磁場及其描述 知識要點梳理.doc

磁場及其描述 知識要點梳理知識點二：電流的磁效應(yīng)1電流對小磁針的作用1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)線通電后，其下方與導(dǎo)線平行的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，如圖所示。說明：在做奧斯特實驗時，為排除地球磁場的影響，小磁針應(yīng)南北放置，通電導(dǎo)線也應(yīng)南北放置。2磁鐵對通電導(dǎo)線的作用如圖所示，磁鐵會對通電導(dǎo)線產(chǎn)生力的作用，使導(dǎo)體棒偏轉(zhuǎn)。3電流和電流間的相互作用如圖所示，有互相平行而且距離較近的兩條導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中分別通以方向相同和方向相反的電流時，觀察到發(fā)生的現(xiàn)象是：同向電流相吸，異向電流相斥。 知識點三：磁場：1定義磁體或電流周圍存在一種特殊物質(zhì)，能夠傳遞磁體與磁體、磁體與電流之間、電流與電流之間的相互作用，這種特殊的物質(zhì)叫磁場。（說明：所有的磁作用都是通過磁場發(fā)生的，磁場和電場一樣，是物質(zhì)存在的另一種形式，是客觀存在的。2磁場的基本性質(zhì)對放入其中的磁極、電流或運動電荷產(chǎn)生力的作用。3磁場的產(chǎn)生（1）永磁體周圍存在磁場；（2）電流周圍存在磁場電流的磁效應(yīng)；（3）運動的電荷周圍存在磁場磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。電流是大量運動電荷形成的，所以運動電荷周圍空間也有磁場。靜止電荷周圍空間沒有磁場。4磁場的方向在磁鐵周圍的不同位置放置一些小磁針，發(fā)現(xiàn)小磁針靜止時，指向各不相同如圖所示，這表明磁場中不同位置力的作用方向不同，因此磁場具有方向性。 物理學(xué)上規(guī)定：小磁針靜止時N極所指的方向為該點的磁場的方向。知識點四：磁現(xiàn)象的電本質(zhì)1安培分子電流假說的內(nèi)容安培認(rèn)為，在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流分子電流，分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，分子的兩側(cè)相當(dāng)于兩個磁極。2安培假說對有關(guān)磁現(xiàn)象的解釋（1）磁化現(xiàn)象：一根軟鐵棒，在未被磁化時，內(nèi)部各分子電流的取向雜亂無章，它們的磁場互相抵消，對外不顯磁性；當(dāng)軟磁棒受到外界磁場的作用時，各分子電流取向變得大致相同時，兩端顯示較強的磁性作用，形成磁極，軟鐵棒就被磁化了。（2）磁體的消磁：磁體的高溫或猛烈敲擊，即在激烈的熱運動或機械運動影響下，分子電流取向又變得雜亂無章，磁體磁性消失。3磁現(xiàn)象的電本質(zhì)磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由運動的電荷產(chǎn)生的。說明：根據(jù)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)理論，原子由原子核和核外電子組成，原子核帶正電，核外電子帶負(fù)電，核外電子在庫侖引力作用下繞核高速旋轉(zhuǎn)，形成分子電流。在安培生活的時代，由于人們對物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)尚不清楚，所以稱為“假說”。但是現(xiàn)在，“假設(shè)”已成為真理。分子電流假說揭示了電和磁的本質(zhì)聯(lián)系，指出了磁性的起源：一切磁現(xiàn)象都是由運動的電荷產(chǎn)生的。知識點五：地球的磁場1地磁場地球本身是一個磁體，附近存在的磁場叫地磁場，地磁的南極在地球北極附近，地磁的北極在地球的南極附近。地磁體周圍的磁場分布與條形磁鐵周圍的磁場分布情況相似。指南針放在地球周圍的指南針靜止時能夠指南北，就是受到了地磁場作用的結(jié)果。2磁偏角地球的地理兩極與地磁兩極并不重合，磁針并非準(zhǔn)確地指南或指北，其間有一個交角，叫地磁偏角，簡稱磁偏角。說明：地球上不同點的磁偏角的數(shù)值是不同的。磁偏角隨地球磁極緩慢移動而緩慢變化。地磁軸和地球自轉(zhuǎn)軸的夾角約為11。 知識點六：磁感線1定義在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁感應(yīng)強度的方向一致，這樣的曲線就叫做磁感線。2特點（ 1）磁感線的疏密反映磁場的強弱，磁感線越密的地方表示磁場越強，磁感線越疏的地方表示磁場越弱。（2）磁感線上每一點的切線方向就是該點的磁場方向。（3）磁場中的任何一條磁感線都是閉合曲線，在磁體外部由N極到S極，在磁體內(nèi)部由S極到N極。磁感線是為了形象地描述磁場而在磁場中假想出來的一組有方向的曲線，并不是客觀存在于磁場中的真實曲線。磁感線與電場線類似，在空間不能相交，不能相切，也不能中斷。 知識點七：幾種電流的磁場方向的判斷和磁感線的畫法1磁鐵周圍的磁感線分布 2通電直導(dǎo)線周圍的磁場（1）安培定則：右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向，這個規(guī)律也叫右手螺旋定則。（2）磁感線分布如圖所示：說明：通電直導(dǎo)線周圍的磁感線是以導(dǎo)線上各點為圓心的同心圓，實際上電流磁場應(yīng)為空間圖形。直線電流的磁場無磁極。磁場的強弱與距導(dǎo)線的距離有關(guān)，離導(dǎo)線越近磁場越強，離導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁場越弱。圖中的“”號表示磁場方向垂直進(jìn)入紙面，“”表示磁場方向垂直離開紙面。3環(huán)形電流的磁場（1）安培定則：讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向。（2）磁感線分布如圖所示：（3）幾種常用的磁感線不同畫法。說明：環(huán)形電流的磁場類似于條形磁鐵的磁場，其兩側(cè)分別是N極和S極。