磁场和磁力线
(1)磁场：磁铁或电流周围存在磁场。磁铁与磁铁相互作用，磁铁与电流相互作用，电流与电流通过磁场相互作用。
① 注意地磁场。地磁南极靠近地理北极，地磁北极靠近地理南极。
②电流周围的磁场方向由安培定则（又称右手螺旋定则）决定。
(2)掌握几种常见的磁场和磁力线
① 线性电流的磁场：无磁极，强度不均匀，距离导线越远，磁场越弱
②环流磁场：两侧N极、S极。距离环中心越远，磁场越弱。
③通电螺线管磁场：两端N极、S极，管内磁场均匀，管外磁场不均匀
(1)磁感应强度是表示磁场强度的物理量。定义公式B=FIL，即载流导线垂直于磁场方向时，磁场力F与电流I与导线长度L的乘积IL之比。磁场就是磁感应强度。强度的大小。
B由磁场本身决定，与F、I、L无关。
(2)方向：小磁针静止时N极的方向，磁力线的切线方向。
【要点】空间某一点的磁场方向就是该点磁感应强度的方向。
(3)安培力：在均匀磁场中，长度为L的导线通过电流I，当通电导线垂直于磁场方向放置时，安培力最大，即F=BIL 。
当通电导线平行于磁场方向放置时，安培力最小，为0（无力）。当载流导线与磁场方向成任何其他角度放置时，F = θ。
安培力的方向由左手定则决定，即左手手掌平展，拇指与四指垂直，磁力线垂直穿过手掌，四指指向的方向当前的。拇指的方向就是导体上安培力的方向。 。
注：F⊥B，F⊥L，即F垂直于B和L确定的平面，但L和B不一定垂直。
磁场叠加
太空中的磁场通常是多个磁场的叠加。磁感应强度是矢量，可以通过平行四边形法则计算或判断。通常试题中出现的磁场并不是均匀磁场。此类试题的解答如下：
(1)确定磁场源，如载流导线。
(2) 定位空间中需要求解磁场的点，利用安培定则确定各场源在该点产生的磁场的大小和方向。如下图所示，c点通电导体M、N产生的磁场BM、BN。
(3)应用平行四边形法则进行合成高中物理电场磁场，如图中的合成磁场B。
载流导体承受安培电流
如何确定力的方向
当前元素法
左手定则推理
相同方向的并联电流相互吸引，相反方向的并联电流相互排斥。如图所示，电流I1在电流I2的磁场中受到安培力F的作用。
【要点】当两个不平行的直流电流相互作用时，它们往往会变得平行并具有相同的电流方向。
等效分析法
环形电流（包括矩形电流和其他电流）可以等效为小磁针，通电螺线管可以等效为多个相互并联的环形电流或条形磁铁等。
实施例1
如图所示放置的螺线管和矩形线圈，按图中所示方向通有电流。矩形电流相当于一根小磁针。根据安培定律可知，左边相当于小磁针的S极；螺旋电流相当于小磁针的S极。线管相当于条形磁铁，线管的右侧就是条形磁铁的S极。根据“同斥异吸”定律，两者相互排斥，所以作用在矩形线圈上的安培力的方向是水平向右的，线圈应该向右摆动。
特殊位置法
① 对导体进行分段分析。
②粗略的分析可以“理想化”方向。
③注意对纸上通过的磁场或电流的抽象表示，并理解它。
【注】高考中安培力测定的考试大多与电流、电磁感应、运动功等相结合，分析时关键是要明确电流或磁场的方向，确定安培的方向力，从而判断运动或工作情况。
安培力计算
F=BIL中，安培力方向、磁感应强度方向和电流方向相互垂直，L为通电导线的有效长度。注意，在电磁感应中，磁场来自于电流I的变化，B与I成正比，F与I2成正比。
若载流导体为弯导线，且载流导线所在平面与磁场垂直，则弯导线受安培力的有效长度为从起点到终点的直线长度。结束，如图所示。
安培力综合利用
安培力作用下的力平衡问题
安培力应用广泛。安培表、电机等都是安培力应用的例子。安培力作为载流导体上的外力参与力分析，导致载流导体在磁场中的平衡和加速等问题。此时，将安培力等同于重力、弹力、摩擦力等自然力，对载流导体进行受力分析。由于安培力的方向、电流的方向、磁场的方向之间存在着较为复杂的空间方位关系，
要做以下两件事：
(1) 请记住，安培力的方向既垂直于磁感应强度的方向，又垂直于电流的方向；
(2)善于选择适当的角度将空间图形转化为平面力图。
安培之力可以与各章知识融为一体。分析及解题方法与力学相同，只是分析力时加上一安培的力。
将安培力与闭路欧姆定律相结合的问题
（1）物体在安培力和闭路欧姆定律作用下的平衡问题，以电流为桥梁，将安培力与电路结合起来。此类题的主要应用有：
①闭路欧姆定律E=I(R+r)；
②安培力求解公式F=BIL；
③物体的平衡杆
