第三章2磁感应强度

1、.2磁感应强度学习目的1.理解磁感应强度的概念，知道磁感应强度是描绘磁场的强弱和方向的物理量.2.理解磁感应强度的定义，并会用定义式进展有关计算一、磁感应强度的方向1磁感应强度描绘磁场的强弱和方向的物理量，用符号“B表示2磁感应强度的方向小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称磁场的方向二、磁感应强度的大小1电流元：在物理学中，把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元2磁感应强度：将电流元IL垂直放入磁场，它受到的磁场力F与IL的比值叫磁感应强度1定义式B.2磁感应强度的单位：在国际单位制中的单位是特斯拉，简称特，符号是T.1 T1 .即学即用1判断以下

2、说法的正误1磁感应强度是矢量，磁感应强度的方向就是磁场的方向2磁感应强度的方向与小磁针在任何情况下N极受力的方向都一样3磁感应强度的方向与小磁针静止时N极的指向一定一样4通电导线在磁场中受到的磁场力为零，那么说明该处的磁感应强度为零×5磁感应强度的大小与电流成反比，与其受到的磁场力成正比×6磁感应强度的大小等于通电导线受到的磁场力的大小F与电流I和导线长度L的乘积的比值×2在匀强磁场中，一导线垂直于磁场方向放置，导线长度为0.1 m，导线中电流为5 A，假设导线受力为0.28 N，那么磁感应强度大小为_T.答案0.56一、磁感应强度的方向导学探究在电场中用电场强度

3、描绘电场的强弱和方向，在磁场中用什么物理量描绘磁场的强弱和方向？该物理量的方向是如何规定的？答案用磁感应强度描绘磁场的强弱和方向，物理学规定小磁针静止时N极所指的方向为磁感应强度的方向知识深化1磁感应强度的方向和小磁针N极受力方向一样，与S极受力方向相反，但绝非电流的受力方向2磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定的，和小磁针、电流的存在与否无关例1关于磁感应强度的方向，下面说法正确的选项是A放置在磁场中某点小磁针静止时N极所指方向就是该点磁感应强度的方向B磁场中某点磁感应强度的方向就是小磁针在该点的受力方向C磁场中某点磁感应强度的方向由放置在该点的小磁针静止时N极所指方向决定D假设把放置在磁

4、场中的小磁针移走，那么该点的磁感应强度方向就会发生变化答案A解析根据磁感应强度方向的规定，小磁针静止时N极所指方向就是该点磁感应强度的方向，A正确；小磁针在磁场中N极与S极受力方向相反，而某点磁感应强度的方向是确定的，B错误；磁场中某点磁感应强度的方向由磁场本身决定，与小磁针无关，C、D错误二、磁感应强度的大小导学探究如图1所示，三块一样的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的，将一根直导线悬挂在磁铁的两极间，有电流通过时导线将摆动一个角度，通过摆动角度的大小可以比较磁场力的大小，分别接通“2、3或“1、4可以改变导线通电部分的长度，电流由外部电路控制图11接通1、4保持导线通电长度不

5、变，当电流增大时，悬线的偏角如何变？说明什么？2保持电流不变，分别接通1、4或2、3，悬线的偏角如何变化？说明什么？3通电导线受力与哪些因素有关？答案1电流越大，悬线偏角越大，说明导线受力越大2从接1、4改为接2、3，悬线偏角减小，说明通电导线越长，导线受力越大3通电导线受力与导线长度、电流、导线在磁场中的放置方式有关知识深化对磁感应强度定义式的理解1在定义式B中，通电导线必须垂直于磁场方向放置，因为沿不同方向放置导线时，同一导线受到的磁场力不相等2磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短很短，IL称为“电流元，相当于静电场中电场强度公式E中的“试探电荷3磁感应强度B是用比值法定义的

6、物理量，其大小只取决于磁场本身的性质，与F、I、L无关，与磁场中有没有通电导线无关特别提醒：磁感应强度的方向是该处磁场方向，但不是该处电流元受力F的方向磁场方向与电流元受力方向垂直第四节左手定那么例2磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是2.5 A，导线长1 cm，它受到的磁场力为5.0×102 N求：1这个位置的磁感应强度大小；2假如把通电导线中的电流增大到5 A时，这一位置的磁感应强度大小；3假如通电导线在磁场中某处不受磁场力，此处一定没有磁场吗？答案12 T22 T3不一定解析1由磁感应强度的定义式得B T2 T.2磁感应强度B是由磁场自身决定的，和导线的长度L、电流