由于磁感線均為閉合曲線，所以環(huán)內(nèi)、外磁感線條數(shù)相等，故環(huán)內(nèi)磁場強，環(huán)外磁場弱。環(huán)形電流的磁場在微觀上可看成無數(shù)根很短的直線電流的磁場的疊加。4通電螺線管的磁場（1）安培定則：用右手握住螺線管，讓彎曲時四指的方向跟電流方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管中心軸線上的磁感線方向。（2）磁感線分布：如圖所示。（3）幾種常用的磁感線不同的畫法。說明：通電螺線管的磁場分布：外部與條形磁鐵外部的磁場分布情況相同，兩端分別為N極和S極。管內(nèi)（邊緣除外）是勻強磁場，磁場分布由S極指向N極。環(huán)形電流宏觀上其實就是只有一匝的通電螺線管，通電螺線管則是由許多匝環(huán)形電流串聯(lián)而成的。因此，通電螺線管的磁場也就是這些環(huán)形電流磁場的疊加。不管是磁體的磁場還是電流的磁場，其分布都是在立體空間的，要熟練掌握其立體圖、縱截面圖、橫截面圖的畫法及轉(zhuǎn)換。5勻強磁場（1）定義：在磁場的某個區(qū)域內(nèi)，如果各點的磁場強弱和方向都相同，這個區(qū)域內(nèi)的磁場叫做勻強磁場。（2）磁感線分布特點：間距相同的平行直線。（3）產(chǎn)生：距離很近的兩個異名磁極之間的磁場除邊緣部分外可以認(rèn)為是勻強磁場；相隔一定距離的兩個平行放置的線圈通電時，其中間區(qū)域的磁場也是勻強磁場，如圖所示：知識點八：磁感應(yīng)強度1磁感應(yīng)強度的方向（1）磁感應(yīng)強度；描述磁場強弱和方向的物理量，用符號“B”表示。（2）磁感應(yīng)強度的方向磁感應(yīng)強度的方向即磁場的方向：小磁針靜止時N極所指的方向為該點的磁感應(yīng)強度的方向，簡稱為磁場的方向。2磁感應(yīng)強度的大?。?）電流元定義：物理學(xué)中把很短一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長度L的乘積IL叫作電流元。理解：孤立的電流元是不存在的，因為要使導(dǎo)線中有電流，就必須把它連到電源上。（2）磁感應(yīng)強度定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線，受到的磁場力的作用F，跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值，叫作通電直導(dǎo)線所在處的磁場的磁感應(yīng)強度。物理意義：磁感應(yīng)強度是描述磁場力的性質(zhì)的物理量。公式：B=F / IL。單位：在國際單位單位中，磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉，簡稱特，符號是T。即。B是矢量，其方向就是磁場方向，即小磁針靜止時N極所指的方向。說明：磁感應(yīng)強度是反映磁場性質(zhì)的物理量，是由磁場自身決定的，與是否引入電流無關(guān)，與引入的電流是否受力無關(guān)，因為通電導(dǎo)線取不同方向時，其受力大小不盡相同，在定義磁感應(yīng)強度時，式中F是直導(dǎo)線垂直磁場時受到的磁場力。磁感應(yīng)強度的方向是該處磁場的方向，而不是F的方向。知識點九：磁通量1定義設(shè)在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面，面積為S，把B與S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量，用字母表示。2物理意義穿過某一面的磁感線條數(shù)。3公式（1）公式：=BS。（2）公式運用的條件： a勻強磁場；b磁感線與平面垂直。（3）在勻強磁場B中，若磁感線與平面不垂直，公式=BS中的S應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積。此時，式中即為面積S在垂直于磁感線方向的投影，我們稱為“有效面積”。 4單位在國際單位制中，磁通量的單位是韋伯，簡稱韋，符號是Wb。1 Wb=1 Tm2。5磁通密度磁感線越密的地方，穿過垂直單位面積的磁感線條數(shù)越多，反之越少，因此穿過單位面積的磁通量磁通密度，它反映了磁感應(yīng)強度的大小，在數(shù)值上等于磁感應(yīng)強度的大小，B =/S。 1建立事物之間的內(nèi)在聯(lián)系是科學(xué)探究的重要的思想方法不同的物理現(xiàn)象之間存在著內(nèi)在聯(lián)系，建立事物之間的內(nèi)在聯(lián)系是科學(xué)探究的重要的思想方法。2假設(shè)法安培分子電流的假說很好地解釋了多種磁的現(xiàn)象；假說法是科學(xué)探索和發(fā)現(xiàn)的重要方法。3磁場和電場的比較電場磁場產(chǎn)生電荷周圍存在電場運動電荷產(chǎn)生磁場場強大小電場強度：E= F / q，是反映電場力的性質(zhì)的物理量，其中q為檢驗電荷磁感應(yīng)強度：B=F/IL是反映磁場力的性質(zhì)的物理量。其中IL為檢驗電流元，磁場力F與電流I的方向有關(guān)，當(dāng)I垂直于B時，F(xiàn)最大方向規(guī)定：正電荷在電場中的受力方向為該點的電場方向規(guī)定：小磁針N極在磁場中的受力方向為該點的磁場方向相互作用同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引4磁感線與電場線的比較 電場線磁感線相似點引入目的形象描述場而引入的假想線，實際不存在疏密場的強弱切線方向場的方向是否相交不相交（電場中無電荷空間不相交）不同點起始于正電荷，終止于負(fù)電荷閉合曲線說明：從電場、磁場的概念理解兩種場線的相似點：矢量性線的切線，強弱線的疏密，方向的唯一性空間任一點場線不相交。從兩種場線的區(qū)別理解兩種場的區(qū)別：電場線電荷有正、負(fù)電場線有始終；磁感線N、S極不可分離磁感線閉合。5對磁通量的理解（1）磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)之分，磁通量的正負(fù)號既不表示大小也不表示方向，它表示穿過或穿出曲面的磁通量。（2）磁感線是閉合曲線（不同于靜電場的電場線），所以穿過任意閉合曲面的磁通量一定為零，即=0。