(2)安培力的大小与电流有关，电流的大小又与电压、电阻有关。电路中的电阻发生变化，导体上的安培力发生变化，导体上的静摩擦力发生变化，形成一个关键问题。
解决此类问题时，需要掌握静摩擦力的大小和方向随安培力变化的特点，并从动力学分析中找到摩擦转折点的临界点。
安培力与功、能量结合的综合问题
安培力与重力、弹力、摩擦力一样，使通电导体在磁场中运动，这就涉及到做功的问题。解决这类问题时，首先要弄清楚安培力是恒力还是变力，并明确安培力所做的功的正负。其次，结合动能定理和能量守恒定律来求解。
磁场中的带电粒子
圆周运动在
洛伦兹力
(1)安培力的微观表示：假设通电的垂直于磁场的直线长度为L，导体中单位体积的定向运动电荷数为n，每个运动电荷的电荷量为q，移动速度为v，横向面积为S，则电流I=nqSv，安培力F==nSLF。
(2) 洛伦兹力是磁场对移动电荷施加的力。带电粒子的运动方向与磁感应强度的方向有关。
垂直时，洛伦兹力的大小为F = qvB；
并联时，F=0；
当形成一定角度时，F在0和最大值(qvB)之间。
洛伦兹力的方向
洛伦兹力的方向由左手定则确定，四个手指指向正电荷的运动方向。
如果移动的电荷是负电荷，则四个手指指向负电荷移动的相反方向。
F垂直于v和B形成的平面。洛伦兹力不改变带电粒子的速度，而仅改变带电粒子的运动方向。洛伦兹力对带电粒子不起作用。
带电粒子在洛伦兹力的作用下作匀速圆周运动
条件：只有进入垂直于磁感应强度方向的均匀磁场的带电粒子才能在磁场中做匀速圆周运动。
【注意】
(1)带电粒子匀速圆周运动的半径与带电粒子进入磁场时的速度有关，周期与速度或半径无关。 (2) 若v与B平行，则带电粒子不受洛伦兹力的作用，在均匀磁场中作匀速直线运动。
均匀磁场中的带电粒子
匀速圆周运动
公式的应用
均匀磁场中的带电粒子
匀速圆周运动
分析计算
研究带电粒子在均匀磁场中匀速圆周运动的规律时，主要面临三个问题：确定圆心、求半径、求运动时间。
(1)圆心的确定主要分为三类：
① 给定质点轨迹上两点的速度方向，以圆心为交点，在两点速度之间画一条垂线，如图A所示。
②给定质点的入射点、入射方向和运动轨迹对应的弦，画出速度方向的垂线和弦的垂直平分线。交点为圆心，如图B所示。
③速度偏转角的补角的角平分线与垂直于入射方向的交点为圆心，如图C所示。
(2)半径的计算：圆心确定后，求与半径和已知量有关的直角三角形，利用几何知识求解圆轨迹的半径。
偏转角、回转角、弦切角：偏转角（β）是指终速度与初速度之间的夹角；一段圆弧对应的圆心角称为回转角（α）；弧的弦与过弦端点处的切线之间的夹角称为弦切线角（θ）。 α=β=2θ。
熟悉带电粒子在磁场中运动的几种常见情况及分析
(2)平行边界：一般求出运动时间、偏转角度和偏转条件。常见的临界场景和几何关系如下图所示。 d=r(1-cosθ) 或 d=rsin θ, d=r(1+cosθ )。
带电粒子在磁场中作圆周运动的解题思路和程序
(1)明确带电粒子的电特性、入射方向和磁场方向。
当入射方向不确定时，应根据已知条件确定大致方向。
当电性能不确定时，必须根据已知的偏转轨迹或速度偏转方向来确定。
(2)根据左手定则确定带电粒子所受洛伦兹力的方向，并粗略地描绘出粒子圆周运动的轨迹。对于特殊磁场高中物理电场磁场，上述线性边界磁场、圆形边界磁场等需要分析质点运动的回转角度和出口。点和出口方向特征。
(3)根据已知的入射点和入射方向，通过上述分析或已知条件找到对应的出射点或出射方向，并通过这些条件确定轨迹中心、旋转角度以及半径与角度的关系。
(4) 根据几何条件和带电粒子在磁场中圆周运动的规律公式求解问题。
现代洛伦兹力
科学技术中的应用问题
洛伦兹力应用模型的检验
复合场（磁场、电场）中移动电荷的运动在科学技术中具有重要的应用。您必须熟悉以下应用程序。
速度选择器
磁流体发生器、电磁流量计、磁力计
磁力计
磁力计本质上是一种利用霍尔效应来测量磁感应强度B的仪器。
设导体的宽度为l，厚度为d。将导体置于均匀磁场中。如果如图所示通过电流I，a、b之间就会出现电位差。如果测量a和b之间的电位差U，则可以测量B。 。
磁流体发生器、电磁流量计和磁力计均采用霍尔效应原理。
磁场垂直于电流方向，载流导体在垂直于磁场和电流方向的方向上存在电势差。
质谱仪
回旋加速器
带电粒子在复合场中的运动
“电偏转”和“磁偏转”的区别
带电粒子在组合场中的运动
组合场：两个场不重叠，分布在不同区域。粒子在两个场之间穿梭。