7、I的大小无关，所以该位置的磁感应强度还是2 T.3不一定假如通电导线在磁场中某处不受磁场力，那么有两种可能：该处没有磁场；该处有磁场，但通电导线与磁场方向平行例3有一小段通电导线，长为1 cm，导线中电流为5 A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N，那么该点的磁感应强度B一定是AB2 T BB2 TCB2 T D以上情况都有可能答案C解析磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流假如通电导线是垂直磁场方向放置的，此时所受磁场力最大F0.1 N，那么该点的磁感应强度B T2 T假如通电导线不是垂直磁场方向放置的，那么受到的磁场力小于垂直放置时的受力，垂直放置时受力将大于0.1 N

8、，由定义式可知，B将大于2 T选项C正确针对训练以下有关磁感应强度的说法中，正确的选项是A磁感应强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量B假设有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，那么该点的磁感应强度一定为零C假设有一小段长为L、通以电流I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，那么该处磁感应强度的大小一定是D由定义式B可知，电流I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小答案A解析引入磁感应强度的目的就是用来描绘磁场强弱和方向的，因此选项A正确；磁感应强度是与电流I和导线长度L无关的物理量，且B中的B、F、L互相垂直，所以选项B、C、D错误三、磁感应强度B与电场强度E的比较工程磁感应强度B电场强度

9、E物理意义描绘磁场强弱和方向的物理量描绘电场的力的性质的物理量定义式通电导线与磁场垂直时：BE决定因素由磁场决定，与F、I、L无关由电场决定，与F、q无关方向矢量，方向是小磁针N极的受力方向矢量，方向是放入该点的正电荷的受力方向叠加合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和合电场强度等于各电场的电场强度的矢量和例4多项选择以下说法中正确的选项是A电荷在电场中某处不受电场力的作用，那么该处的电场强度一定为零B一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，那么该处磁感应强度一定为零C把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受到

10、的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱答案AC解析在定义电场强度和磁感应强度时，都是在场中放一个小物体，能使场对它有力的作用在电场中放入的是试探电荷，电场强度E用E来定义，但E与F、q无关，由E可得FqE，故E0时，F0，A、C正确；而在磁场中放入的一小段通电导线在磁场中的受力大小与导线的方向有关，平行于磁场方向放置时，磁场力F0，垂直于磁场方向放置时，磁场力F最大在定义式B中，通电导线必须垂直磁场方向放置，因此，B、D错误1磁感应强度的方向多项选择以下关于磁感应强度方向的说法中，正确的选项是A某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B小磁针

11、N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向答案BD解析磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场的方向，磁场方向也就是小磁针N极受力的方向但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场方向2磁感应强度的定义式根据磁感应强度的定义式B，以下说法中正确的选项是A在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比B一小段通电直导线在空间某处受磁场力F0，那么该处的B一定为零C磁场中某处B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向一样D一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力F也一定为零答案D解析通电

12、导体受磁场力与电荷受电场力不同，磁场力的大小与导体放置的方向有关，导体与磁场方向垂直时磁场力最大，导体与磁场方向平行时磁场力为零3磁感应强度与电场强度的比较关于电场强度和磁感应强度，以下说法正确的选项是A电场强度的定义式E，适用于任何电场B由真空中点电荷的电场强度公式E可知，当r0时，E无穷大C由公式B可知，一小段通电导线在某处假设不受磁场力，那么说明此处一定无磁场D磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的力的方向答案A解析电场强度的定义式E，适用于任何电场，故A正确当r0时，电荷已不能看成点电荷，公式E不再成立，故B错误由公式B可知，一小段通电导线在某处假设不受磁场力，可能是B的方向与电

13、流方向平行，所以此处不一定无磁场，故C错误磁感应强度的方向和该处的通电导线所受的力的方向垂直，故D错误4磁感应强度的大小与导线受力现有一段长L0.2 m、通有电流I2.5 A的直导线，那么关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的情况，以下说法正确的选项是A假如B2 T，那么F一定为1 NB假如F0，那么B也一定为零C假如B4 T，那么F有可能为2 ND当F为最大值时，通电导线一定与B平行答案C解析当导线与磁场方向垂直时，所受磁场力F最大，FBIL，当导线与磁场方向平行时，F0，当导线与磁场方向成任意其他角度时，0<F<BIL，应选项A、D错误，C正确；磁感应强度是磁场本身的

14、性质，与力F无关，选项B错误一、选择题考点一磁感应强度的方向1多项选择关于磁感应强度，以下说法正确的选项是A根据定义，磁场中某点的磁感应强度B的方向与导线放置的方向有关BB是矢量，方向与F的方向一致CB是矢量，方向与小磁针在该点静止时S极所指的方向相反D在确定的磁场中，某点的磁感应强度方向与该点是否放小磁针无关答案CD2多项选择以下关于磁感应强度方向的说法中正确的选项是A磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时N极所指的方向B磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致C磁场中某点的磁感应强度的方向由试探电流元在此处的受力方向决定D磁感应强度的方向由磁场本身决定，与是否在

