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高中物理 | 3.2磁感應(yīng)強(qiáng)度詳解
磁現(xiàn)象     磁場
磁感應(yīng)強(qiáng)度
磁性
磁鐵能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)(吸鐵性)
磁體
具有磁性的物質(zhì)  天然磁體、人造磁體
磁極
磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。(磁體兩端最強(qiáng)中間最弱)
種類:水平面自由轉(zhuǎn)動的磁體,指南的磁極叫南極(S),指北的磁極叫北極(N)
磁化
使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程。
磁鐵之所以吸引鐵釘是因?yàn)殍F釘被磁化后,鐵釘與磁鐵的接觸部分間形成 異名磁極,異名磁極相互吸引的結(jié)果。
鋼和軟鐵的磁化
軟鐵被磁化后,磁性容易消失,稱為軟磁材料。鋼被磁化后,磁性能長期保持,稱為硬磁性材料。所以制造永磁體使用鋼 ,制造電磁鐵的鐵芯使用軟鐵。
磁現(xiàn)象
(1)兩磁鐵間有力的作用
同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引
(2)吸引無磁性的鐵片,鐵釘。
(3)磁體與通電導(dǎo)線間有力的作用。[安培力]
①奧斯特實(shí)驗(yàn):通電導(dǎo)線的周圍存在磁場,稱為電流的磁效應(yīng)。該現(xiàn)象在1820年被丹麥的物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)。該現(xiàn)象說明:通電導(dǎo)線的周圍存在磁場,且磁場與電流的方向有關(guān)。
②通電螺線管的磁場:通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場一樣。其兩端的極性跟電流方向有關(guān),電流方向與磁極間的關(guān)系可由安培定則來判斷。
(4)電流和電流之間也有相互作用
同向電流相吸,異向電流相斥
磁場
磁體或者電流周圍存在一種特殊的物質(zhì)能夠傳遞磁體與磁體,磁體與通電導(dǎo)體,以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用,這種特殊的物質(zhì)叫做磁場。
磁場的基本性質(zhì)
磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。磁極間的相互作用是通過磁場而發(fā)生的。
方向規(guī)定
在磁場中的某一點(diǎn),小磁針北極靜止時(shí)所指的方向(小磁針北極所受磁力的方向)就是該點(diǎn)磁場的方向。
磁場的產(chǎn)生
磁體周圍存在磁場
電流周圍存在磁場
磁感應(yīng)強(qiáng)度
描述磁場的強(qiáng)度,用B表示。
控制變量法探究影響通電導(dǎo)線受力的因素
如圖所示,三塊相同的蹄形磁鐵,并列放在桌上,直導(dǎo)線所在處的磁場認(rèn)為是均勻的。
(1)保持導(dǎo)線長度不變,改變 電流  ,觀察直導(dǎo)線 擺動角度大小來比較磁場力大小。
(2)保持電流大小不變,改變磁場中導(dǎo)線長度 ,通過觀察直導(dǎo)線擺動角度大小比較磁場力大小。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:直導(dǎo)線與磁場垂直時(shí),它受力大小既與導(dǎo)線的長度L成正比,又與導(dǎo)線中的電流I成反比 。
在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線,所受的安培力F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。
公式
單位:在國際單位制中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉,簡稱特,國際符號是T。
磁感應(yīng)方向的幾種描述
描述
意義
磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向
某點(diǎn)的磁場方向定義為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向
定義
小磁針靜止時(shí)N極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向
判斷方法
磁感線的切線方向
矢量性
B的合成與分解遵循平行四邊形定則
五向合一(磁場中某處)
①磁場方向
②磁感應(yīng)強(qiáng)度方向
③磁感線的切線方向
④小磁針N極受力方向
⑤小磁針靜止時(shí)N極所指方向
理解
1 磁場中某位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向是客觀存在的,與放入的導(dǎo)線的電流有多大,導(dǎo)線有多長無關(guān) 。所以不能說B與F或者B月IL的乘積成反比。
2 在同一磁場的某處,保持導(dǎo)線與磁場方向垂直,無論電流I和長度L如何變化,磁場力F與IL的乘積的比值是不變的。但是在不同的位置,一般不同
物理意義
在垂直于磁場方向放置一根長一米通有電流為1安培的導(dǎo)線,它受到的磁場力是1N,那該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度就是1T。
地磁場
在地球周圍的空間里存在的磁場,磁針指南北是因?yàn)槭艿降卮艌龅淖饔谩?div style="height:15px;">
磁極:地磁場的北極在地理的南極附近,地磁場的南極在地理的北極附近。
磁偏角:首先由我國宋代的沈括發(fā)現(xiàn)。
磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度的比較
磁感應(yīng)強(qiáng)度B
電場強(qiáng)度E
物理意義
描述磁場的強(qiáng)弱
描述電場的強(qiáng)弱
定義式
共同點(diǎn)
都是用比值的形式下定義
特點(diǎn)
,是磁場的屬性,B與F,I,L無關(guān)。
,是電場的屬性,B與F,q無關(guān)。
方向
共同點(diǎn)
矢量
不同點(diǎn)
小磁針N極受力方向
放入該點(diǎn)的正電荷的受力方向。
場的疊加
共同點(diǎn)
都遵從平行四邊形法則進(jìn)行計(jì)算。
不同點(diǎn)
合磁感應(yīng)強(qiáng)度B等于各磁場的B的矢量和
合電場強(qiáng)度E等于各個(gè)分電場強(qiáng)度的矢量合
單位
1T=1/(A*m)
1V/m=1 N/C
習(xí)題演練
1.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念,下面說法中正確的是()
A 由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式可知,磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場力F成正比,與電流I和導(dǎo)線的長度L的乘積成反比。
B 一小段通電導(dǎo)體在某處不受磁場力的作用,那么該出的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零。
C 一小段通電導(dǎo)體放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置上,它受到的磁場力一定為零。
D 磁場中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向,跟電流在該處所受磁場力的方向相同。
2.如圖所示,S為一垂直紙面放置的通電直導(dǎo)線的橫截面,當(dāng)通以垂直紙面向里的電流I后,在距導(dǎo)線的軸線為R處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,b,c,d是與a在同一圓周上的三個(gè)點(diǎn),現(xiàn)將導(dǎo)線放在豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,以下關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法正確的是()
A a,c 點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為零。
B a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B,豎直向上;c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0。
C b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B,和水平方向成45°斜向右上方。
D d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B,和水平方向成45°斜向左下方。
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