20xx粵教版高中物理選修3-1第3章第3節(jié)探究安培力(存儲版)
【正文】 _叫磁感應強度．它是表示磁場的強弱和方向的物理量，通常用字母 B表示． ? 2．公式： B＝ __________. ? 公式在應用中應注意兩點： ① 安培力的方向既跟磁場方向垂直，又跟電流方向垂直； ②通電導線長度 L很短時， B就是導線所在處的磁感應強度．同時，因它所在處各點的磁感應強度變化很小，可近似認為磁場是勻強磁場． 比值 FIL ? 3．物理意義： B是描述 ______性質的物理量． ? 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 N極的指向或 N極的 ______方向． ? 6．疊加原理 ? 磁感應強度 B是矢量，滿足疊加原理．若空間同時存在幾個磁場，空間某處的磁場應該由這幾個磁場 __________． 磁場 特斯拉 受力 疊加而成 ? 四、勻強磁場 ? 在磁場的某個區(qū)域內，如果各點的磁感應強度大小和方向相同，這個區(qū)域的磁場叫做勻強磁場，距離很近的 ? 兩個異名磁極之間的磁場，除邊緣部分外，可以視為勻強磁場，通電螺線管內部的磁場也可以視為勻強磁場． ? 勻強磁場的磁感線是__________________________． 一些間隔相同的平行直線 ? 五、安培力的大小 ? 磁場中的通電導線，通常會受到安培力的作用，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． 圖 3－ 3－ 3 夾角 ? 1．當通電導線與磁感線垂直時，即電流方向與磁感線方向垂直時，所受的安培力最大，F(xiàn)＝ ______. ? 2．當通電導線與磁感線不垂直時，如圖 3－ 3－ 3所示，電流方向與磁感線方向成 θ角，通電導線所受的安培力為 F＝ ___________. ? 3．當通電導線與磁感線平行時，所受安培力為 ____． BIL BILsin θ 0 ? 六、磁通量 ? 1．定義：設在磁感應強度為 B的勻強磁場中，有一個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．設磁感應強度為 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與磁感應強度 B方向不垂直，不能直接用 Φ＝ BS計算，處理時可以用不同的方法． ? 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 ? 在應用 Φ＝ BS計算磁通量時，要特別注意B⊥ S這個條件，根據(jù)實際情況選擇不同的方法． 如圖 3 － 3 － 11 所示，有一個 1 00 匝的線圈，其橫截面是邊長為 L ＝ m 的正方形，放在磁感應強度為 B ＝ T 的勻強磁場中，線圈平面與磁場垂直．若將這個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的計算有幾點要注意： ? (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，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，不必考慮線圈匝數(shù) n. ? 【 例 5】 在原子反應堆中抽動液態(tài)金屬導電液，由于不允許傳動的機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．這種電磁泵的結構是：將導管置于磁場中，當電流 I穿過導電液體時，磁場中導電液體即被驅動．若導管的內截面積為 a h，磁場區(qū)域的 ? 寬度為 L，磁感應強度為 B，液體金屬穿過磁場區(qū)域的電流為 I，方向如
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