高中物理 第2章 打開(kāi)電磁聯(lián)系的大門章末分層突破教師用書 滬科版選修1-1
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高中物理 第2章 打開(kāi)電磁聯(lián)系的大門章末分層突破教師用書 滬科版選修1-1
第2章 打開(kāi)電磁聯(lián)系的大門
[自我校對(duì)]
①直線
②環(huán)形
③安培
④相交
⑤中斷
⑥閉合
⑦
⑧有效
⑨左
⑩BIl
?0
?左
一、磁感線與安培定則
1.對(duì)磁感線的理解要點(diǎn)
(1)磁感線是假想的,用來(lái)對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行直觀描述的曲線.它并不是客觀存在的.
(2)磁感線是封閉曲線.在磁體的外部由N極到S極.在磁體的內(nèi)部由S極到N極.
(3)磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱.某點(diǎn)附近磁感線較密,表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)較強(qiáng),反之較弱.
(4)磁感線的切線方向(曲線上某點(diǎn)的切線方向)表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.亦即靜止的小磁針的N極在該點(diǎn)所指的方向.任何兩條磁感線不會(huì)相交.
(5)磁感線不是帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡.
2.安培定則:在運(yùn)用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場(chǎng)時(shí)應(yīng)分清“因”和“果”的關(guān)系,在判定直線電流的磁場(chǎng)方向時(shí),大拇指指“原因”——電流方向,四指指“結(jié)果”——磁感線繞向;在判定環(huán)形電流磁場(chǎng)方向時(shí),四指指“原因”——電流繞向,大拇指指“結(jié)果”——環(huán)內(nèi)沿中心軸線的磁感線方向.
如圖21所示,環(huán)中電流方向由左向右,且I1=I2,則圓環(huán)中心O處的磁場(chǎng)是( )
圖21
A.最大,穿出紙面
B.最大,垂直穿入紙面
C.為零
D.無(wú)法確定
【解析】 根據(jù)安培定則,上半圓環(huán)中電流I1在環(huán)內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)垂直紙面向里;下半圓環(huán)中電流I2在環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外;由于O對(duì)于I1和I2對(duì)稱(距離相等),故I1和I2在O處產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小相等、方向相反,在O處相互抵消.
【答案】 C
二、磁通量
1.磁通量是針對(duì)一個(gè)面而言的,與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān).
2.磁通量表示穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù).對(duì)于勻強(qiáng)磁場(chǎng)Φ=BS,其中S是垂直于磁場(chǎng)方向上的面積,若平面不與磁場(chǎng)方向垂直,則要求出它在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影面積,不能用上式計(jì)算.
3.磁通量是標(biāo)量,其正負(fù)不表示大小,只表示與規(guī)定正方向相同或相反.若磁感線沿相反方向通過(guò)同一平面,且正向磁感線條數(shù)為Φ1,反向磁感線條數(shù)為Φ2,則磁通量等于穿過(guò)該平面的磁感線的凈條數(shù)(磁通量的代數(shù)和),即Φ=Φ1-Φ2.
4.磁感應(yīng)強(qiáng)度越強(qiáng),穿過(guò)某一面積磁感線的條數(shù)越多,磁通量就越大;反之就越?。袛啻磐康淖兓话闶歉鶕?jù)穿過(guò)某一面積的磁感線的多少去判斷的.
如圖22所示,一夾角為45的三角形,以水平向右、大小為1 m/s的速度進(jìn)入一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.1 T,求4 s后通過(guò)三角形的磁通量.(設(shè)三角形足夠大) 【導(dǎo)學(xué)號(hào):22940021】
圖22
【解析】 計(jì)算磁通量時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)乘以有磁場(chǎng)通過(guò)的有效面積S=(vt)2.
所以Φ=B(vt)2==0.11242 Wb
=0.8 Wb.
【答案】 0.8 Wb