3.
演绎式探究
(1)磁感应强度:磁体和通电导体周围存在着磁场,磁场的强弱用物理量磁感应强度B来表示.B越大,说明磁场越强.
一个半径为r的细圆环,环中均匀分布着电量为q的电荷(图甲).圆环绕中心轴每秒转动n圈,则圆心O点的磁感应强度大小为:B=2πk
(k为常数).可见,电量q和半径r不变时,圆环转动越快,圆心O点的磁场越
.
(2)研究转动圆盘中心的磁感应强度:
现在,有一个半径为R的薄圆盘(厚度不计),在圆盘中均匀分布着电量为Q的电荷(图乙).圆盘绕中心轴每秒转动n圈,则整个圆盘在圆心O点的磁感应强度大小为多少?
首先,将圆盘分割为100个宽度均为△r的同心细圆环,取其中一个圆环进行研究(图丙).
若将这个圆环取出来,并将它展开,可以近似看作是一个宽度为△r的长方形(图丁),该长方形的面积为△S=2πr△r,则圆环所带的电量为q=
.这样,该圆环在圆心O点的磁感应强度大小为△B=
.整个圆盘在O点的磁感应强度大小B为这100个圆环在O点的磁感应强度大小△B之和,也即:B=
.