例如一個球面，磁感線只要穿入球面，就一定穿出球面，穿過磁感線的凈條數(shù)為零，即磁通量為零。（3）磁通量是針對某個面來說的，與給定的線圈的匝數(shù)多少無關(guān)。即在有關(guān)磁通量的計算時，不需考慮線圈的匝數(shù)n。6求解磁通量的變化量的方法（1）磁感應(yīng)強度B不變，有效面積S變化，則。如圖所示，金屬三角形框架MON與導(dǎo)體棒DE構(gòu)成回路，處在勻強磁場中與磁場垂直，若B=0.1 T，DE從O點出發(fā)，向右以1 m / s的速度勻速運動4 s時，回路中磁通量的變化是： 。（2）磁感應(yīng)強度B變化，磁感線穿過的有效面積S不變，則穿過回路中的磁通量的變化是： 。 如在上圖中，若令S=8 m2保持不變，而B從0.1 T變?yōu)?.8 T，則穿過回路的磁通量的變化量 。（3）磁感應(yīng)強度B和回路面積S同時發(fā)生變化的情況，則。在圖中，若回路面積從S0=8 m2變到St=18 m2，磁感應(yīng)強度B同時從B0= 0.1 T變到Bt=0.8 T，則回路中的磁通量的變化是：。注意：常見錯誤算法：。 磁場對通電導(dǎo)體的作用 知識點一：磁場對通電導(dǎo)線的作用力安培力的方向要點詮釋：1安培力通電導(dǎo)線在磁場中受到的力稱為安培力。2安培力的方向左手定則（1）左手定則伸開左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，把手放入磁場，讓磁感線穿過手心，讓伸開的四指指向電流方向，那么大拇指所指方向即為安培力方向。（2）安培力F、磁感應(yīng)強度B、電流I三者的方向關(guān)系：，即安培力垂直于電流和磁感線所在的平面，但B與I不一定垂直。判斷通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力時，注意一定要用左手，并注意各方向間的關(guān)系。若已知B、I方向，則方向確定；但若已知B（或I）和方向，則I（或B）方向不確定。3電流間的作用規(guī)律同向電流相互吸引，異向電流相互排斥。知識點二：磁場對通電導(dǎo)線的作用力安培力的大小要點詮釋：1安培力大小的公式表述（1）通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時，它受力的大小與I和L的乘積成正比。公式：。說明：B為比例系數(shù)，與導(dǎo)線的長度和電流的大小都無關(guān)。不同的磁場中，B的值是不同的。B應(yīng)為與電流垂直的值，即式子成立條件為：B與I垂直。（2）當(dāng)B與I成角時，是B與I的夾角。推導(dǎo)過程：如圖所示，將B分解為垂直電流的和沿電流方向的，B對I的作用可用B1、B2對電流的作用等效替代，。2幾點說明（1）通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時，F(xiàn)=BIL最大；平行時最小，F(xiàn)=0。（2）B對放入的通電導(dǎo)線來說是外磁場的磁感應(yīng)強度。（3）導(dǎo)線L所處的磁場應(yīng)為勻強磁場；在非勻強磁場中，公式僅適用于很短的通電導(dǎo)線（我們可以把這樣的直線電流稱為直線電流元）。（4）式中的L為導(dǎo)線垂直磁場方向的有效長度。如圖所示，半徑為r的半圓形導(dǎo)線與磁場B垂直放置，當(dāng)導(dǎo)線中通以電流I時，導(dǎo)線的等效長度為2 r，故安培力F=2BIr。知識點三：磁場對通電線圈的作用電動機要點詮釋：如圖所示，把一個通電的矩形線圈ABCD放入磁場中，線圈ABCD可看作四段直導(dǎo)線。當(dāng)線圈平面和磁感應(yīng)線平行時，BC邊和DA邊與磁感應(yīng)線平行，不受磁場力的作用，而AB邊和CD邊中電流方向相反，兩邊受到磁場力的方向相反，且不在同一條直線上，在這兩個力的作用下，沿OO向里看，線圈沿OO軸做順時針方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到垂直磁感應(yīng)線的位置時(通常稱平衡位置)，整個線圈受到一對平衡力的作用，最后停止轉(zhuǎn)動。 直流電動機就是利用通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的原理制成的。為了讓線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈由于慣性剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，立即改變線圈中的電流的方向，從而改變線圈受力的方向，線圈就能繼續(xù)轉(zhuǎn)動下去。直流電動機因此安裝了換向器(最簡單的換向器是兩個彼此絕緣的金屬半環(huán))，它的作用是：每當(dāng)線圈剛越過平衡位置時，就自動改變線圈中的電流方向，從而使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動下去。知識點四：磁電式電流表要點詮釋：1電流表的構(gòu)造磁電式電流表的構(gòu)造如圖所示。在蹄形磁鐵的兩極間有一個固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個可以轉(zhuǎn)動的鋁框，在鋁框上繞有線圈。鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個螺旋彈簧和一個指針，線圈的兩端分別接在這兩個螺旋彈簧上，被測電流經(jīng)過這兩個彈簧流入線圈。2電流表的工作原理如圖所示，設(shè)線圈所處位置的磁感應(yīng)強度大小為B，線圈長度為L，寬為d，匝數(shù)為n，當(dāng)線圈中通有電流I時，安培力對轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生力矩：，安培力的大小為：F=nBIL。故安培力的力矩大小為M1=nBILd。當(dāng)線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動時，不論通過電線圈轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行，安培力的力矩不變。