2016届高三物理一轮复习学案：磁场
【例题5】如图在条形磁铁n极附近悬挂一个线圈，当线圈中通有逆时针方向的电流时，线圈将向哪个方向偏转？
解：用“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”最简单：条形磁铁的等效螺线管的电流在正面是向下的，与线圈中的电流方向相反，互相排斥，而左边的线圈匝数多所以线圈向右偏转。（本题如果用“同名磁极相斥，异名磁极相吸”将出现判断错误，因为那只适用于线圈位于磁铁外部的情况。）
【例题6】电视机显象管的偏转线圈示意图如右，即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转？
解：画出偏转线圈内侧的电流，是左半线圈靠电子流的一侧为向里，右半线圈靠电子流的一侧为向外。电子流的等效电流方向是向里的，根据“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”，可判定电子流向左偏转。（本题用其它方法判断也行，但不如这个方法简洁）。
2.安培力大小的计算
f=blisinα（α为b、l间的夹角）高中只要求会计算α=0（不受安培力）和α=90°两种情况。
【例题7】如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽l。匀强磁场磁感应强度为b。金属杆长也为l ，质量为m，水平放在导轨上。当回路总电流为i1时，金属杆正好能静止。求：（1）b至少多大？这时b的方向如何？（2）若保持b的大小不变而将b的方向改为竖直向上，应把回路总电流i2调到多大才能使金属杆保持静止？
解：画出金属杆的截面图。由三角形定则可知，只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小，b也最小。根据左手定则，这时b应垂直于导轨平面向上，大小满足：bi1l=mgsinα， b=mgsinα/i1l。
当b的方向改为竖直向上时，这时安培力的方向变为水平向右，沿导轨方向合力为零，得bi2lcosα=mgsinα，i2=i1/cosα。（在解这类题时必须画出截面图，只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向，从而弄清各矢量方向间的关系）。
【例题8】如图所示，质量为m的铜棒搭在u形导线框右端，棒长和框宽均为l，磁感应强度为b的匀强磁场方向竖直向下。电键闭合后，在磁场力作用下铜棒被平抛出去，下落h后落在水平面上，水平位移为s。求闭合电键后通过铜棒的电荷量q。
解：闭合电键后的极短时间内，铜棒受安培力向右的冲量fδt=mv0而被平抛出去，其中f=bil，而瞬时电流和时间的乘积等于电荷量q=iδt，由平抛规律可算铜棒离开导线框时的初速度 ，最终可得 。
三、洛伦兹力
1.洛伦兹力
运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力，它是安培力的微观表现。
公式的推导：如图所示，整个导线受到的磁场力（安培力）为f安 =bil；其中i=nesv；设导线中共有n个自由电子n=nsl；每个电子受的磁场力为f，则f安=nf。由以上四式可得f=qvb。条件是v与b垂直。当v与b成θ角时，f=qvbsinθ。
2.洛伦兹力方向的判定
在用左手定则时，四指必须指电流方向（不是速度方向），即正电荷定向移动的方向；对负电荷，四指应指负电荷定向移动方向的反方向。
【例题9】磁流体发电机原理图如右。等离子体高速从左向右喷射，两极板间有如图方向的匀强磁场。该发电机哪个极板为正极？两板间最大电压为多少？
解：由左手定则，正、负离子受的洛伦兹力分别向上、向下。所以上极板为正。正、负极板间会产生电场。当刚进入的正负离子受的洛伦兹力与电场力等值反向时，达到最大电压：u=bdv。当外电路断开时，这也就是电动势e。当外电路接通时，极板上的电荷量减小，板间场强减小，洛伦兹力将大于电场力，进入的正负离子又将发生偏转。这时电动势仍是e=bdv，但路端电压将小于bdv。
