20xx教科版高中物理選修3-13-3磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量-資料下載頁
2024-11-19 17:01本頁面
【導(dǎo)讀】第3課時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量。所謂比值定義法，就是用兩個(gè)或兩個(gè)以上的可測(cè)物理量的“比。電場(chǎng)強(qiáng)度；④磁感應(yīng)強(qiáng)度；⑤電勢(shì)差等．在中學(xué)階段，可以用。比值法定義的概念很多，定義起來也最嚴(yán)密、最精確、最概。反映物質(zhì)的最本質(zhì)的屬性，它不隨定義所用的物理量的大小取。舍而改變，如確定的電場(chǎng)中的某一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)就不。比值法適用于物質(zhì)屬性或特征、物體運(yùn)動(dòng)特征的定義．由于它。們?cè)谂c外界接觸作用時(shí)會(huì)顯示出一些性質(zhì)，這就給我們提供了。利用外界因素來表示其特征的間接方式，往往借助于實(shí)驗(yàn)尋求。不能將比值法的公式純粹的數(shù)學(xué)化．在建立物理量的時(shí)候，交。形式化，忽視了物理量的豐富內(nèi)容，一定要從量度公式中揭示。所定義的概念與有關(guān)概念的真實(shí)依存關(guān)系和物理過程，防止死。記硬背和亂用．另一方面，在數(shù)學(xué)形式上用比例表示的式子，和電流I、導(dǎo)線長度L的乘積的稱為通電導(dǎo)線所在處磁。身決定的，與是否引入電流無關(guān)，與引入的電流是否受力無關(guān)，
【正文】 有 電流 I ( 方向如圖 ) 時(shí)，在天平兩邊加上質(zhì)量分別為 m m2的砝碼，天平平衡；當(dāng)電流反向 ( 大小不變 ) 時(shí)，右邊再加上質(zhì)量為m 的砝碼后，天平又重新平衡．由此可知 ( ) 關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的測(cè)量問題 圖 3－ 3－ 7 A ．磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，大小為? m 1 － m 2 ? gNI L B ．磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，大小為mg2 NI L C ．磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，大小為? m 1 － m 2 ? gNI L D ．磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，大小為mg2 NI L 思路點(diǎn)撥： 用電流天平測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度，其基本原理是杠桿平衡．因天平等臂，實(shí)質(zhì)即力的平衡．因電流的反向而導(dǎo)致安培力的方向改變，列出兩平衡方程后可解出磁感應(yīng)強(qiáng)度 B . 解析： 由題目所給條件，先判斷出磁場(chǎng)的方向，再根據(jù)天平的工作原理列出對(duì)應(yīng)關(guān)系式．因?yàn)殡娏鞣聪驎r(shí)，右邊再加砝碼才能重新平衡，所以此時(shí)安培力豎直向上，由左手定則判斷磁 場(chǎng)向里．電流反向前，有 m1g ＝ m2g ＋ m3g ＋ NB I L ，其中 m3為線圈質(zhì)量．電流反向后，有 m1g ＝ m2g ＋ m3g ＋ mg － NB I L .由以上兩式可得 B ＝mg2 NI L， B 項(xiàng)正確． 答案： B 反思領(lǐng)悟： 電流天平是測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的一種裝置，其工作原理是：天平兩個(gè)盤中放入質(zhì)量分別為 m 1 、 m 2 的砝碼 ( 其中一盤下方掛有線圈 ) 時(shí)平衡．或?qū)⒕€圈通電并放入磁場(chǎng)中，平衡被打破，要使天平重新平衡，需要在右盤中增減砝碼，根據(jù)所給數(shù)據(jù)，就可以計(jì)算出磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小． 一勁度系數(shù)為 k 的輕質(zhì)彈 簧，下端掛有一匝數(shù)為 n 的矩形線框 a b c d ， bc 邊長為 L ，線框的下半部處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，方向與線框平面垂直，在圖中垂直于紙面向里．線框中通以電流 I ，方向如圖 3 － 3 － 8 所示．開始時(shí)線框處于平衡狀態(tài)．令磁場(chǎng)反向，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，線框達(dá)到新的平衡．在此過程中線框位移的大小為多少？方向如何？ 圖 3－ 3－ 8 解析： 設(shè)線框的質(zhì)量為 m ， bc 邊受到的安培力為 F ＝ n B I L .當(dāng)磁場(chǎng)方向如圖所示時(shí)，設(shè)彈簧伸長量為 x1.平衡時(shí) mg － F ＝ kx1，當(dāng)磁場(chǎng)反向后，設(shè)彈簧伸長量為 x2，平衡時(shí) mg ＋ F ＝ kx2，所以磁場(chǎng)反向后線框的 位移大小為 Δ x ＝ x2－ x1＝2 Fk＝2 nB I Lk，方向向下． 答案：2 nB I Lk；方向向 下 創(chuàng)新拓展 測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的其它方法 磁感應(yīng)強(qiáng)度是電磁學(xué)中的一個(gè)重要物理量，其大小和方向的測(cè)定方法較多，現(xiàn)介紹一種利用導(dǎo)電液體的壓強(qiáng)測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度的方法． 【例 4 】 如圖 3 － 3 － 9 所示是一個(gè)可 以用來測(cè)量 磁感應(yīng)強(qiáng)度的裝置：一長方體絕緣容器內(nèi)部高為 L ，厚為 d ，左右兩管等高處裝有兩根完全相同 的開口向上的管子 a 、 b ，上、下兩側(cè)裝有電極 C ( 正極 ) 和 D ( 負(fù)極 ) ，并經(jīng)開關(guān) S 與電源連接，容器 中注滿能導(dǎo)電的液體，液體的密度為 ρ ；將容器置于一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，豎直管子 a 、 b 中的液面高度相同，開關(guān) S 閉合后， a 、 b 管中液面將出現(xiàn)高度差．若當(dāng)開關(guān) S 閉合后， a 、 b 管中液面高度差為 h ，電路中電流表的讀數(shù)為 I ，求磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大小． 圖 3－ 3－ 9 解析： 開關(guān) S 閉合后，導(dǎo)電液體中有電流由 C 流到 D ，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)電液體要受到向右的安培力 F 作用，在液體中會(huì)產(chǎn)生附加壓強(qiáng)．這樣 a 、 b 管中液面將出現(xiàn)高度差． 液體中產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)為 P ＝ F / S ＝ F / Ld 又因?yàn)榘才?力 F ＝ B I L 而 h 高的液柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng) P ＝ ρg h 所以磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大小為 B ＝ ρ g hd / I . 答案： ρg hd / I
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