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過角時，這時指針偏角為角，兩彈簧產(chǎn)生阻礙線圈轉(zhuǎn)動的扭轉(zhuǎn)力矩為M2，對線圈，根據(jù)力矩平衡有M1=M2。設(shè)彈簧材料的扭轉(zhuǎn)力矩與偏轉(zhuǎn)角成正比，且為M2=k。由nBILd=k得。其中k、n、B、I、d是一定的，因此有。由此可知：電流表的工作原理是指針的偏角的值可以反映I值的大小，且電流表刻度是均勻的，對應(yīng)不同的在刻度盤上標(biāo)出相應(yīng)的電流值，這樣就可以直接讀取電流值了。規(guī)律方法指導(dǎo)1控制變量法在研究安培力的大小和方向的過程中，運用了控制變量法。2安培力作用下的物體運動方向的判斷方法（1）電流元受力分析法：把整段電流等效為很多段直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元受安培力的方向，從而判斷出整段電流元所受合力的方向，最后確定運動方向。（2）特殊位置分析法：把電流或磁鐵轉(zhuǎn)到一個便于分析的特殊位置（如轉(zhuǎn)過90）后，再判斷所受安培力方向，從而確定運動方向。（3）等效分析法：環(huán)形電流可以等效成條形磁鐵，條形磁鐵也可以等效成環(huán)形電流，通電螺線管可等效成很多的環(huán)形電流來分析。（4）推論分析法：兩直線電流平行時無轉(zhuǎn)動趨勢，方向相同時相互吸引，方向相反時相互排斥；兩直線電流不平行時有轉(zhuǎn)動到相互平行且電流方向相同的趨勢。（5）轉(zhuǎn)換研究對象法：因為電流之間，電流與磁體之間相互作用滿足牛頓第三定律，這樣定性分析磁體在電流磁場作用下如何運動的問題，可先分析電流在磁場中所受到的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流作用力，從而確定磁體所受合力及運動方向。 磁場對運動電荷的作用 知識點一：洛倫茲力的大小和方向要點詮釋：1洛倫茲力運動電荷在磁場中所受的力叫做洛倫茲力。2洛倫茲力與安培力的關(guān)系（1）安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀解釋。電流是帶電粒子定向運動形成的，通電導(dǎo)線在磁場中受到磁場力（安培力）的作用，提示了帶電粒子的定向運動的電荷數(shù)。（2）大小關(guān)系：，式中的N是導(dǎo)體中的定向運動的電荷數(shù)。3洛倫茲力的方向左手定則伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向正電荷運動的方向，這時拇指所指的方向就是運動的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向。負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向相反。4洛倫茲力的大小洛倫茲力的大小用公式來計算，其中為電荷速度方向與磁感應(yīng)強度方向的夾角。（1）當(dāng)運動電荷運動方向與磁感應(yīng)強度方向垂直時：F=qvB；（2）當(dāng)運動電荷運動方向與磁感應(yīng)強度方向平行時：F=0；（3）當(dāng)電荷在磁場中靜止時：F=0。5洛倫茲力公式F=qvB的另一種推導(dǎo)設(shè)導(dǎo)體內(nèi)單位長度上自由電荷數(shù)為n，自由電荷的電荷量為q，定向移動的速度為v，設(shè)長度為L的導(dǎo)線中的自由電荷在t時間內(nèi)全部通過截面A，如圖所示，設(shè)通過的電荷量為Q，有Q=nqL=nqvt。又因為，故。安培力可以看作是作用在每個運動電荷上的洛倫茲力的合力，這段導(dǎo)線中含有的運動電荷數(shù)目為nL，所以洛倫茲力 。知識點二：對洛倫茲力的理解要點詮釋：1如何正確理解洛倫茲力的方向（1）洛倫茲力的方向可由左手定則判定，決定洛倫茲力方向的因素有三個：電荷的電性（正、負(fù)）、速度方向、磁感應(yīng)強度的方向。當(dāng)電荷一定即電性一定時，其他兩個因素中，如果只讓一個因素的方向相反，則洛倫茲力方向必定相反；如果同時讓兩個因素的方向相反，則洛倫茲力方向?qū)⒉蛔?。?）在電荷的運動方向與磁場方向垂直時，由左手定則可知，洛倫茲力的方向既與磁場方向垂直，又與電荷的運動方向垂直，即洛倫茲力垂直于v和B兩者決定的平面。（3）電荷運動的方向v和B不一定垂直，但洛倫茲力一定垂直于磁感應(yīng)強度B和速度v的方向。2應(yīng)用洛倫茲力公式應(yīng)注意的問題（1）公式F=qvB僅適用于vB的情況，式中的v是電荷相對于磁場的運動速度。（2）當(dāng)電荷的運動方向與磁場方向相同或相反，即v與B平行時，由實驗可知，F(xiàn)=0。所以只有當(dāng)v與B不平行時，運動電荷才受洛倫茲力。當(dāng)電荷運動方向與磁場方向夾角為時，電荷所受洛倫茲力的計算公式為：F=Bqvsin。（3）當(dāng)v=0時，F(xiàn)=0。即磁場對靜止的電荷無作用力，磁場只對運動電荷有作用力。這與電場對其中的靜止電荷或運動電荷總有電場力作用是不同的。3洛倫茲力與安培力、電場力有何區(qū)別和聯(lián)系（1）洛倫茲力與安培力的關(guān)系洛倫茲力是單個運動電荷在磁場中受到的力，而安培力是導(dǎo)體中所有定向移動的自由電荷受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)；盡管安培力是自由電荷定向移動時受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，但也不能認(rèn)為安培力就簡單地等于所有定向移動電荷所受洛倫茲力的和，一般只有當(dāng)導(dǎo)體靜止時才能這樣認(rèn)為；洛倫茲力恒不做功，但安培力卻可以做功?？梢姲才嗔εc洛倫茲力既有緊密相關(guān)、不可分割的聯(lián)系，也有顯著的區(qū)別。（2）洛倫茲力與電場力的比較這兩種力是帶電粒子在兩種不同的場中受到的力，反映了磁場和電場都有力的性質(zhì)，但這兩種力的區(qū)別也是十分明顯的。 