1、磁场、磁场力方向的判定
(1)电流磁场方向的判定——正确应用安培定则 对于直线电流、 环形电流和通电螺线管周围空间的磁场分布, 要能熟练地用磁力线正确 表示, 以图示方法画出磁力线的分布情况——包括正确的方向和大致的疏密程度, 还要能根 据解题的需要选择不同的图示(如立体图、纵剖面图或横断面图等) 。其中,关于磁场方向 走向的判定,要能根据电流方向正确掌握安培定则的两种用法,即: ① 对于直线电流,用右手握住导线(电流) ,让伸直的大拇指所指方向跟电流方向一 致,则弯曲的四指所指方向即为磁力线环绕电流的方向。 ② 对于环形电流和通电螺线管,应让右手弯曲的四指所指方向跟电流方向一致,则 伸直的大拇指所指方向即为环形电流中心轴线上磁力线方向, 或通电螺线管内部磁力线方向 (亦即大拇指指向通电螺线管滋力线出发端——北极) 。 ③ 对于通电螺线管,其内部的磁场方向从 N 极指向 S 极;而内部的磁场方向从 S 极 指向 N 极。从而形成闭合的曲线。 (2)安培力、洛仑兹力方向的判定——正确应用左手定则 ① 运用左手定则判定安培力的方向,要依据磁场 B 的方向和电流 I 的方向.只要 B 与 IL 的方向不平行,则必有安培力存在,且与 B、IL 所决定的平面垂直。对于 B 与 IL 不 垂直的一般情况来说,则需先将 B 矢量分解为两个分量:一个是垂直于 IL 的 B ⊥ ,另一个 是平行于 IL 的 B // ,如图 9—2 所示,再依据 B ⊥ 的方向和电流 I 的方向判定安培力的方向。 在磁场与通电导线方向夹角给定的前提下,如果在安培力 F 磁场 B 和通电导线 IL 中任 意两个量的方向确定,就能依据左手定则判断第三个量的方向。 ② 运用左手定则判定洛仑兹力的方向,同样要依据磁场 B 的方向和由于带电粒子运 动形成的电流方向(带正电粒子运动形成的电流,方向与其速度 v 方向一致,带负电粒子运 动形成的电流,方向与其速度 v 方向相反) 。只要 B 与 v 的方向不平行,则必有洛仑兹力存 在,且与 B、v 所决定的平面垂直。对于 B 与 v 不垂直的一般情况来说,则仍需先将 B 矢量 (或 分解为两个分量:一个是垂直于 v 的 B ⊥ ,另一个是平行于 v 的 B // ,如图 9-3①所示, 将 u 矢量分解为两个分量:一个是垂直于 B 的 v ⊥ ,另一个是平行于 B 的 v // ,如图 9—3② 所示。 )再依据 B ⊥ 的方向和 v 的方向(或 B 的方向和 v ⊥ 的方向)正确判定洛仑兹力的方向。 在磁场 B 与已知电性粒子的运动速度 v 的方向夹角给定的前提下,如果在洛仑兹力 f、 磁场 B 和粒子运动速度中任意两个量的方向确定,也就能依据左手定则判断第三个量的方 向。
2、磁场力大小的计算及其作用效果