高二物理人教版选修3-1学案 第3章 2 磁感应强度 Word版含解析
文档属性
| 名称 | 高二物理人教版选修3-1学案 第3章 2 磁感应强度 Word版含解析 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 386.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-10-21 17:09:53 | ||
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文档简介
2 磁感应强度
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)磁场的方向就是小磁针静止时所受合力的方向。 (×)
(2)电流为I，长度为L的通电导线放入磁感应强度为B的磁场中受力的大小一定是F＝ILB。 (×)
(3)磁场中某处的磁感应强度大小与有无小磁针无关，与有无通电导线也无关。 (√)
(4)公式B＝说明B与F成正比，与IL成反比。 (×)
2．下列关于磁场中某点磁感应强度的方向的说法不正确的是( )
A．该点的磁场的方向
B．该点小磁针静止时N极所指方向
C．该点小磁针N极的受力方向
D．该点小磁针S极的受力方向
D [磁场方向为小磁针N极受力方向，或者说小磁针静止时N极所指方向，同时磁感应强度方向就是磁场的方向。]
3．下列说法中正确的是( )
A．磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值，即B＝
B．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
C．磁感应强度B＝只是定义式，它的大小取决于场源以及导线在磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关
D．通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向
C [根据磁感应强度的定义，通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向的通电导线”，只有在这个方向导线所受磁场力才最大，本题A选项未注明导线放置的方向，所以是错误的。通电导线若放置方向与磁场平行时，不受磁场力作用，所以B选项也是错误的。在磁场场源稳定的情况下，磁场内各点的磁感应强度(含大小和方向)都是唯一确定的，与放入的检验通电导线无关，选项C正确。磁场力方向与磁感应强度方向垂直，选项D错误。]
对磁感应强度的理解
1.公式B＝是磁感应强度的定义式，是用比值法定义的，磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质，而与F、I、L均无关。
2．在定义式B＝中，通电导线必须垂直于磁场方向放置。因为磁场中某点通电导线所受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关。导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同。通电导线受磁场力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零。
3．磁感应强度是矢量，运算遵守平行四边形定则。
(1)通电导线所受磁场力的方向不是磁场磁感应强度的方向。
(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称作“电流元”，相当于静电场中的“点电荷”。
【例1】 (多选)把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图中能正确反映各量间关系的是( )
A B C D
BC [磁感应强度的大小和方向由磁场自身决定，不随F或IL的变化而变化，故B正确，D错误；当导线垂直于磁场放置时，有B＝，即F＝ILB。所以B不变的情况下F与IL成正比，故A错误，C正确。]
正确理解比值定义法
(1)定义B＝是比值定义法，这种定义物理量的方法实质就是一种测量方法，被测量点的磁感应强度与测量方法无关。
(2)定义a＝、E＝也是比值定义法，被测量的物理量也与测量方法无关，不是由定义式中的两个物理量决定的。
1．如图所示，两条通电直导线平行放置，长度为l1的导线中电流为I1，长度为l2的导线中电流为I2，l2所受l1的磁场力大小为F2，且由l1产生的磁场的磁感应强度方向在l2处垂直于纸面向外，其大小为( )
A．B＝ B．B＝
C．B＝ D．B＝
A [l2所在处的磁场是由l1产生的，I2是“试探电流”，根据磁感应强度的定义式B＝可知，l2所在处的磁感应强度B＝。]
磁感应强度B与电场强度E的比较
电场强度E 磁感应强度B
定义的依据 ①电场对电荷q有作用力F
②对电场中任一点，F∝q，＝恒量(由电场决定)
③对不同点，一般来说恒量的值不同
④比值可表示电场的强弱 ①磁场对直线电流I有作用力F
②对磁场中任一点，F与磁场方向、电流方向有关，只考虑电流方向垂直于磁场方向的情况时，F∝IL，＝恒量(由磁场决定)
③对不同点，一般来说恒量的值不同