洛倫茲力電場力作用對象僅在運動電荷的速度方向與B不平行時，運動電荷才受到洛倫茲力帶電粒子只要處在電場中，一定受到電場力大小、方向F=qvBsin，方向與B垂直，與v垂直，用左手定則判斷F=qE，F(xiàn)的方向與E同向或反向特點洛倫茲力永不做功電場力可做正（或負(fù)）功知識點三：電視機顯像管的工作原理要點詮釋：1構(gòu)造電視機顯像管由電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈和熒光屏三部分組成，如圖所示。 2原理陰極發(fā)射電子，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)線圈（偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場和電子運動方向垂直）電子受洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)后的電子打在熒光屏上，使熒光屏發(fā)光。3掃描在電視機顯像管的偏轉(zhuǎn)區(qū)有兩對線圈，叫做偏轉(zhuǎn)線圈，偏轉(zhuǎn)線圈中通入大小、方向按一定規(guī)律變化的電流，分別在豎直方向和水平方向產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場，其方向、強弱都在不斷地變化，因此電子束打在熒光屏上的光點就像下圖那樣不斷移動，這種電視技術(shù)叫做掃描。4工作過程電視機顯像管發(fā)射電子，在加速電場中被加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場。在偏轉(zhuǎn)磁場的作用下，電子束在熒光屏上掃描。電子束從最上一行到最下一行掃描一遍，叫做一場，電視機中每秒要進(jìn)行50場掃描，加上人的“視覺暫留”，所以我們感到整個熒光屏都在發(fā)光。知識點四：帶電粒子在勻強磁場中的運動要點詮釋：1運動軌跡帶電粒子（不計重力）以一定的速度v進(jìn)入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中：（1）當(dāng)vB時，帶電粒子將做勻速直線運動；（2）當(dāng)vB時，帶電粒子將做勻速圓周運動；（3）當(dāng)v與B的夾角為（0，90，180）時，帶電粒子將做等螺距的螺旋線運動。2軌道半徑和周期（vB時）如圖所示，帶電粒子以速度v垂直磁場方向入射，在磁場中做勻速圓周運動，設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，所帶的電荷量為q。（1）軌道半徑：由于洛倫茲力提供向心力，則有，得到軌道半徑。（2）周期：由軌道半徑與周期之間的關(guān)系可得周期。說明：由公式知，在勻強磁場中，做勻速圓周運動的帶電粒子，其軌道半徑跟運動速率成正比。要注重對軌道半徑的組合理解和變式理解，例如（P是帶電粒子的動量，為比荷的倒數(shù)）由公式知，在勻強磁場中，做勻速圓周運動的帶電粒子，周期跟軌道半徑和運動速率均無關(guān)，而與比荷成反比。知識點五：質(zhì)譜儀要點詮釋：1質(zhì)譜儀的作用及工作過程質(zhì)譜儀是利用電場和磁場控制電荷運動的精密儀器，它是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具。其結(jié)構(gòu)如甲圖所示，容器A中含有電荷量相同而質(zhì)量有微小差別的帶電粒子。經(jīng)過S1和S2之間的電場加速，它們進(jìn)入磁場將沿著不同的半徑做圓周運動，打到照相底片的不同地方，在底片上形成若干譜線狀的細(xì)條，叫做質(zhì)譜線，每一條譜線對應(yīng)于一定的質(zhì)量。從譜線的位置可以知道圓周的半徑，如果再已知帶電粒子的電荷量，就可以算出它的質(zhì)量，這種儀器叫做質(zhì)譜儀。2比荷的計算如圖乙所示，設(shè)飄入加速電場的帶電粒子帶電荷量為+q、質(zhì)量為m，兩板間電壓為U、粒子出電場后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。在加速電場中，由動能定理得。粒子出電場時，速度。在勻強磁場中軌道半徑。所以粒子質(zhì)量。若粒子電荷量q也未知，通過質(zhì)譜儀可以求出該粒子的比荷（電荷量與質(zhì)量之比）。知識點六：回旋加速器要點詮釋：1直線加速器（多級加速器）如圖所示，電荷量為q的粒子經(jīng)過n級加速后，根據(jù)動能定理獲得的動能可以達(dá)到Ek=q(U1+U2+U3+Un)。這種多級加速器通常叫做直線加速器，目前已經(jīng)建成的直線加速器有幾千米甚至幾十千米長。各加速區(qū)的兩板之間用獨立電源供電，所以粒子從P2飛向P3、從P4飛向P5時不會減速。2回旋加速器利用電場對帶電粒子的加速作用和磁場對運動電荷的偏轉(zhuǎn)作用來獲得高能粒子，這些過程在回旋加速器的核心部件兩個D形盒和其間的窄縫內(nèi)完成，如圖所示。（1）磁場的作用：帶電粒子以某一速度垂直磁場方向進(jìn)入勻強磁場后，并在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，其周期和速率、半徑均無關(guān)（），帶電粒子每次進(jìn)入D形盒都運動相等的時間（半個周期）后平行電場方向進(jìn)入電場中加速。（2）電場的作用：回旋加速器的兩個D形盒之間的窄縫區(qū)域存在周期性變化的并垂直于兩D形盒正對截面的勻強電場，帶電粒子經(jīng)過該區(qū)域時被加速。（3）交變電壓：為了保證帶電粒子每次經(jīng)過窄縫時都被加速，使之能量不斷提高，須在窄縫兩側(cè)加上跟帶電粒子在D形盒中運動周期相同的交變電壓。（4）帶電粒子的最終能量當(dāng)帶電粒子的速度最大時，其運動半徑也最大，由牛頓第二定律，得，若D形盒的半徑為R，則r=R，帶電粒子的最終動能。說明：由上式可以看出，要使粒子射出的動能Ekm增大，就要使磁場的磁感應(yīng)強度B以及D形盒的半徑R增大，而與加速電壓U的大小無關(guān)（U0）。規(guī)律方法指導(dǎo)1安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)洛倫茲力的大小和方向可由安培力的大小和方向求得。2洛倫茲力的方向總是垂直于電荷的運動方向它永遠(yuǎn)不對運動電荷做功，不改變電荷速度的大?。ɑ騽幽埽?。但洛倫茲力能夠改變運動電荷的運動狀態(tài)，產(chǎn)生加速度。3帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動半徑但其運動周期與運動速度的大小和圓周運動的半徑大小無關(guān)。4在相同的條件下，正、負(fù)電荷受到洛倫茲力的方向相反解決問題時必須引起注意5帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動的分析方法研究帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動的問題，應(yīng)遵循“一找圓心，二找半徑R=mv / qB，三找周期T=2m / Bq或時間”的基本方法和規(guī)律，具體分析為：（1）圓心和半徑的確定帶電粒子進(jìn)入一個有界磁場后的軌道是一段圓弧，如何確定圓心是解決問題的前提，也是解題的關(guān)鍵。首先應(yīng)有一個最基本的思路：即圓心一定在與速度方向垂直的直線上。通常有兩種確定方法：已知入射方向和出射方向時，可以通過入射點和出射點作垂直于入射方向和射出方向的直線，兩條直線的交點就是圓弧軌道的圓心（如圖甲所示，圖中P為入射點，M為出射點。O為軌道圓心）。已知入射方向和出射點的位置時，可以通過入射點作入射方向的垂線，連接入射點和出射點，作其中垂線，這兩條垂線的交點就是圓弧軌道的圓心（如圖乙所示，P為入射點，M為出射點。O為軌道圓心）。（2）運動時間的確定粒子在磁場中運動一周的時間為T，當(dāng)粒子運動的圓弧所對應(yīng)的圓心角為時，其運動時間可由下式表示：（或）。說明：式中的以“度”為單位（或中的以“弧度”為單位），T為該粒子做圓周運動的周期，以上兩式說明轉(zhuǎn)過的圓心角越大，所用時間越長，與運動軌道長度無關(guān)。確定帶電粒子運動圓弧所對圓心角的兩個重要結(jié)論：帶電粒子射出磁場的速度方向與射入磁場的速度方向之間的夾角叫做偏向角，偏向角等于圓弧軌道對應(yīng)的圓心角，即，如圖所示。圓弧軌道所對圓心角等于PM弦與切線的夾角（弦切角）的2倍，即，如圖所示。6帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動問題的解題步驟帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的解題方法三步法：（1）畫軌跡：即確定圓心，幾何方法求半徑并畫出軌跡。（2）找聯(lián)系：軌道半徑與磁感應(yīng)強度、運動速度相聯(lián)系，偏轉(zhuǎn)角度與圓心角運動時間相聯(lián)系，在磁場中運動的時間與周期相聯(lián)系。（3）用規(guī)律：即牛頓第二定律和圓周運動的規(guī)律，特別是周期公式、半徑公式。 帶電粒子在復(fù)合場中的運動知識要點梳理知識點一：洛倫茲力的大小、方向及特點1洛倫茲力的大小 （1）當(dāng)電荷運動速度v與磁場B平行時，電荷不受洛倫茲力作用，即F=0（2）當(dāng)v垂直于B的方向時，電荷所受洛倫茲力最大 F=qBv（3）相對于磁場靜止的電荷不受洛倫茲力的作用。F=qBv中的v可認(rèn)為是電荷相對于磁場的運動速度。2洛倫茲力的方向及特點（1）左手定則：（略）（注意區(qū)分正負(fù)電荷）（2）洛倫茲力的特點：由左手定則知洛倫茲力的方向永遠(yuǎn)垂直于速度的方向，對運動電荷永遠(yuǎn)不做功，永遠(yuǎn)不改變運動電荷的速率（或動能），但可以改變電荷速度的方向，產(chǎn)生加速度。（3）帶電粒子只在洛倫茲力的作用下，垂直進(jìn)入勻強磁場中，做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力。需特別注意電荷的受力大小和方向（或加速度的大小和方向）都與速度的大小和方向有關(guān)！知識點二：電場力及其特點要點詮釋：1靜電場力的大小F=qE僅與電荷所在位置的場強和電荷電量q有關(guān)，與電荷的運動速度大小和方向無關(guān)。2靜電場力的方向由場強的方向和電荷的電性確定，與電荷的速度大小和方向無關(guān)。3靜電場的特點靜電場力做功與路徑無關(guān)，僅與初末狀態(tài)的電勢差有關(guān)，。帶電粒子在勻強電場中做勻變速運動（可能做直線運動，可能做曲線運動）。知識點三：重力場及其特點要點詮釋：1重力的大小和方向大小恒定G=mg，方向豎直向下，與物體運動情況無關(guān)。2重力的特點做功與路徑無關(guān)，只與初末狀態(tài)的高度差有關(guān)；重力做功改變重力勢能，即。物體只在重力作用下做勻變速運動。知識點四：速度選擇器要點詮釋：速度選擇器的工作原理及應(yīng)用：如圖所示，粒子所受的電場力FE=qE，所受的洛倫茲力FB=qvB，則要使粒子勻速通過選擇器，必須滿足FE=FB可得v=E / B，即滿足比值的粒子都沿直線通過，與粒子的正負(fù)無關(guān)。 除此之外，還應(yīng)注意以下兩點：（1）若或，粒子都將偏離直線運動。粒子若從右側(cè)射入，則不可能勻速通過電磁場，這說明速度選擇器不僅對粒子速度的大小有選擇，而且對速度的方向也有選擇。（2）要想使FE與FB始終相反，應(yīng)將v、B、E三者中任意兩個量的方向同時改變，但不能同時改變?nèi)齻€或者任一個方向，否則將破壞速度選擇功能。（3）速度選擇器經(jīng)常與質(zhì)譜儀結(jié)合應(yīng)用。知識點五：電磁流量計電磁流量計的測量原理電磁流量計原理：如圖所示，一圓形導(dǎo)管直徑為d，用非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的液體向左流動，導(dǎo)電液體中的自由電荷（正負(fù)離子）在洛倫茲力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，a、b間出現(xiàn)電勢差。當(dāng)自由電荷所受電場力和洛倫茲力平衡時，a、b間的電勢差保持穩(wěn)定。由，可得。流量。