物理·选修3－1(人教版)
磁感应强度
?基础巩固
1．如图所示，假设将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将( )
A．指北 B．指南
C．竖直向上 D．竖直向下
解析：地球的北极点是地磁场的S极附近，此处的磁感线竖直向下，故此处小磁针的N极竖直向下，D正确．
答案：D
2．(双选)下列可用来表示磁感应强度的单位关系的是( )
A．1 T＝1 kg/m2 B．1 T＝1 kg/(A·s2)
C．1 T＝1 kg·m2(A·s2) D．1 T＝1 N/(A·m)
解析：由B＝得1 T＝1 N/(A·m)，由B＝及F＝ma，还可得1 T＝1 kg/(A·s2)．
答案：BD
3．下列说法中正确的是( )
A．由B＝可知，磁感应强度B与一小段通电直导线受到的磁场力F成正比
B．一小段通电导线所受磁场力的方向就是磁场方向
C．一小段通电导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度一定为零
D．磁感应强度为零处，一小段通电导线在该处永远不受磁场力
答案：D
4．在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20 cm，通电电流I＝0.5 A的直导线，测得它受到的最大磁场力F＝1.0 N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场撤走，则P处磁感应强度为( )
A．零
B．10 T，方向竖直向上
C．0.1 T，方向竖直向下
D．10 T，方向肯定不沿竖直向上的方向
解析：由B＝，得B＝T＝10 T．因为B的方向与F的方向垂直，所以B的方向不会沿竖直向上的方向．
答案：D
5．有一小段通电导线，长为1 cm，电流为5 A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度B一定是( )
A．B＝2 T B．B≤2 T
C．B≥2 T D．以上情况都有可能
解析：本题考查磁感应强度的定义，应知磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流．
如果通电导线是垂直磁场方向放置的，此时所受磁场力最大F＝0.1 N．则该点磁感应强度为：
B＝＝ T＝2 T.
如果通电导线不是垂直磁场方向放置的，则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，由定义式可知，B将大于2 T，应选C.
答案：C
?能力提升
6．(双选)停在十层的电梯底板上放有两块相同的条形磁铁，磁铁的极性如图所示．开始时两块磁铁在电梯底板上处于静止状态( )
A．若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在一 层，最后两块磁铁可能已碰在一起
B．若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在一层，最后两块磁铁一定仍在原来位置
C．若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁可能已碰在一起
D．若电梯突然向上开动，并停在二十层，最后两块磁铁一定仍在原来位置
解析：两块磁铁原来静止，则磁铁所受最大静摩擦力大于或等于磁铁间的吸引力，当电梯突然向下开动，由于失重，最大静摩擦力会减小，当最大静摩擦力减小到小于磁铁间的吸引力时，两磁铁会相互靠近而碰在一起，故A对、B错；若电梯向上开动，当电梯在最后减速运动时，磁铁同样处于失重状态，故C对、D错．
答案：AC
7．(双选)将一小段通电直导线垂直于磁场方向放入一匀强磁场中，如图中图象能正确反映各量间关系的是( )
解析：由B＝或F＝BIL知：匀强磁场中B恒定不变，故B对、D错．B、L一定，且F与I成正比，故C对、A错．
答案：BC
8．磁场对放入其中的长为L、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小B＝__________，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有________等．
答案： 电场强度
9．如图所示，通电导线L垂直放于磁场中，导线长8 m，磁感应强度B的值为2 T，导线所受的力为32 N，求导线中电流的大小．
解析：由F＝BIL得I＝＝A＝2 A.
答案：2 A
10．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，它受到的安培力为5×10－2 N．问：
(1)这个位置的磁感应强度是多大？
(2)如果把通电导线中的电流增大到5 A时，这一点的磁感应强度是多大？
(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否肯定这里没有磁场．
解析：磁场的强弱是由磁场本身决定的，F、I和L发生的变化有一定规律，即满足定义式B＝，F、I和L发生变化并不影响磁感应强度B的变化．
(1)由磁感应强度的定义式得：
B＝＝ T＝2 T.
(2)磁感应强度B是由磁场和空间位置(点)决定的，和导线的长度L、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度是2 T.