④比值可表示磁场的强弱
定义式 E＝ B＝
物理意义 描述电场的强弱和方向 表征磁场的强弱和方向
方向 该点正电荷的受力方向 小磁针N极的受力方向
场的叠加 遵循矢量的平行四边形定则 遵循矢量的平行四边形定则
单位 1 N/C＝1 V/m 1 T＝1 N/(A·m)
【例2】 下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法中，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
思路点拨：
A [电场强度的方向就是正电荷所受的电场力的方向，磁感应强度的方向是小磁针N极所受磁场力的方向或小磁针静止时N极所指的方向。故只有A项错误。]
2．关于磁感应强度B＝和电场强度E＝，下列说法中正确的是( )
A．一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，说明此处一定无磁场
B.一试探电荷在某处不受电场力作用，说明此处一定无电场
C．一小段通电导线在磁场中所受磁场力越大，说明此处的磁场越强
D．磁感应强度的方向与该处一小段通电导线所受磁场力的方向可能相同
B [一小段通电导线在某处不受磁场力，可能是由于导线与磁场平行，而该处磁感应强度不为零，故A错误；由F＝qE知试探电荷在某处不受电场力，该处电场强度一定为零，故B正确；磁感应强度的定义公式B＝适用的前提条件是电流元方向与磁场方向垂直，故不能说明一小段通电导线在磁场中所受磁场力越大，此处的磁场越强，故C错误；根据左手定则，磁感应强度的方向与该处一小段通电导线所受磁场力的方向一定垂直，故D错误。]
1．[物理观念]磁感应强度的定义及理解。
2．[科学方法]磁感应强度的大小及方向的判定。
3．[科学思维]磁感应强度与电场强度的比较。
1．磁感应强度的单位是特斯拉(T)，与它等价的是( )
A． B．
C． D．
A [当导线与磁场方向垂直时，由公式B＝知，磁感应强度B的单位由F、I、L的单位决定。在国际单位制中，
磁感应强度的单位是特斯拉，符号是T，则1 T＝1。]
2．(多选)一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流I、长度L和受力F，则可以用表示磁感应强度B的是( )
A B C D
AC [当通电导线垂直于磁场方向时，可用表示B。故选A、C。]
3．关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受磁场力F的关系，下面的说法中正确的是( )
A．在B＝0的地方，F一定等于零
B．在F＝0的地方，B一定等于零
C．若B＝1 T，I＝1 A，L＝1 m，则F一定等于1 N
D．若L＝1 m，I＝1 A，F＝1 N，则B一定等于1 T
A [应用公式B＝或F＝IBL时要注意导线必须垂直于磁场方向放置。故B、C、D选项错。应选A。]
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)磁场的方向就是小磁针静止时所受合力的方向。 (×)
(2)电流为I，长度为L的通电导线放入磁感应强度为B的磁场中受力的大小一定是F＝ILB。 (×)
(3)磁场中某处的磁感应强度大小与有无小磁针无关，与有无通电导线也无关。 (√)
(4)公式B＝说明B与F成正比，与IL成反比。 (×)
2．下列关于磁场中某点磁感应强度的方向的说法不正确的是( )
A．该点的磁场的方向
B．该点小磁针静止时N极所指方向
C．该点小磁针N极的受力方向
D．该点小磁针S极的受力方向
D [磁场方向为小磁针N极受力方向，或者说小磁针静止时N极所指方向，同时磁感应强度方向就是磁场的方向。]
3．下列说法中正确的是( )
A．磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值，即B＝
B．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
C．磁感应强度B＝只是定义式，它的大小取决于场源以及导线在磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关
D．通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向
C [根据磁感应强度的定义，通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向的通电导线”，只有在这个方向导线所受磁场力才最大，本题A选项未注明导线放置的方向，所以是错误的。通电导线若放置方向与磁场平行时，不受磁场力作用，所以B选项也是错误的。在磁场场源稳定的情况下，磁场内各点的磁感应强度(含大小和方向)都是唯一确定的，与放入的检验通电导线无关，选项C正确。磁场力方向与磁感应强度方向垂直，选项D错误。]
对磁感应强度的理解
1.公式B＝是磁感应强度的定义式，是用比值法定义的，磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质，而与F、I、L均无关。