知識點六：霍爾效應(yīng)要點詮釋：1霍爾效應(yīng)及霍爾如圖，厚度為h，寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感強度為B的勻強磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A之間會產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，實驗表明，當(dāng)磁場不太強時，電勢差U、電流I和磁感應(yīng)強度B的關(guān)系為，式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù)，霍爾效應(yīng)可解釋為外部磁場產(chǎn)生的洛倫茲力使運動的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場，橫向電場對電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間會形成穩(wěn)定的電勢差。2霍爾電壓的正負(fù)判斷及應(yīng)用（1）金屬導(dǎo)體或N型半導(dǎo)體中自由運動的電荷是自由電子，在洛倫茲力作用下側(cè)向移動產(chǎn)生霍爾電壓的電荷是電子，不是正電荷，如上圖上表面A積累負(fù)電荷（自由電子），下表面A積累正電荷，形成的霍爾電壓。注意：通常出現(xiàn)的錯誤是用左手定則直接判斷出正電荷受力向上，其原因是忽視了相對于磁場運動的電荷是自由電子，而不是正電荷?。?）P型半導(dǎo)體形成電流的多數(shù)載流子是空穴（相當(dāng)于正電荷），在上圖中產(chǎn)生的霍爾電壓應(yīng)該是?？梢娪没魻栃?yīng)可以區(qū)分P型還是N型半導(dǎo)體。知識點七：磁流體發(fā)電機要點詮釋：磁流體發(fā)電機的原理是：等離子氣體噴入磁場，正、負(fù)離子在洛倫茲力的作用下發(fā)生上下偏轉(zhuǎn)而聚集到AB板上，產(chǎn)生電勢差，設(shè)A、B平行金屬板的面積為S，相距為L，等離子體的電阻率為，噴入氣體速度為v，板間磁場的磁感強度為B，板外電阻為R，當(dāng)?shù)入x子氣體勻速通過A、B板間時，A、B板上聚集的電荷最多，板間電勢差最大，即電源電動勢最大，此時離子受力平衡，E場q=qvB，E場=vB，電動勢=E場L=BLv，電源內(nèi)電阻，所以R中電流。規(guī)律方法指導(dǎo)復(fù)合場一般包括重力場、電場和磁場，本專題所說的復(fù)合場指的是磁場與電場、磁場與重力場，或者是三場合一。1三種場力的特點（1）重力的大小為mg，方向豎直向下，重力做功與路徑無關(guān)，其數(shù)值除與帶電粒子的質(zhì)量有關(guān)外，還與初、末位置的高度差有關(guān)。（2）電場力的大小為qE，方向與電場強度E及帶電粒子所帶電荷的性質(zhì)有關(guān)，電場力做功與路徑無關(guān)，其數(shù)值除與帶電粒子的電荷量有關(guān)外，還與初、末位置的電勢差有關(guān)。（3）洛倫茲力的大小跟速度與磁場方向的夾角有關(guān)，當(dāng)帶電粒子的速度與磁場方向平行時，f=0；當(dāng)帶電粒子的速度與磁場方向垂直時，f=qvB；洛倫茲力的方向垂直于速度v和磁感應(yīng)強度B所決定的平面。無論帶電粒子做什么運動，洛倫茲力都不做功。2帶電粒子在復(fù)合場中運動的處理方法（1）正確分析帶電粒子的受力及運動特征是解決問題的前提帶電粒子在復(fù)合場中做什么運動，取決于帶電粒子所受的合外力及其初始狀態(tài)的速度，因此應(yīng)把帶電粒子的運動情況和受力情況結(jié)合起來進(jìn)行分析，當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場中所受合外力為零時，做勻速直線運動（如速度選擇器）。當(dāng)帶電粒子所受的重力與電場力等值反向，洛倫茲力提供向心力時，帶電粒子在垂直于磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運動。當(dāng)帶電粒子所受的合外力是變力，且與初速度方向不在一條直線上時，粒子做非勻變速曲線運動，這時粒子的運動軌跡既不是圓弧，也不是拋物線，由于帶電粒子可能連續(xù)通過幾個情況不同的復(fù)合場區(qū)，因此粒子的運動情況也發(fā)生相應(yīng)的變化，其運動過程可能由幾種不同的運動階段所組成。（2）靈活選用力學(xué)規(guī)律是解決問題的關(guān)鍵當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場中做勻速運動時，應(yīng)根據(jù)平衡條件列方程求解。當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場中做勻速圓周運動時，往往應(yīng)用牛頓第二定律和平衡條件列方程聯(lián)立求解。當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場中做非勻變速曲線運動時，應(yīng)選用動能定理或能量守恒定律列方程求解。說明：如果涉及兩個帶電粒子的碰撞問題，還要根據(jù)動量守恒定律列出方程，再與其他方程聯(lián)立求解。由于帶電粒子在復(fù)合場中受力情況復(fù)雜，運動情況多變，往往出現(xiàn)臨界問題，這時應(yīng)以題目中的“恰好”“最大”“最高”“至少”等詞語為突破口，挖掘隱含條件，根據(jù)臨界條件列出鋪助方程，再與其他方程聯(lián)立求解。電磁感應(yīng)基礎(chǔ)知識知識點一：關(guān)于磁通量的意義及計算要點詮釋1磁通量的正、負(fù)及意義磁通量有正負(fù)之分，其正負(fù)是這樣規(guī)定的：任何一個面都有正、反兩面，若規(guī)定磁感線從正面穿入為正磁通量，則磁感線從反面穿入時磁通量為負(fù)值。若磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁感線條數(shù)為，反向磁感線條數(shù)為，則磁通量等于穿過該平面的磁感線的凈條數(shù)（磁通量的代數(shù)和），即。說明：磁通量的正負(fù)既不表示大小，也不表示方向，僅是為了計算方便而引入的。2磁通量的計算關(guān)于磁通量的計算除注意正、負(fù)之外，還應(yīng)注意以下兩點：（1）如圖所示，若閉合電路abcd和ABCD所在平面均與勻強磁場B垂直，面積分別為S1和S2，且S1S2，但磁場區(qū)域恰好只有ABCD那么大，穿過S1和S2的磁通量是相同的，因此，=BS中的S應(yīng)是指閉合回路中包含磁場的那部分有效面積。