第3节 磁感应强度 磁通量.doc

柘荣一中 物理小张第3节 磁感应强度 磁通量【要点导学】1、磁感应强度：将一小段通电直导线垂直磁场放置时，其受到的磁场力F与电流强度I成_、与导线的长度L成_，其中F/IL是与通电导线长度和电流强度都_的物理量，它反映了该处磁场的_，定义F/IL为该处的_.其单位为_，方向为该点的磁感线的_,也是小磁针在该处静止时N极的_。2、磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积，叫做穿过这个面的 ，简称磁通。公式 ，单位是 。磁场中穿过某个面积磁感线的总条数 穿过该面积的的磁通量的大小。磁感应强度B为垂直磁场方向单位面积的磁通量，故又叫 。【范例精析】例1、一小段通电直导线放在空间某个区域中不受到安培作用，能否说导线所在的区域的磁感应强度为零？解析： 根据安培力的计算公式F=BILsin，导致安培力等于零的可能有两种：（1）该处的磁感应强度为零；（2）导线与磁感线平行（=00或1800），因此不能肯定该处的磁感应强度一定为零拓展： 在电场中某点电荷不受电场力，可以肯定该点的电场强度等于零；磁场力比电场力复杂，通电导线与磁感线平行时是不受到安培力的，真是由于这一缘故，我们不能从安培力为零来推证磁感应强度也一定为零 例2、 试比较电场强度的定义E=F/q和磁感应强度的定义B=F/IL有什么相似之处。解析： 电场强度和磁感应强度都是按照比值法来定义的，它们都体现了比值与试探电荷（或一小段通电直导线）无关的本质，比值的大小和方向完全有电场或磁场本身决定。拓展： 物理学中用比值法来定义的物理量很多，例如：物质的密度、物质的比热容、电容器的电容、导体的电阻等等，凡是用比值来定义的物理量遵循同样的规律，比值与分子、分母所代表的物理量的具体大小无关，因此不能单纯从数学角度来理解这些物理概念，如不能理解为电场强度E与试探电荷受到的电场力F成正比，与试探电荷的电量成反比。磁通量磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通。如图6所示公式 BS 当平面与磁场方向不垂直时，如图7所示。 BSBScos图7 图6 adcba图8bdc例3如图8所示,一矩形线框,从.abcd位置移动到abcd位置的过程中,关于穿过线框的磁通量情况下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动) A一直增加 B一直减少C先增加后减少 D先增加,再减少直到零,然后再增加,然后再减少解答：由安培定则可知直导线左边磁场向外，右边磁场向里且靠近导线的磁场强，故线圈达到导线之前磁通量增加，bc边越过导线到跨过一半的过程中线圈磁通量减少直到为零。之后线圈磁通量增加，全部越过导线后穿过线圈的磁通量减少，可得出结论，整个过程中穿过线圈的磁通量先增加,再减少直到零,然后再增加,然后再减少，故D正确。物理意义磁通量的意义可用磁感线形象地加以说明。穿过某一面的磁通量与磁感应强度B、面积S及该面与磁场方向的夹角有关。同一个平面，当它跟磁场方向垂直时，穿过它的磁感线条数最多，磁通量最大。当它跟磁场方向平行时，没有磁感线穿过它，即穿过的磁通量为零。如果穿过两个面的磁感线条数相等，即穿过它们的磁通量相等。物理学中规定：穿过垂直于磁感应强度方向的单位面积的磁感线条数等于磁感应强度B。所以，穿过某个面的磁感线条数表示穿过这个面的磁通量。穿过任何闭合曲面的磁通量都为零。单位在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号是Wb。1Wb1Tm21Vs。 磁通密度由BS得B磁感应强度B为垂直磁场方向单位面积的磁通量，故又叫磁通密度。例4关于磁通量,正确的说法有 ( ) A磁通量不仅有大小而且有方向,是矢量B在匀强磁场中,a线圈面积比b线圈面积大,则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的大C磁通量大,磁感应强度不一定大D把某线圈放在磁场中的M、N两点,若放在M处的磁通量比在N处的大,则M处的磁感应强度一定比N处大解答：磁通量是标量，磁通量大小BSBScos与B、S、均有关系。故C正确。【能力训练】 1关于磁感强度下列说法中正确的是（ D ） （A）由B=F/IL知，磁场中某点的磁感强度的大小与IL的乘积成反比，与F成正比（B）无论I的方向如何都可由B=F/IL求磁感强度的大小（C）磁场中某处磁感强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同（D）磁场中某点的磁感强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关 2磁感应强度单位是特斯拉，1特斯拉相当于（ A ） (A) 1kg/As2 (B) 1kgm/As2 （C）1kgm2/s2 (D) 1kgm2/As23关于磁感应强度，下列说法正确的是：（ C ）A磁感应强度只是描述磁场的强弱的物理量B通电导线所受磁场力为零，该处磁感应强度一定为零C通电导线所受磁场力为零，该处磁感应强度不一定为零 D放置在磁场中lm的导线，通过lA的电流，受到的力为1N时，该处磁感应强度就是1T 4一根导线长02m，通以3A的电流，在磁场中某处受到的最大的磁场力是610-2N，则该处的磁感应强度B的大小是_110-1_T如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的B的大小是_110-1_T 5在赤道上，地球磁场磁感应强度的大小是0.510-4T，则沿东西方向、长为20m，通有由西向东30A电流的水平导线，受地磁场作用力的大小为_310-2N_。6如图3-2-1所示，在一个盛稀硫酸的大容器中浮着一个软木塞，在木塞中插入一片锌片和铜片，它们的上部用一个小的铜线圈连起来，问在地磁场的作用下线圈将停在什么方向？南北方向提示：锌片和铜片插入稀硫酸中，相当于一个电池（化学中的原电池），对线圈通电，线圈相当于一个地磁场中用下一个小磁针7.电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图3-2-2，1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10km/s的电磁炮（常规炮弹速度约为2km/s），若轨道宽2m，长100m，通过的电流为10A，则轨道间所加磁场的磁感应强度为_55_T,磁场力的最大功率P=_1.1107_W（轨道摩擦不计）8关于磁通量.正确说法是 (BC)A磁场中某一面积S与该处磁感应强度B的乘积叫磁通量B磁场中穿过某个面积的磁通量的大小,等于穿过该面积的磁感线的总条数第7题 NSC穿过任何闭合曲面的磁通量都为零D磁通量也是反映磁场强弱和方向的物理量9如图所示,两个圆环A、B同心放置,且半径RARB.一条磁铁置于两环的圆心处,且与圆环平面垂直.则A、B两环中磁通AB之间的关系是 （A）A.AB B.AB C.AB D.无法确定10匀强磁场的磁感线与一矩形线圈平面成角,穿过线圈的磁通量为,线圈面积为S,则磁场的磁感应强度为/Ssin11面积的闭合导线环处于磁感应强度为的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是， _，当导线环转过，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量为_0_。12有一矩形线圈，共N匝，面积为S，放在匀强电场中，磁感线与线圈平面成角，穿过这个线圈的为，那么，这个磁场的磁感应强度为 /Ssin ，当此线圈转到与磁感线垂直位置时，穿过线圈的磁通量为 /sin 。13矩形线圈的面积为S,置于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁感线垂直穿过线圈,当线圈转过1800时,线圈内的磁通量的变化量为2BS14某地的地磁场磁感应强度为B=5.10-3T与水