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第2节怎样描述磁场 1 磁感线是磁场中人为地画出的一些有方向的曲线 在这些曲线上 每一点的切线方向都在该点磁场方向上 在同一个磁场的磁感线分布图上 磁感线越密的地方 表示哪里的磁场越强 2 磁感线的方向 在磁场中的任意一点 小磁针北极受力的方向 亦即小磁针静止时北极所指的方向 就是哪一点的磁感线方向 磁感线越密的地方 表示磁场越强 磁感线越稀得地方表示磁场弱 条形磁铁两极附近的磁感线较密 磁场较强 中间部分磁感线比较稀 磁场比较弱 物理学中 把磁感线的间距相等 相互平行且指向相同的磁场叫做匀强磁场 四 磁场的定量描述 磁通量 磁通量是为了描述磁场 磁感线 的分布情况而引入的 简称磁通 如图所示 在匀强磁场中有一个与磁感线方向垂直的平面 若穿过该平面的磁感线有条 我们就称穿过这个平面的磁通量为 单位 韦伯 wb 如图 设垂直于磁感线的平面的面积为s 穿过的磁通量为 则磁场的强度可以用来表示 物理学中 把垂直穿过某单位面积上的磁通量叫做磁感应强度 单位 磁通量韦伯 wb 面积平方米 m2 磁感应强度特斯拉 t 5 注意 b s 1 当b s时 2 当b与s不垂直时 s与b不垂直 bssin 磁通量 0 有 bs 从图示中可以看出 当平面与磁场方向的夹角变化时 穿过平面的磁感线条数也发生变化 穿过平面的磁感线条数与平面在垂直磁场方向上的投影面积穿过的磁感线条数相等 为平面与垂直磁场方向的夹角 当平面与磁场方向平行时 磁通量 7 磁通量的变化 磁通量的变化一般有三种形式 1 当b不变 有效面积s变化时 b s 2 当b变化 s不变时 b s 3 b和s同时变化 则 2 1 但此时 b s 6 磁通量 是标量 但有正负 若取某方向穿入平面的磁通量为正 则反方向穿入该平面的磁通量为负 若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面 且正向磁通量为 1 反向磁通量为 2 则穿过该平面的磁通量 1 2 2 1 8 引申 b 因此磁感应强度b又叫 磁通密度 特别提醒 计算穿过某面的磁通量变化量时 要注意前 后磁通量的正 负值 如原磁通量 1 bs 当平面转过180 后 磁通量 2 bs 磁通量的变化量 2 1 2bs 3 如图所示圆形线圈的匝数为100匝 圆面积为0 5m2 在该圆形线圈平面内有一个面积为0 1m2的正方形区域 该区域内有垂直线圈平面向里的匀强磁场 磁感应强度为b 2t 求穿过该圆形线圈的磁通量 a 1wbb 0 2wbc 100wbd 20wb 例题演练 两个平面磁感线的总量相等 例1 如图所示 两个同心放置的共面金属圆环a和b 一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直 则穿
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