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磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場方向;小磁針N極受磁力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。
磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向
電荷在電場中受到的電場力是一定的,方向與該點(diǎn)的電場方向相同或者相反。電流在磁場中某處所受的磁場力(安培力),與電流在磁場中放置的方向有關(guān),當(dāng)電流方向與磁場方向平行時,電流受的安培力最小,等于零;當(dāng)電流方向與磁場方向垂直時,電流受的安培力最大。
點(diǎn)電荷q以速度v在磁場中運(yùn)動時受到力f的作用。在磁場給定的條件下,f的大小與電荷運(yùn)動的方向有關(guān)。當(dāng)v沿某個特殊方向或與之反向時,受力為零;當(dāng)v與這個特殊方向垂直時受力最大,為Fm。Fm與|q|及v成正比,比值與運(yùn)動電荷無關(guān),反映磁場本身的性質(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)動方向v時,右手螺旋前進(jìn)的方向。定義了B之后,運(yùn)動電荷在磁場B中所受的力可表為F=QVB,此即洛倫茲力公式。
如何判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向
磁場方向即磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向,判定方法是放入檢驗(yàn)小磁針?biāo)艽艌隽Φ姆较颍彩切〈裴樂(wěn)定平衡時的方向。
(1)定義:在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線,所受到的磁場力F跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值,叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,用B表示。
(2)公式:B=F/(I?L)
(3)矢量:B的方向與磁場方向,即小磁針N極受力方向相同。
(4)單位:特斯拉(T)1T=1N/(A?m),即垂直磁場方向放置的長1m的導(dǎo)線,通入電流為1A,如果受的磁場力為1N,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為1T.
一般永久磁鐵磁極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為0.4T-0.7T;電機(jī)和變壓器鐵心中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T-1.4T,地面附近地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為0.5×10-4T。
(1)磁感線的方向反映了磁感強(qiáng)度的方向,磁感線的疏密反映了磁感強(qiáng)度的大小。
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相同的區(qū)域,叫勻強(qiáng)磁場。其磁感線平行且等距。
例:長的通電螺線管內(nèi)部的磁場、兩個靠得很近的異名磁極間的磁場都是勻強(qiáng)磁場。
(3)如用B=F/(I?L)測定非勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度時,所取導(dǎo)線應(yīng)足夠短,以能反映該位置的磁場為勻強(qiáng)。
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