高中物理選修3-1復(fù)習(xí),磁感應(yīng)強(qiáng)度、通電導(dǎo)線和磁場(chǎng)中受到的力
2019-01-03 19:43:40三好網(wǎng)
一、安培力的方向
安培力——磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力稱為安培力。
左手定則:伸開(kāi)左手,使拇指與四指在同一個(gè)平面內(nèi)并跟四指垂直,讓磁感線垂直穿入手心,使四指指向電流的方向,這時(shí)拇指所指的就是通電導(dǎo)體所受安培力的方向。
二、安培力方向的判斷
1.安培力的方向總是垂直于磁場(chǎng)方向和電流方向所決定的平面,在判斷安培力方向時(shí)首先確定磁場(chǎng)和電流所確定的平面,從而判斷出安培力的方向在哪一條直線上,然后再根據(jù)左手定則判斷出安培力的具體方向。
2.已知I、B的方向,可唯一確定F的方向;已知F、B的方向,且導(dǎo)線的位置確定時(shí),可唯一確定I的方向;已知F、I的方向時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向不能唯一確定。
3.由于B、I、F的方向關(guān)系在三維立體空間中,所以解決該類問(wèn)題時(shí),應(yīng)具有較好的空間想像力.如果是在立體圖中,還要善于把立體圖轉(zhuǎn)換成平面圖。
三、安培力的大小
實(shí)驗(yàn)表明:把一段通電直導(dǎo)線放在磁場(chǎng)里,當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),導(dǎo)線所受到的安培力最大;當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向一致時(shí),導(dǎo)線所受到的安培力等于零;當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向斜交時(shí),所受到的安培力介于最大值和零之間。
四、磁感應(yīng)強(qiáng)度
定義:當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),通電導(dǎo)線所受的安培力F跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度。
對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解
1、公式B=F/IL是磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式,是用比值定義的,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小只決定于磁場(chǎng)本身的性質(zhì),與F、I、L均無(wú)關(guān)。
2、定義式B=FIL成立的條件是:通電導(dǎo)線必須垂直于磁場(chǎng)方向放置。因?yàn)榇艌?chǎng)中某點(diǎn)通電導(dǎo)線受力的大小,除了與磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)外,還與導(dǎo)線的方向有關(guān)。導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中的方向不同,所受磁場(chǎng)力也不相同.通電導(dǎo)線受力為零的地方,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小不一定為零,這可能是電流方向與B的方向在一條直線上的原因造成的。
3、磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式也適用于非勻強(qiáng)磁場(chǎng),這時(shí)L應(yīng)很短,IL稱作“電流元”,相當(dāng)于靜電場(chǎng)中的試探電荷。
4、通電導(dǎo)線受力的方向不是磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。
5、磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度的區(qū)別:磁感應(yīng)強(qiáng)度B是描述磁場(chǎng)的性質(zhì)的物理量,電場(chǎng)強(qiáng)度E是描述電場(chǎng)的性質(zhì)的物理量,它們都是矢量,現(xiàn)把它們的區(qū)別列表如下:
五、勻強(qiáng)磁場(chǎng):如果磁場(chǎng)的某一區(qū)域里,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同,這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng).在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,在通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直的情況下,導(dǎo)線所受的安培力F= BIL。
。ㄒ唬┕紽=BIL中L指的是“有效長(zhǎng)度”.當(dāng)B與I垂直時(shí),F(xiàn)最大,F(xiàn)=BIL;當(dāng)B與I平行時(shí),F(xiàn)=0。
。ǘ⿵澢鷮(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L,等于連接兩端點(diǎn)直線的長(zhǎng)度,如下圖相應(yīng)的電流沿L由始端流向末端。