15、磁场中放入通电导线无关答案AD解析小磁针在磁场中静止时，N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，A正确，B错误；磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与此处是否有小磁针或通电导线无关，C错误，D正确考点二对磁感应强度定义式B的理解3多项选择以下说法中正确的选项是A磁场中某点的磁感应强度可以这样测定：测出一小段通电导线受到的磁场力F，与该导线的长度L、以及通过的电流I，根据B可算出该点的BB磁感应强度B只是定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关C由B知，通电导线在某点不受磁场力的作用，那么该点的磁感应强度一定为零D由E知，电荷在某处不受电场力作

16、用，此处电场强度一定为零答案BD4多项选择关于磁感应强度的理解，以下说法正确的选项是A由B可知，电流为1 A、长为1 m的通电导线在匀强磁场中受力为1 N时，那么匀强磁场的磁感应强度大小就是1 TB磁场中一小段通电导线所受磁场力的方向就是该点磁感应强度的方向C小磁针在磁场中静止时北极所指的方向就是该点磁感应强度的方向D磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线无关答案CD解析通电导线在磁场中所受的磁场力的大小除了与B、I、L的大小有关，还与通电导线放置的角度有关，A错；通电导线在磁场中所受的磁场力的方向总是垂直于B、I所构成的平面，B错；小磁针在磁场中静止时北极所指的方向就是该点磁感应强度的方

17、向，C对；磁感应强度是磁场本身的性质，磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线无关，D对考点三磁感应强度的大小5.先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直如图1所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系以下说法中正确的选项是图1AA、B两点磁感应强度相等BA点的磁感应强度大于B点的磁感应强度CA点的磁感应强度小于B点的磁感应强度D无法比较磁感应强度的大小答案B解析导线受到的磁场力FBIL.对于题图给出的FI图线，直线的斜率kBL，由题图可知kakb，又因A、B两处导线的长度L一样，故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度，应选

18、B.6在匀强磁场中某处P放一长度为0.2 m、通电电流为0.5 A的直导线，测得它受到的最大磁场力为1.0 N，其方向竖直向上，现将通电导线从磁场撤走，那么P处的磁感应强度为A0B10 T，方向竖直向上C0.1 T，方向竖直向下D10 T，方向肯定不沿竖直方向答案D7多项选择某地的地磁场的磁感应强度大约是4.0×105 T，一根长500 m的导线，电流为10 A，那么该导线受到的磁场力可能是A0 B0.1 N C0.3 N D0.4 N答案AB解析受到的磁场力的最大值：FmaxILB4.0×105×500×10 N0.2 N，故A、B正确8多项选择有一段

19、长l0.5 m的导线放在匀强磁场中，当通过的电流I4 A时，受到磁场力大小为4 N，那么该磁场的磁感应强度大小可能是A2 T B3 T C1 T D0.2 T答案AB解析当导线和磁场垂直时，磁感应强度大小为B2 T假设导线与磁场不垂直时受到的力为4 N，此时磁场的磁感应强度应大于2 T，所以答案应选A、B.考点四磁感应强度矢量的运算9.如图2所示，在空间某点A仅存在大小、方向恒定的两个磁场B1、B2，B13 T，B24 T，A点的磁感应强度大小为图2A7 TB1 TC5 TD大于3 T小于4 T答案C解析磁感应强度B是矢量，所以其合成适用平行四边形定那么，B T5 T.10.科考队进入某一磁矿

20、区域后，发现指南针原来指向正北的N极逆时针转过30°如图3所示，设该位置地磁场磁感应强度程度分量为B，那么磁矿所产生的磁感应强度程度分量最小时的值为图3A. BBC2B D.答案A解析由题可知，磁矿所产生的磁场使原来指向正北的N极逆时针转过30°，根据三角形定那么可知：磁矿所产生的磁感应强度程度分量最小时方向与图中虚线垂直，那么大小为Bsin 30°.二、非选择题11磁感应强度大小的计算匀强磁场各点的磁感应强度大小、方向均一样的磁场中长为2 cm的通电导线垂直磁场方向放置，当通过导线的电流为2 A时，它受到的磁场力大小为4×103 N，问：1该处的磁感应强度B是多大？2假设电流不变，导线长度减小到1 cm，那么该处的磁感应强度B和它受到的磁场力F各是多大？3假设导线长度不变，电流增大为5 A，那么该处的磁