《高三物理寒假讲义》专题20 安培力及其应用（讲义）

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专题 20 安培力及其应用（讲义）
一、核心知识
一、磁场、磁感应强度
1．磁场
(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用．
(2)方向：小磁针静止时 N极所指的方向，即是 N极所受磁场力的方向．
2.地磁场的特点
(1)在地理两极附近磁场最强，赤道处磁场最弱．
(2)地磁场的 N极在地理南极附近，地磁场的 S极在地理北极附近．
(3)在赤道平面(地磁场的中性面)附近，距离地球表面相等的各点，地磁场的强弱程度
相同，且方向水平．
3．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＝(通电导线垂直于磁场)．
(3)方向：小磁针静止时 N极的指向．
二、磁感线　电流的磁场
1．磁感线
(1)引入：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度
的方向一致．
(2)特点：磁感线的特点与电场线的特点类似，主要区别在于磁感线是闭合的曲线．
(3)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图所示)．
2．安培定则
(1)通电直导线：右手握住导线：让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四
指所指的方向就是磁感线环绕的方向．
(2)环形电流：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是
环形导线轴线上磁感线的方向．
如图，分别表示通电直导线、环形电流、通电线圈周围的磁场，①表示电流的方向，
②表示磁感线的方向．
3．匀强磁场
强弱、方向处处相同的磁场．
三、安培力的大小和方向
1．大小
(1)公式：F＝ILBsinθ.(其中 θ为B与I之间的夹角)
(2)说明：
① 公式 F＝ILB 中L指的是“有效长度”．当 B与I垂直时，F最大，F＝ILB；当 B与
I平行时，F＝0.
② 弯曲导线的有效长度 L，等于连接两端点线段的长度．
③ 闭合线圈通电后，在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零．
2．方向
(1)用左手定则判定：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．
如图，①表示电流的方向，②表示磁场的
方向，③表示安培力的方向．
(2)安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即 F垂直于 B和I决定的平面．(注意：B和I可以有
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