教科版選修3-1：第三章磁場學案3-展示頁
2024-12-20 22:42本頁面
【正文】 感應強度 B 又叫 磁通密度 ， B＝ ΦS， 單位為 1 T＝ 1 Wb/m2. 一、磁感應強度 [問題設計 ] 1． 在教材第一章關于電場性質(zhì)的學習中我們是如何定義電場強度的？ 答案 檢驗電荷 q 在電場中某點所受的電場力 F 與電荷所帶電荷量 q 的比值定義為電場強度 ， 即 E＝ E由電場本身的性質(zhì)來決定 ， 與檢驗電荷受到的電場力 F 和電荷量 q無關 ． 2． 我們能否將安培力與電場力進行類比，說明安培力公式 F＝ BIL 中比例系數(shù) B 的物理意義呢？ 答案 通過大量的實驗發(fā)現(xiàn) ， 在磁場中某一點 ， 安培力與電流和導線長度乘積的比值是一個 定值 ， 與導線的長度 、 通過導線的電流無關 ， 這個比值與導線所在位置的磁場強弱有關 ， 我們把這個比值定義為磁感應強度 ， 即 B＝ FIL. [要點提煉 ] 1． 對磁感應強度的理解 (1)磁感應強度的定義式 ： B＝ FIL， 磁感應強度是反映磁場性質(zhì)的物理量 ． 它是 比值 法定義的物理量 ， 是由 磁場自身 決定的 ， 與是否有通電導線以及通電導線受力大小 、 是否受力 無關 ． (2)因為通電導線取不同方向 時 ， 其受力大小不相同 ， 故在定義磁感應強度時 ， 式中 F 是指通電直導線 垂直 磁場放置時受到的磁場力 ． (3)磁感應強度的方向是該處 磁場的方向 ， 也是小磁針 N 極的受力方向 ， 而不是該處電流元受力 F 的方向 ． 2． 安培力大小 (1)安培力大小的計算公式 F＝ ILBsin_θ， θ為磁感應強度方向與導線方向的夾角 ． ① 當 θ＝ 90176。 學案 3 磁感應強度 磁通量 [學習目標定位 ] ， 理解磁感應強度大小的表達式 .么是勻強磁場 . . ， 會用 Φ＝ BS 計算磁通量 ． 一、磁感應強度 1． 磁感應強度 ： 在磁場中某一點 ， 安培力與電流和導線長度乘積的比值是一個 定值 ， 與導線的長度 、 通過導線的電流 無關 ； 而在磁場中的不同點 ， 安培力與電流和導線長度乘積的比值 不相等 ， 與所在位置的 磁場強弱 有關 ， 這個比值稱為磁感應強度 ， 即 B＝ FIL， 單位是 特斯拉 ， 簡稱 特 ， 符號是 T,1 T＝ 1 N/(Am)． 2． 磁感應強度 B是 矢量 ， 磁場中某點磁感應強度的方向就是該處的 磁場方向 ， 也就是放在該點的小磁針 N 極 受力的方向 ． 3． 在磁場的某個區(qū)域內(nèi) ， 如果各點的磁感應強度 大小 和 方向 都相同 ， 這個區(qū)域的磁場叫勻強磁場 ． 勻強磁場的磁感線是一組 平行 且 等距 的直線 ． 二、磁通量 1． 磁通量 ： 在磁感應強度為 B 的勻強磁場中 ， 有一塊 垂直磁感線 方向的面積為 S的平面 ，我們定義 BS 為通過這個面的磁通量 ． 用公式表示 Φ＝ BS， 磁通量的單位是 韋伯 ， 符號 Wb，1 Wb＝ 1T 即 B 與 I 垂直時 ， F＝ ILB； ② 當 θ＝ 0176。角 ， 則穿過框架平面的磁通量為 ________； 若從初始位置繞 OO′ 轉(zhuǎn)過 90176。角 ， 則穿過框架平面的磁通量的變化是 __________． 圖 3 解析 初始位置 Φ1＝ BS；框架轉(zhuǎn)過 60176。＝ 12BS；框架轉(zhuǎn)過 90176。＝ 0；若規(guī)定初始位置磁通量為 “ 正 ” ，則框架轉(zhuǎn)過 180176。的光滑金屬導軌間有一電源 ， 在相距 1 m 的平行導軌上放一質(zhì)量為 m＝ kg的金屬棒 ab， 通以從 b→ a， I＝ 3 A的電流 ， 磁場方向豎直向上 ， 這時金屬棒恰好靜止 ． 求 ： 圖 4 (1)勻強磁場磁感應強度的大小 ； (2)ab 棒對導軌的壓力 ． (g＝ 10 m/s2) 解析 金屬棒 ab中電流方向由 b→ a，它所受安培力方向水平向右，它還受豎直向下的重力， 垂直斜面向上的支持力，三力合力為零，由此可以求出安培力，從而求出磁感應強度 求 出 ab對導軌的壓力 ． (1)ab 棒靜止，受力情況如圖所示，沿斜面方向受力平衡，則 mgsin 60176。. B＝ mgtan 60176。＝ 1012 N＝ 6 N. 答案 (1) 3 T (2)6 N 1． (磁感應強度的大小與計算 )現(xiàn)有一段長 L＝ m、 通有電流 I＝ A的直導線 ， 則關于此導線在磁感應強度為 B 的磁場中所受磁場力 F 的情況 ， 下列說法正確的是 ( ) A． 如果 B＝ 2 T，
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