磁场的方向是怎样确定的？
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磁场的方向是怎样确定的？
　　在高中物理教材中是这样确定磁场方向的：“人们规定：在磁场中小磁针N极在某点所受磁场力的方向，就是该点的磁场方向。”也就是磁感应强度B的方向。读了这个规定人们不禁要问，如果当初人们不规定N极所受磁力的方向为磁场方向，而采用S极受力方向为磁场方向，那不是和现在正相反了吗？若果真如此，那磁场方向岂不带有一定的人为因素了吗？事实上确实如此！这就是磁场和电场在方向性质方面的一个重要区别。&　　为了对比起见，我们回顾一下用库仑力与试探电荷的比值F/q定义电场强度E时，场强E的方向与试探电荷是正是负丝毫无关，按定义给出的结果它永远沿着正电荷所受电场力的方向。完全反映了场强E的客观性，没有掺杂半点人为因素。&　　正因为上述原因，从场强的矢量性质来看，电场强度矢量E完全符合反演对称性，称作真矢量；而把不符合反演对称性的磁感应强度矢量B称作赝矢量。
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人教版普通高中课程标准实验教科书　同步解析与测评　物理　必修1物理公式的理解与应用：电场强度与电势差的关系
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　　对于物理公式，要从以下3个方面掌握。以公式为例说明。
　　1．是什么（what）？
　　该公式是电场强度与电势差的关系公式。公式中，E表示电场强度，单位是或；U表示某两电场间的势差，单位是V；d表示这两点间沿电场线方向的距离。
　　2．为什么（why？）？
　　要知道公式的来源，也就是会推导公式，才能真正掌握它。这就要多问几个为什么。
　　电场强度与电势差的关系来源于力与功的关系，也就是电场力与电场力做功的关系公式。
　　设在匀强电场中电场线上有A、B两点，相距为d，则把带电量为q的点电荷从A沿电场线移动到B，电场力做的功为
　　，或者为
　　，所以有
　　注意（1）当两点的连线不与电场线平行时，要把两点间的距离转化为这两点间沿电场线方向的距离。
　　例1　在匀强电场中，电场强度为E=500，A．B间的距离为s=20cm，AB与电场线的夹角为=600，如图2，求A．B间的电势差。
　　解析：=V=50V
　　那么，为什么要把两点间的距离s转化为这两点间沿电场线方向的距离d呢？这是因为力做的功是力与在力的方向上通过的位移的乘积，即，而，F与E的方向相同。但是没有方向的，所以。知道了公式的来源，就懂得了“把两点间的距离s转化为这两点间沿电场线方向的距离d”的道理，就不会犯的错误了。
　　注意（2）本公式虽然是从匀强电场推导的，但公式体现的思想对非匀强电场也适用。
　　解析：在点电荷Q的电场中，根据公式知，B对D错；根据“沿电场线的方向电势降落”的规律，A正确。对于C，已知，由于电场ab间各点电场比bc间各点电场强，所以，所以C正确。本题选ABC。
　　3．怎么样（how）？
　　人们认识世界的目的是改造世界，我们理解公式的目的是应用公式解决问题。
　　3．1 电场与电路结合
　　例3　竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图4所示的电路图连接。绝缘线与左极板的夹角为θ。当滑动变阻器R的滑片在a位置时，夹角为θ1；当滑片在b位置时，夹角为θ2，则（　　）
　　A．θ1&θ2，
　　B．θ1&θ2，
　　C．θ1=θ2，
　　D．不能确定
　　解析：当滑动变阻器R的滑片在a位置时，两平行金属板间的电压为U1，电场为E1，当滑片在b位置时，电压为U2，电场为E2，则因为U1& U2，根据公式，所以，又据力的平衡知：，得，所以。选A。
　　3．2电场与电容结合（动态（变化）的情景）
　　例4　水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态，现将电容器两板间的距离增大，则（　　）
　　A．电容变大，质点向上运动
　　B．电容变大，质点向下运动
　　C．电容变小，质点保持静止
　　D．电容变小，质点向下运动
　　解析：根据电容器的电容公式，当电容器两板间的距离d增大时，电容C变小。根据，电池电压U不变，则电场E变小，根据电场力公式，电场力F变小，原来质点受电场力与重力平衡，现质点向下运动。选D。
　　3．3 电场与平抛运动结合（联系实际──示波器）
　　例5　如图5为示波管中偏转电极的示意图，相距为d长度为的平行板A、B加上电压后，可在A、B之间的空间中（设为真空）产生电场（设为匀强电场）。在AB左端距A、B等距离处的O点，有一电量为+q、质量为m的粒子以初速沿水平方向（与A、B板平行）射入（如图）。不计重力，要使此粒子能从C处射出，则A、B间的电压应为（　　）
　　A．&&&&&&&&
　　B．&&&&&&&
　　C．&&&&&&&
　　解析：带电粒子在电场中做类平抛运动，根据运动的分解，有水平方向：，竖直方向：，其中，又，得，解得：U=，选A。
　　3．4 电场与动能定理结合（全面考虑问题）
　　例6　如图6所示，带正电小球质量为m=1×10-2kg，带电量为q=1×10-6C，置于光滑绝缘水平面上的A点。当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动，当运动到B点时，测得其速度v0=1．5m/s，此时小球的位移为s=0．15m。求此匀强电场场强的取值范围。（g=10m/s2）
　　某同学求解如下：设电场方向与水平面之间夹角为θ，由动能定理，得，由题意可知θ&0，所以当E&&&& 7．5×104V/m时小球将始终沿水平面做匀加速直线运动。
　　经检查，计算无误。该同学所得结论是否有不完善之处？若有请予补充。
　　江苏省丰县中学特级教师　戴儒京
　　该同学所得结论有不完善之处。
　　为使小球始终沿水平面运动，电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力：
　　qEsinθ≤mg
　　所以，θ≤53?，
　　即&&& 7．5×104V/m≤E≤1．25×105V/m
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电势降低的方向，必定是电场强度的方向（ ）
从电势高的“等电势面”上的某一点
到电势低的“等电势面”上的任意一点，都是电势降低的方向
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