(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：①该处没有磁场；②该处有磁场，只不过通电导线与磁场方向平行．
答案：(1)2T (2)2T (3)不一定，理由见解析(3)
课件29张PPT。第三章 磁场 第2节 磁感应强度 栏目链接特斯拉
特斯拉(Nikola Tesla,1856—1943)生于克罗地亚的史密里安，后加入美国国籍．早年在巴黎欧洲大陆爱迪生公司任职，因创造性的劳动，被转送到美国的爱迪生电器研究中心，与爱迪生(1847—1931)共同工作．
栏目链接 他发明了交流发电机．后来，他开创了特斯拉电气公司，从事交流发电机、电动机、变压器的生产，并进行高频技术研究，发明了高频发电机和高频变压器.1893年，他在芝加哥举行的世界博览会上用交流电做了出色的表演，并用他制成的“特斯拉线圈”证明了交流电的优点和安全性．
栏目链接 1889年，特斯拉在美国哥伦比亚实现了从科罗拉多斯普林斯至纽约的高压输电试验．从此，交流电开始进入实用阶段．此后，他还从事高频电热医疗器械、无线电广播、微波传输电能、电视广播等方面的研究．
为表彰他早在1896—1899年实现200 kV、架空57.6 m的高压输电成果，与制成著名的特斯拉线圈和在交流电系统的贡献，在他诞辰百年纪念时(1956)，国际电气技术协会决定用他的名字作为磁感应强度的单位．
栏目链接 栏目链接1．电场强度的方向是怎样定义的？磁感应强度的方向又是怎样定义的？
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栏目链接答案：电场强度的方向是根据正电荷的受力方向定义的；磁感应强度的方向是根据小磁针的北极的受力方向或小磁针静止时北极所指的方向定义的．
栏目链接2．磁感应强度．
(1)定义：在磁场中垂直于________方向的通电导线，所受的磁场力F跟________和____________的乘积的________叫做通电导线所在处的磁感应强度．用B来表示．
(2)定义式：B＝________. 栏目链接磁场电流I导线长度L比值 (3)单位：__________，简称特，国际符号是________，1 T
＝________.
(4)磁感应强度是________，既有大小，又有方向．磁场中某点磁感应强度的方向就是该点磁场的方向．
栏目链接特斯拉T矢量 3．匀强磁场：如果在磁场的某一区域里，磁感应强度的____________和__________处处相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场．
栏目链接大小方向 栏目链接 栏目链接一、磁场的方向
规定：小磁针静止时N极所指的方向，或小磁针N极受力的方向为该点磁场的方向，也就是该点磁感应强度的方向．
注意：确定磁感应强度方向的方法是：将不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置，当小磁针在该位置静止时，小磁针N极的指向即为该点的磁感应强度方向．
栏目链接例1 关于磁场方向的说法中正确的是( )
A．小磁针北极受力的方向
B．小磁针静止时北极所指的方向
C．磁场N极到S极的方向
D．小磁针南极受力的方向 栏目链接解析：小磁针静止时N极所指的方向，或小磁针N极受力的方向为该点磁场的方向，也就是该点磁感应强度的方向，所以选项A、B正确．
答案：AB
栏目链接变 式
迁 移1．下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法，不正确的是( )
A．电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同
B．电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同
C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同
D．磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同
栏目链接变 式
迁 移解析：电场强度的方向就是正电荷受的电场力的方向，磁感应强度的方向是磁针N极受力的方向，故B、C、D正确，A错误．
答案：A
栏目链接二、磁感强度的大小
1．磁感应强度B.
(1)定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，受到的安培力的作用F，跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值，叫做通电直导线所在处的磁感应强度．
(2)物理意义：磁感应强度是描述磁场力的性质的物理量．
(3)公式：B＝F/IL.
栏目链接(4)单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，符号是T.
(5)B是矢量，其方向就是磁场方向，即小磁针静止时N极所指的方向．
注意：磁感应强度的定义法和电场强度的定义法相似，都用比值定义法．
栏目链接2．从以下三个方面深入理解磁感应强度．
(1)磁感应强度是反映磁场性质的物理量，由磁场自身决定，与L和F无正比、反比关系，与是否引入电流也无关．
(2)因为通电导线取不同方向时，其受力大小不尽相同，在定义磁感应强度时，式中F是直导线垂直磁场时受到的磁场力．
(3)磁感应强度的方向是该处磁场的方向，而不是F的方向．
3．磁感应强度B与电场强度E的比较
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迁 移2．下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( )
A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大
B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大
C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
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