高二選修物理《磁感應(yīng)強(qiáng)度》知識(shí)點(diǎn)梳理
高二選修物理《磁感應(yīng)強(qiáng)度》知識(shí)點(diǎn)梳理
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高二選修物理《磁感應(yīng)強(qiáng)度》知識(shí)點(diǎn)梳理
一.感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件
1.電磁感應(yīng)：利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng);產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。
2.產(chǎn)生條件：不管是閉合回路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，還是閉合回路中的磁場(chǎng)發(fā)生變化，穿過閉合回路的磁感線條數(shù)都發(fā)生變化，回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生—閉合回路中的磁通量發(fā)生變化
3.磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量,是矢量，單位(T),1T=1N/A•m
二.判斷感應(yīng)電流方向的原則
1.右手定則：當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，其產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向可用右手定則判定。 伸出右手，磁感線垂直穿過掌心，大拇指指向?yàn)閷?dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向，四指指向?yàn)楦袘?yīng)電流的方向
2.楞次定律：感應(yīng)電流的方向總阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的磁通量的變化
3.步驟 (1)先判斷原磁場(chǎng)的方向 (2)判斷閉合回路的磁通量的變化情況 (3)判斷感應(yīng)磁場(chǎng)的方向 (4)由感應(yīng)磁場(chǎng)方向判斷感應(yīng)電流的方向 三.楞次定律的理解和應(yīng)用 楞次定律的主要內(nèi)容是研究引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)即原磁場(chǎng)和感應(yīng)電流的磁場(chǎng)二者之間的關(guān)系 1.當(dāng)閉合電路所圍面積的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反;當(dāng)閉合電路的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同 2、感應(yīng)電流的方向總阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的磁通量的變化
三.定義方法
電荷在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力是一定的，方向與該點(diǎn)的電場(chǎng)方向相同或者相反。電流在磁場(chǎng)中某處所受的磁場(chǎng)力(安培力)，與電流在磁場(chǎng)中放置的方向有關(guān)，當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，電流受的安培力最小，等于零;當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，電流受的安培力最大。
點(diǎn)電荷q以速度v在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到力f 的作用。在磁場(chǎng)給定的條件下，f的大小與電荷運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān) 。當(dāng)v 沿某個(gè)特殊方向或與之反向時(shí)，受力為零;當(dāng)v與這個(gè)特殊方向垂直時(shí)受力最大，為Fm。Fm與|q|及v成正比，比值 與運(yùn)動(dòng)電荷無關(guān)，反映磁場(chǎng)本身的性質(zhì)，定義為磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，即。B的方向定義為：由正電荷所受最大力Fm的方向轉(zhuǎn)向電荷運(yùn)動(dòng)方向 v 時(shí) ，右手螺旋前進(jìn)的方向 。定義了B之后，運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng) B 中所受的力可表為 F= QVB，此即洛倫茲力公式。
除利用洛倫茲力定義B外，也可以根據(jù)電流元Idl在磁場(chǎng)中所受安培力df=Idl×B來定義B，或根據(jù)磁矩m在磁場(chǎng)中所受力矩M=m×B來定義B，三種定義，方法雷同，完全等價(jià)。
四.定義式及量綱
定義式F=ILB
表達(dá)式B=F/IL
量綱
在國際單位制(SI)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡稱特(T)。在高斯單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是高斯(Gs )，1T=10KGs等于10的四次方高斯。由于歷史的原因，與電場(chǎng)強(qiáng)度E對(duì)應(yīng)的描述磁場(chǎng)的基本物理量被稱為磁感應(yīng)強(qiáng)度B，而另一輔助量卻被稱為磁場(chǎng)強(qiáng)度H，名實(shí)不符，容易混淆。通常所謂磁場(chǎng)，均指的是B。
B在數(shù)值上等于垂直于磁場(chǎng)方向長1 m，電流為1 A的導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的大小。
B= F/IL (F=BIL而來)
注：磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是客觀存在的，與是否放置通電導(dǎo)線無關(guān)，定義式F=BIL中要求一小段通電導(dǎo)線應(yīng)垂直于磁場(chǎng)放置才行，如果平行于磁場(chǎng)放置，則力F為零。
舉例
(單位：T)
原子核表面 約10^12
中子星表面 約10^8
星際空間 10^(-10)
人體表面 3*10^(-10)
磁場(chǎng)方向即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，判定方法是放入檢驗(yàn)小磁針北極所受磁場(chǎng)力的方向，也是小磁針穩(wěn)定平衡時(shí)的方向。
通電導(dǎo)體受安培力方向可用左手定則：讓磁感線垂直穿過左手手心，四指指向電流方向，并使拇指與四指垂直，拇指所指方向即通電導(dǎo)體所受磁場(chǎng)力(安培力)方向。若磁感線不與電流方向垂直，則將磁感應(yīng)強(qiáng)度分解到垂直于電流和平行于電流方向，對(duì)垂直于電流的分量應(yīng)用上述左手定則即可，若平行，則不受安培力。可見，安培力垂直與磁感應(yīng)強(qiáng)度和電流共同確定的平面。
同向的電流相互吸引，反向的電流相互排斥。
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