20xx粵教版高中物理選修3-1第3章第3節(jié)探究安培力(存儲(chǔ)版)
【正文】 _叫磁感應(yīng)強(qiáng)度．它是表示磁場的強(qiáng)弱和方向的物理量，通常用字母 B表示． ? 2．公式： B＝ __________. ? 公式在應(yīng)用中應(yīng)注意兩點(diǎn)： ① 安培力的方向既跟磁場方向垂直，又跟電流方向垂直； ②通電導(dǎo)線長度 L很短時(shí)， B就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度．同時(shí)，因它所在處各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化很小，可近似認(rèn)為磁場是勻強(qiáng)磁場． 比值 FIL ? 3．物理意義： B是描述 ______性質(zhì)的物理量． ? 4．單位：國際單位制中是 ________，簡稱特，符號是 T. ? 5． B是矢量，其方向就是磁場方向，即小磁針靜止時(shí) N極的指向或 N極的 ______方向． ? 6．疊加原理 ? 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B是矢量，滿足疊加原理．若空間同時(shí)存在幾個(gè)磁場，空間某處的磁場應(yīng)該由這幾個(gè)磁場 __________． 磁場 特斯拉 受力 疊加而成 ? 四、勻強(qiáng)磁場 ? 在磁場的某個(gè)區(qū)域內(nèi)，如果各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向相同，這個(gè)區(qū)域的磁場叫做勻強(qiáng)磁場，距離很近的 ? 兩個(gè)異名磁極之間的磁場，除邊緣部分外，可以視為勻強(qiáng)磁場，通電螺線管內(nèi)部的磁場也可以視為勻強(qiáng)磁場． ? 勻強(qiáng)磁場的磁感線是__________________________． 一些間隔相同的平行直線 ? 五、安培力的大小 ? 磁場中的通電導(dǎo)線，通常會(huì)受到安培力的作用，但并不等于“ 總是要受到安培力的作用 ”，安培力的大小不僅僅是由 B、 I、 L三者決定，還與電流 I和B之間的 ______有關(guān)． 圖 3－ 3－ 3 夾角 ? 1．當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線垂直時(shí)，即電流方向與磁感線方向垂直時(shí)，所受的安培力最大，F(xiàn)＝ ______. ? 2．當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線不垂直時(shí)，如圖 3－ 3－ 3所示，電流方向與磁感線方向成 θ角，通電導(dǎo)線所受的安培力為 F＝ ___________. ? 3．當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線平行時(shí)，所受安培力為 ____． BIL BILsin θ 0 ? 六、磁通量 ? 1．定義：設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場中，有一個(gè)與磁場方向垂直的平面，面積為 S，我們把 B與 S的乘積叫做穿過這個(gè)面積的磁通量，簡稱磁通，用字母 Φ表示． ? 2．公式： Φ＝ ______. ? 3．單位：國際單位制單位為 ______，簡稱____，符號 ________． ? 1 Wb＝ 1 TΔS計(jì)算． ? 【 例 4】 如圖 3－ 3－ 10所示，線圈平面與水平方向成 θ角，磁感線豎直向下．設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，線圈面積為 S，則穿過線圈的磁通量 Φ＝ ________. 圖 3－ 3－ 10 ? 解析： 本題考查磁通量的概念，可根據(jù)定義式解答． ? 線圈平面 abcd與磁感應(yīng)強(qiáng)度 B方向不垂直，不能直接用 Φ＝ BS計(jì)算，處理時(shí)可以用不同的方法． ? 方法一：把 S投影到與 B垂直的方向，即水平方向，如圖中 a′b′cd， S1＝ Scos θ，故 Φ＝ BS⊥＝ BScos θ. ? 方法二：把 B分解為平行于線圈平面的分量B∥ 和垂直于線圈平面的分量 B⊥ ，顯然 B∥ 不穿過線圈，且 B⊥ ＝ Bcos θ，故 Φ＝ B⊥ S＝BScos θ. ? 答案： BScos θ ? ?題后反思 ? 在應(yīng)用 Φ＝ BS計(jì)算磁通量時(shí)，要特別注意B⊥ S這個(gè)條件，根據(jù)實(shí)際情況選擇不同的方法． 如圖 3 － 3 － 11 所示，有一個(gè) 1 00 匝的線圈，其橫截面是邊長為 L ＝ m 的正方形，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B ＝ T 的勻強(qiáng)磁場中，線圈平面與磁場垂直．若將這個(gè)線圈橫截面的形狀由正方形改變成圓形 ( 橫截面的周長不變 ) ，在這一過程中穿過線圈的磁通量改變了多少？ 圖 3－ 3－ 11 【答案】 5. 5 10 － 3 Wb ? ?題后反思 ? 磁通量 Φ＝ BS的計(jì)算有幾點(diǎn)要注意： ? (1)S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 ΔΦ＝ Φ2－ Φ1，也不受線圈匝數(shù)的影響．所以，直接用公式求 Φ、 ΔΦ時(shí)，不必考慮線圈匝數(shù) n. ? 【 例 5】 在原子反應(yīng)堆中抽動(dòng)液態(tài)金屬導(dǎo)電液，由于不允許傳動(dòng)的機(jī)械部分與這些液體相接觸，常使用一種電磁泵，如圖 3－ 3－ 12所示．這種電磁泵的結(jié)構(gòu)是：將導(dǎo)管置于磁場中，當(dāng)電流 I穿過導(dǎo)電液體時(shí)，磁場中導(dǎo)電液體即被驅(qū)動(dòng)．若導(dǎo)管的內(nèi)截面積為 a h，磁場區(qū)域的 ? 寬度為 L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，液體金屬穿過磁場區(qū)域的電流為 I，方向如
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