常见的组合场是电场和磁场的组合，即两种不同磁场的组合：
(1)分阶段分析处理不同场中粒子的问题，以及它们在不同场中做什么样的运动
（2）分析各场力对粒子的影响，找出相应的运动规律，解决方程组问题
(3)关注粒子的入射条件，分析带电粒子喷射时第一场的运动，关注运动规则的变换。
带电粒子在叠加场中的运动
叠加场：重力场、电场、磁场，其中两个或三个在空间上重叠。
带电粒子在叠加场中运动，进行力分析，并结合牛顿运动定律和已知条件来解决问题：
(1)洛伦兹力垂直于带电粒子的运动方向和磁场方向，改变粒子速度的方向，不对粒子做任何功。
(2)当带电粒子以变速做直线运动时，带电粒子所受的合力与速度方向和磁场方向在同一直线上。
(3)当带电粒子以匀速直线运动时，带电粒子所受的力是平衡的。
(4) 如果带电粒子在叠加场中作匀速圆周运动，则粒子所受的重力和电场力将达到平衡。
磁场中的带电粒子
运动的重要性和
多解题
带电粒子在有限磁场中运动的临界极值问题
分析关键问题的关键是找到关键点
以标题中的“恰好”、“最大”、“最高”、“至少”等词语为切入点，探索隐藏的条件
(1) 恰好穿过磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切。
(2) 速度v是恒定的。弧长越长，圆心角越大，带电粒子在有界磁场中运动的时间就越长。
(3)当速度v变化时，轨迹圆心角越大，运动时间越长。
处理临界极值问题的常用方法
（一）巧妙运用对称思维
当带电粒子垂直注入磁场并作匀速圆周运动时，入射速度和出射速度等于PQ线之间的角度（弦切角），且φ=2θ=ωt。
(2)动态缩放法
带电粒子注入磁场的方向决定了注入速度v的大小或磁感应强度B的变化，圆周运动粒子的轨道半径r也随之变化。
(3)定圆旋转法
注入磁场的带电粒子的速率 v 必须沿注入方向改变。以入射点为固定点，旋转轨迹圆，做出一系列轨迹，探索临界条件。
(4)固定圆平移法
如果一排相同的粒子以相同的速度和方向进入直线边界，则每个粒子的轨迹弧可以通过沿边界平移其他粒子的轨迹弧来获得。
磁场中的带电粒子
做圆周运动
多解题
带电粒子在洛伦兹力的作用下运动。由于条件的不确定性，形成了多解问题：
带电粒子的不确定电特性导致多种解决方案
受洛伦兹力影响的带电粒子可能带正电或带负电。在相同的初速度下，正负粒子在磁场中以不同的轨迹运动，形成多种溶液。
不确定的磁场方向导致多种解决方案
磁感应强度是一个矢量，仅说明磁感应强度的大小。它没有指定磁感应强度的方向。必须考虑磁感应强度方向的不确定性才能形成多种解。
临界状态不唯一，形成多种解
当带电粒子在洛伦兹力的作用下穿过有界磁场时，带电粒子可以穿过有界磁场，也可以转动180°从入射边缘沿相反方向飞出，形成多个解。
带电粒子运动的可重复性创造了多种解决方案
带电粒子在部分电场和部分磁场的空间中运动。该运动可能是重复的并形成多个解决方案。
带电物体是
复合领域运动
轨迹：直线运动和圆周运动
运动条件：有轨道约束和无轨道约束
带电物体在复合场中的运动问题
分析复合场中带电物体运动的三种观点
(一)力观
分析复合场中带电物体的运动时，需要把握“力和力的变化”
重力的大小和方向保持不变（有时明确要求忽略重力）
在均匀电场中，带电物体上电场力的大小和方向保持不变。
洛伦兹力随着带电粒子运动状态的变化而变化
(2)能源视角
当带电物体在复合场中运动时，会涉及到重力、电场力和洛伦兹力。洛伦兹力随着运动状态的变化而变化，所产生的外力是变力。应用牛顿运动定律和运动学知识无法有效解决该问题。
由于洛伦兹力的方向始终垂直于速度方向网校头条，因此洛伦兹力对粒子不起作用。
用动能定理或者能量守恒定律的角度来处理此类问题
分析解决此类问题的关键环节
(1)了解带电物体所在区域的场的组成，一般是电场、磁场、重力场中两个或三个场的复合场。
(2)正确的受力分析是解决问题的基础。除重力、弹性、摩擦力外，还应特别注意电场力和洛伦兹力。
(3)注意运动条件和受力条件的结合，特别注意特殊时刻的特殊状态。
(4)带电物体在运动过程中经过不同区域或不同时间段受到力的变化。该过程应根据需要分阶段进行。
（5）运用必要的数学知识，绘制带电粒子运动轨迹示意图，根据题目条件和问题灵活选择物理定律。
【注】由于带电物体所受的洛伦兹力与速度有关，因此往往存在“力影响运动，运动影响力”的动态过程。注重危急条件的挖掘利用。
