磁感应强度磁通量.doc

3.磁感应强度磁通量
学习目标知识脉络1.知道磁感应强度的概念及物理意义．(重点)
2．理解磁感应强度的方向、大小、定义式和单位．(重点)
3．进一步体会如何通过比值定义法定义物理量．
4．知道磁通量，通过计算磁通量的大小进一步理解定量描述磁场的方法．(难点)磁感应强度eq\a\vs4\al([先填空])
1．磁感应强度
(1)物理意义：用来描述磁场强弱和方向的物理量，用符号B表示．
(2)定义：垂直于磁场方向放置的通电导线受到的安培力F与导线长度L、电流I乘积的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度．
(3)公式：B＝eq\f(F,IL).
(4)单位：特斯拉，简称特，符号T.
(5)方向：B是一个矢量，其方向即为该处的磁场方向．
2．匀强磁场
(1)定义：在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度大小和方向都相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场．
(2)磁感线特点：相互平行且等间距的直线．
eq\a\vs4\al([再判断])
1．电流元在磁场中受到的作用力越大，磁感应强度越大．(×)
2．磁感应强度由磁场本身的性质决定，与放不放电流元无关．(√)
3．电流越大，电流在磁场中受到的作用力一定越大．(×)
eq\a\vs4\al([后思考])
“一个电流元垂直放入磁场中的某点，磁感应强度与电流元受到的磁场力成正比，与电流元成反比．”这种说法是否正确？为什么？
【提示】这种说法不正确．磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，不随电流元大小及电流元所受磁场力的大小的变化而变化．
eq\a\vs4\al([合作探讨])
巨大的电磁铁能吸引上吨的钢材，小磁铁只能吸引几枚铁钉(如图3­3­1所示)
图3­3­1
探讨1：如何认识和描述磁场的强弱？
【提示】用磁感应强度来描述磁场的强弱．
探讨2：如何确定某点磁场的方向？
【提示】引入小磁针，小磁针静止时N极的指向即该点磁场的方向．
eq\a\vs4\al([核心点击])
1．磁场在某位置的磁感应强度的大小与方向是客观存在的，与放入导线的电流大小、导线的长短无关，与导线是否受磁场力以及磁场力的大小也无关．即使不放入载流导线，磁感应强度也照样存在，因此不能说B与F成正比或B与IL成反比．
2．在定义式B＝eq\f(F,IL)中，通电导线必须垂直于磁场方向放置．因为在磁场中某点通电导线受力的大小，除和磁场强弱、电流I和导线长度L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．通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零，这可能是由电流方向与B的方向在一条直线上造成的．
3．磁感应强度B是一个矢量，它的方向是磁场中小磁针静止时N极所指的方向，或者说是N极所受磁场力的方向．通电导线受力的方向不是磁感应强度的方向，磁感应强度的合成与分解必须遵循平行四边形定则．
4．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”，相当于静电场中的“试探电荷”．
(多选)如图3­3­2所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B1＝1T．位于纸面内的细直导线长L＝1m，通有I＝1A的恒定电流，该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度为B2.当导线与B1成60°夹角时，发现其受到的安培力为零．则B2大小可能为()【导学号：96322063】
图3­3­2
A.eq\f(1,2)T B.eq\f(\r(3),2)T
C．1T D.eq\r(3)T
【解析】由于通电导线在磁场中受到的安培力为零，则可知B1与B2的合磁场方向沿着导线，如图所示．
根据平行四边形定则知，当B2与导线垂直时B2有最小值，其值B2＝B1sin60°＝eq\f(\r(3),2)T．当B2与导线不垂直且满足B沿着导线，则B2＞eq\f(\r(3),2)T，故选项B、C、D正确，A错误．
【答案】BCD
[迁移1]关于磁感应强度，下列说法中正确的是()
A．若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为eq\f(F,IL)
B．由B＝eq\f(F,IL)知，B与F成正比，与IL成反比
C．由B＝eq\f(F,IL)知，一小段通电导线在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场
D．磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向
【解析】磁场中某点的磁感应强度B是客观存在的，与是否放置通电导线无关，故选项B错．定义式B＝eq\f(F,IL)中要求一小段通电导线应垂直于磁场放置才行，如果平行于磁场放置，则力F为零，故选项A、C均错．正确答案为D.
【答案】D
[迁移2](多选)一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eq\f(F,IL)