2．在定义式B＝中，通电导线必须垂直于磁场方向放置。因为磁场中某点通电导线所受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关。导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同。通电导线受磁场力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零。
3．磁感应强度是矢量，运算遵守平行四边形定则。
(1)通电导线所受磁场力的方向不是磁场磁感应强度的方向。
(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称作“电流元”，相当于静电场中的“点电荷”。
【例1】 (多选)把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图中能正确反映各量间关系的是( )
A B C D
BC [磁感应强度的大小和方向由磁场自身决定，不随F或IL的变化而变化，故B正确，D错误；当导线垂直于磁场放置时，有B＝，即F＝ILB。所以B不变的情况下F与IL成正比，故A错误，C正确。]
正确理解比值定义法
(1)定义B＝是比值定义法，这种定义物理量的方法实质就是一种测量方法，被测量点的磁感应强度与测量方法无关。
(2)定义a＝、E＝也是比值定义法，被测量的物理量也与测量方法无关，不是由定义式中的两个物理量决定的。
1．如图所示，两条通电直导线平行放置，长度为l1的导线中电流为I1，长度为l2的导线中电流为I2，l2所受l1的磁场力大小为F2，且由l1产生的磁场的磁感应强度方向在l2处垂直于纸面向外，其大小为( )
A．B＝ B．B＝
C．B＝ D．B＝
A [l2所在处的磁场是由l1产生的，I2是“试探电流”，根据磁感应强度的定义式B＝可知，l2所在处的磁感应强度B＝。]
磁感应强度B与电场强度E的比较
电场强度E 磁感应强度B
定义的依据 ①电场对电荷q有作用力F
②对电场中任一点，F∝q，＝恒量(由电场决定)
③对不同点，一般来说恒量的值不同
④比值可表示电场的强弱 ①磁场对直线电流I有作用力F
②对磁场中任一点，F与磁场方向、电流方向有关，只考虑电流方向垂直于磁场方向的情况时，F∝IL，＝恒量(由磁场决定)
③对不同点，一般来说恒量的值不同
④比值可表示磁场的强弱
定义式 E＝ B＝
物理意义 描述电场的强弱和方向 表征磁场的强弱和方向
方向 该点正电荷的受力方向 小磁针N极的受力方向
场的叠加 遵循矢量的平行四边形定则 遵循矢量的平行四边形定则
单位 1 N/C＝1 V/m 1 T＝1 N/(A·m)
【例2】 下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法中，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
思路点拨：
A [电场强度的方向就是正电荷所受的电场力的方向，磁感应强度的方向是小磁针N极所受磁场力的方向或小磁针静止时N极所指的方向。故只有A项错误。]
2．关于磁感应强度B＝和电场强度E＝，下列说法中正确的是( )
A．一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，说明此处一定无磁场
B.一试探电荷在某处不受电场力作用，说明此处一定无电场
C．一小段通电导线在磁场中所受磁场力越大，说明此处的磁场越强
D．磁感应强度的方向与该处一小段通电导线所受磁场力的方向可能相同
B [一小段通电导线在某处不受磁场力，可能是由于导线与磁场平行，而该处磁感应强度不为零，故A错误；由F＝qE知试探电荷在某处不受电场力，该处电场强度一定为零，故B正确；磁感应强度的定义公式B＝适用的前提条件是电流元方向与磁场方向垂直，故不能说明一小段通电导线在磁场中所受磁场力越大，此处的磁场越强，故C错误；根据左手定则，磁感应强度的方向与该处一小段通电导线所受磁场力的方向一定垂直，故D错误。]
1．[物理观念]磁感应强度的定义及理解。
2．[科学方法]磁感应强度的大小及方向的判定。
3．[科学思维]磁感应强度与电场强度的比较。
1．磁感应强度的单位是特斯拉(T)，与它等价的是( )
A． B．
C． D．
A [当导线与磁场方向垂直时，由公式B＝知，磁感应强度B的单位由F、I、L的单位决定。在国际单位制中，
磁感应强度的单位是特斯拉，符号是T，则1 T＝1。]
2．(多选)一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流I、长度L和受力F，则可以用表示磁感应强度B的是( )
A B C D
AC [当通电导线垂直于磁场方向时，可用表示B。故选A、C。]
3．关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受磁场力F的关系，下面的说法中正确的是( )
A．在B＝0的地方，F一定等于零
B．在F＝0的地方，B一定等于零
C．若B＝1 T，I＝1 A，L＝1 m，则F一定等于1 N
D．若L＝1 m，I＝1 A，F＝1 N，则B一定等于1 T
A [应用公式B＝或F＝IBL时要注意导线必须垂直于磁场方向放置。故B、C、D选项错。应选A。]