线的作用力

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1．磁场、磁感应强度

(1)磁场的基本性质

磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用．

(2)磁感应强度

①物理意义：描述磁场的强弱和方向．

②定义式：$B=\dfrac{F}{IL}$ (通电导线垂直于磁场)．

③方向：小磁针静止时N极所指的方向．

④单位：特斯拉，符号为T.

(3)匀强磁场

磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线．

(4)地磁场

①地磁的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近，磁感线分布如图1所示．

②在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应强度相等，且方向水平向北．

2．磁感线的特点

(1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向．

(2)磁感线的疏密程度定性地表示磁场的强弱．

(3)磁感线是闭合曲线，没有起点和终点，在磁体外部，从N极指向S极；在磁体内部，由S极指向N极．

(4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切．

(5)磁感线是假想的曲线，客观上并不存在．

3．几种常见的磁场

(1)条形磁体和蹄形磁体的磁场(如图所示)

(2)电流的磁场

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1.安培力。

磁场对电流的作用力通常称为安培力，为纪念法国物理学家安培研究磁场对电流的作用力的杰出的贡献。

通电导线在磁场中受到的作用力。电流为I、长为L的直导线。在匀强磁场B中受到的安培力大小为：

$F=BIL sina$，其中α是电流方向与磁场方向间的夹角。

安培力的方向由左手定则判定。

3.洛伦兹力

最初的洛伦兹力是麦克斯韦建立经典电子论时，作为基本假设提出来的，现已为大量实验证实。

他的推导是建立在磁场是电流产生的。

$F=BIL=B\dfrac{q}{t}L=BqV$

那么一个电子穿越磁场也会受到力的作用，由于没有金属杆的限制，电子只能做圆周运动。

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1.通电导线的平衡问题

通电导体棒在磁场中的平衡问题是一种常见的力电综合模型，该模型一般由倾斜导轨、导体棒、电源和电阻等组成。这类题目的难点是题图具有立体性，各力的方向不易确定，因此解题时一定要先把立体图转化为平面图，通过受力分析建立各力的平衡关系，如图所示。

这部分内容按照高一的力的合成与分解，以及功能转换去理解就可以解决大部分问题。