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磁感应强度:B= F IL

在文檔中 第一部分 直线运动 (頁 79-84)

公式解释:

(1)在定义式 B=F

IL中,通电导线必须垂直于磁场方向放置;

(2)磁感应强度反映磁场本身的特性,其值决定于磁场。其值与放入 的检验电流的电流强度、导线长度、摆放方向、检验电流是否受 到磁场力及检验电流是否存在等均无关系。;

(3)磁感应强度的方向:

①小磁针静止时N 极指向——磁感应强度方向。

②无论小磁针是否处于静止状态,其N 极受力方向是确定的——

即磁感应强度方向。

(4)磁场的叠加:像电场一样,磁场也服从叠加原理。如果有几个磁 场同时存在,则它们的磁场互相叠加,这时某点的磁感应强度就 等于各个磁场在该点磁感应强度的矢量和;

(5)磁感应强度 B 的单位:特斯拉 T。

例:

下列关于磁感应强度的说法中正确的是( )

A.磁场中某处磁感应强度的大小,就是通以电流 I、长为 L 的一小 段导线放在该处时所受磁场力 F 与 I、L 乘积的比值

B.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用,则该处可能有磁场 C.一小段通电导线放在磁场中 A 处时受磁场力比放在 B 处大,则

A 处磁感应强度比 B 处的磁感应强度大

D.因为 B=F/IL,所以某处磁感应强度的大小与放在该处的通电导 线 IL 乘积成反比

选项 透析过程 结论

A 选项中没有强调导线与磁场方向垂直 × B 导线平行于磁场方向时,不受磁场力的作用 √ C 导线与磁场之间的夹角关系不明确,无法判断 B 的大小 ×

D

磁感应强度的大小由磁场本身决定,不随 FIL 的变 化而变化

×

答案:B

公式2. 磁通量 Φ=BS

公式解释:

(1)公式 Φ=BS 中的 B 应是匀强磁场的磁感应强度,S 是与磁场方 向垂直的面积,因此可以理解为 Φ=BS。如果平面与磁场方向 不垂直,应把面积 S 投影到与磁场垂直的方向上,求出投影面 S,代入到Φ=BS中计算,应避免硬套公式Φ=BSsinθ 或 Φ=BScosθ;

(2)单位:韦伯,简称韦,符号 Wb,1 Wb=1T·m2(3)引申:B=Φ

S,因此磁感应强度 B 又叫磁通密度;

(4)通过某一平面的磁通量的大小,可以用通过这个平面的磁感线的 条数的多少来形象地说明。在同一磁场中,磁感应强度越大的地 方,磁感线越密。因此,B 越大,S 越大,磁通量就越大,意味着 穿过这个面的磁感线条数越多。过一个平面若有方向相反的两个 磁通量,这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和(即相反合磁 通抵消以后剩余的磁通量)。

例:

如图所示,在条形磁铁外套有A、B 两个大小不同的 圆环,穿过A 环的磁通量 ΦA 与穿过 B 环的磁通量 ΦB相比较( )

A.ΦAB B.ΦAB C.ΦA=ΦB D.不能确定

解:

分别画出穿过 A、B 环的磁感线的分布如图 所示,磁铁内的磁感线条数与其外部磁感线 条数相等。通过 A、B 环的磁感线条数应该这 样粗略计算,用磁铁内的磁感线总条数减去

磁铁外每个环中的磁感线条数(因为磁铁内、外磁感线的方向相反)。

答案:A

公式3. 安培力 F=BILsinθ

公式解释:

(1) θ 为磁感应强度与通电导线之间的夹角;

(2)当通电导线与磁感线垂直时,即电流方向与 磁感线垂直时,所受的安培力最大:F=BIL;

当通电导线与磁感线平行时,所受安培力为 零。

(3)左手定则:如图所示,伸开左手,使拇指与 其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个

平面内。让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时 拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

例:

如图所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬 挂在磁铁 N 极附近,磁铁的轴线穿过线 圈的圆心,且垂直于线圈平面,当线圈中 通入如图方向的电流后,线圈的运动情 况是( )

A.线圈向左运动 B.线圈向右运动

C.从上往下看顺时针转动 D.从上往下看逆时针转动

解:

方法一:电流元法。首先将圆形线圈分成很 多小段,每一段可看做一直线电流,取其中 上、下两小段分析,其截面图和受安培力情 况如图甲所示。根据对称性可知,线圈所受 安培力的合力水平向左,故线圈向左运动。

只有选项A 正确。

方法二:等效法。将环形电流等效成一条形 磁铁,如图乙所示,据异名磁极相吸引 知,线圈将向左运动,选A。也可将左 侧条形磁铁等效成一环形电流,根据

结论“同向电流相吸引,异向电流相排斥”。也可判断出线圈向左运 动,选A。

答案:A

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