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名师课堂
·一点通
第三章
磁场
新知预习·巧设计
要点一
要点二
第2节
磁感应强度
创新演练
·大冲关
随堂检测归纳小结
课下作业综合提升
1.理解磁感应强度B的定义及其单位。
2.知道磁感应强度方向的规定。
3.掌握磁场对通电导体的磁场力大
小的计算公式。
[读教材·填要点]
1.磁感应强度及其方向
(1)磁感应强度:用来描述磁场强弱及方向的物理量。
(2)小磁针:为了研究磁场而引入的检验用的小磁体,它类似于检验电荷。
(3)磁感应强度方向:
物理学中规定:小磁针静止时, 所指的方向为该点的磁感应强度的方向,简称磁场的方向。
N极
[关键一点] 磁感应强度区别于磁场,磁场是一种物质,而磁感应强度描述了磁场的强弱和方向。
2.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 与
的乘积IL叫做电流元。
(2)磁感应强度的大小:
在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的 ,用B表示。
电流I
导线长度L
比值
[试身手·夯基础]
1.探究实验:
(1)如图3-2-1所示的实验装置,
可以认为磁极间的磁场是________
的,直导线的方向与磁感应强度的
方向________。
图3-2-1
(2)有电流通过时导线将摆动一个角度,观察摆动角度的大小可以比较__________的大小。
(3)实验表明,通电导线与磁场方向垂直时,它受力的大小与导线的长度L、导线中的电流I的____________成正比,用公式表示为F=______。
答案:(1)均匀 垂直 (2)磁场力 (3)乘积 ILB
2.匀强磁场中长2 cm的通电导线垂直磁场方向,当通过导
线的电流为2 A时,它受到的磁场力大小为4×10-3 N,则该处的磁感应强度为________,若电流不变,导线长度减小到1 cm,则它受磁场力F为________,该处的磁感应强度为________。
答案:0.1 T 2×10-3 N 0.1 T
3.在磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场中,一根与磁场方向
垂直放置、长度L=0.2 m的通电导线中通有I=0.4 A的电流,则导线所受磁场力的大小为 ________;若将导线转过90 ,使之与磁场方向平行,则导线所受磁场力的大小为 ________,此时磁场的磁感应强度的大小为 ________。
答案:6.4×10-2 N 0 0.8 T
(2)磁感应强度的方向由磁场中小磁针N极所受磁力方向确定,通电导线受力的方向不是磁场磁感应强度的方向。
(3)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称作“电流元”,相当于静电场中的“试探电荷”。
[思路点拨] 检验电荷与检验电流分别是用来检验电场或磁场的工具,所以不能对原场情况影响太大,在非匀强场中,越小越短越能准确反映该位置的情况。
[答案] D
电场强度是描述电场强弱的物理量,从力的角度反映了电场的性质;磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,从力的角度反映了磁场的性质。现对比如下:
项目 电场强度 磁感应强度
产生 电荷周围激发电场 磁极或电流周围激发磁场
定义
方式 引入试探电荷q,跟试探电荷无关 引入电流元IL,跟电流元无关
项目 电场强度 磁感应强度
方向 规定为正电荷在电场中受到的静电力的方向 规定为小磁针北极在磁场中所受磁场力的方向
场的叠加 合场强等于各个电场的电场强度E的矢量和 合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度B的矢量和
适用范围 任何静电场 任何静磁场
[名师点睛]
(1)电荷在电场中一定受力,但通电导体在磁场中不一定受力,如实验发现导线与磁场平行时受力为零。
(2)电场强度E的方向是放在该点的正电荷所受到的电场力的方向,但磁感应强度B的方向并不是放在该点的电流元所受力的方向。
2.在磁场中某一点放入一通电导线,导线与磁场垂直,导线长1 cm,电流为5 A,所受磁场力为5×10-2 N。求:
(1)这点的磁感应强度是多大?若电流增加为10 A,所受磁场力为多大?
(2)若让导线与磁场平行,这点的磁感应强度多大?通电导线受到的磁场力多大?
(2)磁感应强度B是磁场本身的性质,与F、I、L无关。若导线与磁场平行,磁感应强度不变B=1 T,而磁场力为0。
[答案] (1)1 T 0.1 N (2)1 T 0
(1)磁场中某点的磁感应强度与导线中电流的大小、放置方向无关。
(2)通电导线所受磁场力的大小与电流大小、导线放置方向有关。通电导线与磁场方向垂直时,受到的磁场力最大,这时F=BIL;平行时磁场力为0。
1.(对应要点一)关于磁感应强度B的方向,下列说法不正
确的是 ( )
A.B的方向就是小磁针静止时N极所指的方向
B.B的方向与小磁针在磁场中N极的受力方向一致
C.B的方向就是通电导线的受力方向
D.B的方向就是该处磁场的方向
解析:B的方向与小磁针N极的受力方向或小磁针静止时N极所指的方向一致,所以C错误。
答案:C
2.(对应要点二)下列说法中正确的是 ( )
A.电荷在某处不受静电力的作用,但该处的电场强度
为零
B.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用,则该处
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,它受到的静电力
与其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,所受的磁场力与
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:C
(1)磁感应强度是描述磁场强弱及方向的物理量,磁感应强度是矢量,既有大小又有方向,其方向为小磁针北极受力方向。
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