（2）磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)，也就是磁通量大小不受線圈匝數(shù)的影響。同理，磁通量的變化量也不受線圈匝數(shù)的影響。所以，直接用公式求、時，不必去考慮線圈匝數(shù)n。（3）公式=BS中的B應(yīng)是勻強磁場的磁感應(yīng)強度，S是與磁場方向垂直的面積。如果平面與磁場方向不垂直，應(yīng)把面積S投影到與磁場垂直的方向上，求出投影面積S，代入到=BS中計算，應(yīng)避免硬套公式或。3磁通量變化的計算一般有下列三種情況：（1）磁感應(yīng)強度B不變，有效面積S變化，則。如圖所示，金屬三角形框架MON與導(dǎo)體棒DE構(gòu)成回路，處在勻強磁場中與磁場垂直，若B=0.1 T，DE從O點出發(fā)，向右以1 m / s的速度勻速運動4 s時，回路中磁通量的變化是：。（2）磁感應(yīng)強度B變化，磁感線穿過的有效面積S不變，則穿過回路中的磁通量的變化是：在上圖中，若令S=8 m2保持不變，而B從0.1 T變到0.8 T，則穿過回路的磁通量的變化=BS=5.6 Wb。（3）磁感應(yīng)強度B和回路面積S同時發(fā)生變化的情況，則。在上圖中，若回路面積從S0=8 m2變到St=18 m2，磁感應(yīng)強度B同時從B0=0.1 T變到Bt=0.8 T，則回路中的磁通量的變化是：。錯誤算法：。知識點二：電磁感應(yīng)現(xiàn)象諸種要點詮釋：1閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運動時，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，例如，導(dǎo)線在磁場中平移切割磁感線（圖a）；線圈在磁場中轉(zhuǎn)動切割磁感線（如圖b）；線圈在非勻強磁場中平動（如圖c）；在恒定磁場中線圈面積的擴展和收縮等。 2磁場變化引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象磁場的變化，追根求源，大都是產(chǎn)生磁場的電流變化引起的，例如圖甲中開關(guān)的閉合和斷開，引起閉合電路b中產(chǎn)生感應(yīng)電流；圖乙中帶電c環(huán)的加速轉(zhuǎn)動，引起d環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流；圖丙中滑動變阻器觸頭移動引起大線圈的感應(yīng)電流等。說明：在分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，首先應(yīng)弄明白電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：是導(dǎo)體切割磁感線，還是某電流變化導(dǎo)致所研究的回路中的磁場發(fā)生變化。種種電磁感應(yīng)現(xiàn)象使人們認(rèn)識到磁到電的轉(zhuǎn)化是在運動和變化中實現(xiàn)。知識點三：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件要點詮釋：1電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生的條件：是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。2對“條件”的說明：必須是所研究的回路所包圍的磁通量發(fā)生變化，回路外磁通量的變化對回路產(chǎn)生感應(yīng)電流無貢獻(xiàn)。磁通量變化并不等同于磁場的變化，也就是說回路所包圍的磁場變化時，磁通量不一定發(fā)生變化。例如，下面的回路中磁場在減弱，但由于導(dǎo)體棒向右運動導(dǎo)致回路的面積在增大，所以回路所包圍的磁通量可能不變化！電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件適用于所有的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，無一例外，例如導(dǎo)體切割磁感線的情況也同樣滿足這個“條件”。知識點四：楞次定律要點詮釋：1探究楞次定律的實驗（1）如圖所示，將實驗探究的結(jié)果填入下表。 甲丙乙丁條形磁鐵運動情況N極向下插入線圈N極向下拔出線圈S極向下插入線圈S極向下拔出線圈原磁場方向向下向下向上向上穿過線圈的磁通量變化情況增加減少增加減少電流表指針偏轉(zhuǎn)方向右偏左偏左偏右偏感應(yīng)電流在線圈中的流向自下而上自上而下自上而下自下而上感應(yīng)電流的磁場方向向上向下向下向上原磁場與感應(yīng)電流的磁場方向關(guān)系相反相同相反相同（2）實驗結(jié)論：當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反；當(dāng)穿過線圈的磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相同。2楞次定律及右手定則1834年，物理學(xué)家楞次歸納出以下結(jié)論：（1）感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。（2）切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向可用右手定則判斷判定方法：伸出右手，讓大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)Ь€運動的方向，這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。說明：楞次定律適用于任何電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的判斷，也就是說導(dǎo)體切割磁感線時仍然可以用楞次定律判斷回路中的感應(yīng)電流方向。右手定則只能用于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的一種情況。3對楞次定律的理解（1）誰起阻礙作用？要明確起阻礙作用的是“感應(yīng)電流的磁場”。（2）阻