20xx粵教版高中物理選修3-1第3章第3節(jié)探究安培力-資料下載頁
2024-11-18 02:04本頁面
【導(dǎo)讀】1．(雙選)關(guān)于磁場和磁感線的描述，下列說。A．磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的。C．磁感線總是從磁鐵的N極出來，到S極終。D．磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真。A．磁感線上每一點(diǎn)的切線方向。D．小磁針北極所受磁場力的方向。3．如圖3－3－2所示，分別給出了導(dǎo)線中。安培力是磁場對電流的作用力，是一種性質(zhì)。2．分析歸納：在實(shí)驗(yàn)中無論怎樣改變I、L的數(shù)值，公式在應(yīng)用中應(yīng)注意兩點(diǎn)：①安培力的方向。4．單位：國際單位制中是________，簡稱特。磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，滿足疊加原理．若空。兩個(gè)異名磁極之間的磁場，除邊緣部分外，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，在具體判斷安培力的方向時(shí)，由于受到電場。，同學(xué)們應(yīng)該把電場力和安培力進(jìn)行比較，1．電流元受力分析法：把整段電流等效為很
【正文】 ( ) A ．磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來表示磁場強(qiáng)弱的物理量 B ．若有一小段通電導(dǎo)體在某點(diǎn)不受磁場力的作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零 C ．若有一小段長為 L ，通以電流為 I 的導(dǎo)體，在磁場中某處受到的磁 場力為 F ，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小一定是FIL D ．由定義式 B ＝FIL可知，電流強(qiáng)度 I 越大，導(dǎo)線 L 越長，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就越小 ? 【 答案 】 A [磁感應(yīng)強(qiáng)度的引入目的就是用來描述磁場強(qiáng)弱，因此選項(xiàng) A是正確的；磁感應(yīng)強(qiáng)度是與電流 I和導(dǎo)線長度 L無關(guān)的物理量，且 B＝中的 B、 F、 L相互垂直，所以選項(xiàng)B、 C、 D皆是錯(cuò)誤的． ] ? 一、定義式的解釋 ? 公式 Φ＝ BS中的 B應(yīng)是勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度， S是與磁場方向垂直的面積，因此，可以理解為 Φ＝ BS⊥ ，如果平面與磁場方向不垂直，應(yīng)把面積 S投影到與磁場垂直的方向上，求出投影面積 S⊥ ，代入到 Φ＝ BS⊥ 中計(jì)算，應(yīng)避免硬套公式 Φ＝ BSsin θ或 Φ＝ BScos θ. ? 磁通量的理解 ? 二、磁通量的變化 ? 1．磁感應(yīng)強(qiáng)度 B不變，有效面積 S變化，則ΔΦ＝ Φt－ Φ0＝ BΔS. ? 2．磁感應(yīng)強(qiáng)度 B變化，磁感線穿過的有效面積 S不變，則穿過回路中的磁通量的變化是：ΔΦ＝ Φt－ Φ0＝ ΔBS. ? 3．磁感應(yīng)強(qiáng)度 B和有效面積 S同時(shí)發(fā)生變化的情況，則 ΔΦ＝ Φt－ Φ0. ? 【 特別提醒 】 ① 平面 S與磁場方向不垂直時(shí)，要把面積 S投影到與磁場垂直的方向上，即求出有效面積． ? ② 可以把磁通量理解為穿過面積 S的磁感線的凈條數(shù)．相反方向穿過面積 S的磁感線可以互相抵消． ? ③ 當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度和有效面積同時(shí)發(fā)生變化時(shí)， ΔΦ＝ Φt－ Φ0，而不能用 ΔΦ＝ ΔBΔS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)堆中抽動液態(tài)金屬導(dǎo)電液，由于不允許傳動的機(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．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，方向如圖甲所示時(shí)，求驅(qū)動所產(chǎn)生的壓強(qiáng)多大？ ?綜 合 拓 展 提 高 圖 3－ 3－ 12 解析： 本題考查電磁驅(qū)動的壓強(qiáng)，可根據(jù)安培定則求得安培力，然后利用壓強(qiáng)的定義式求解． 將原圖的立體圖改畫成從正面看的側(cè)視圖，如圖乙所示，根據(jù)左手定則判斷出電流受力方向向右． 安培力為 F ＝ BIh ，所以 p ＝FS＝BIhah＝BIa. 答案： BIa ? 題后反思 弄清題目的物理情況，根據(jù) F ＝ B IL 和 p ＝FS 求解．
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