第23讲 磁感应强度【帮课堂】2021-2022学年高二物理同步精品讲义（粤教2019必修第三册）

第23讲 磁感应强度 课程标准 课标解读 理解磁感应强度的概念，知道磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量．会利用磁感应强度定义式计算其大小. 1.知道什么是匀强磁场，知道匀强磁场磁感线的特点. 2.理解磁通量的概念，会计算磁通量的大小． 知识点01 磁感应强度的方向 磁感应强度的方向就是磁场方向，也就是小磁针N极受力的方向，即小磁针静止时N极所指的方向． 【知识拓展1】磁感应强度 1．磁感应强度的定义式B＝也适用于非匀强磁场，这时L应很短，IL称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”． 2．磁感应强度是反映磁场强弱的物理量，它是用比值定义法定义的物理量，由磁场自身决定，与是否引入电流元、引入的电流元是否受力及受力大小无关． 3．因为通电导线取不同方向时，其受力大小一般不相同，故在定义磁感应强度时，式中F是指通电直导线垂直磁场放置时受到的磁场力． 4．磁感应强度的方向可以有以下几种表述方式： (1)小磁针静止时N极所指的方向，即N极受力的方向． (2)小磁针静止时S极所指的反方向，即S极受力的反方向． (3)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向． 知识点02 磁感应强度的大小 1．定义：当通电导线与磁场垂直时，通电导线所受磁场的作用力F与电流I和导线长度L的乘积IL之比，称为磁感应强度． 2．定义式：B＝. 3．单位：特斯拉，简称特，符号是T,1 T＝1 N/(A·m)． 【即学即练1】 1．如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为 ，乙的圆心为 ，在两环圆心的连线上有 、 、 三点，其中 ，此时 点的磁感应强度大小为 ， 点的磁感应强度大小为 ．当把环形电流乙撤去后， 点的磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】 甲乙两环在 点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，则两环在 点分别产生的场强大小为 ，两环在 点产生的场强大小为 ，甲环在 点产生的场强大小为 ，两环在 点产生的场强方向相同，则乙环在 点产生的场强大小为 ，由于乙环在 点产生的场强与甲环在 点产生的场强大小相等，则当把环形电流乙撤去后， 点的磁感应强度大小为 ，故A正确；BCD错误； 故选A。 【即学即练2】 2．三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示．a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的角平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是（　　） A．B1＜B2＜B3 B．B1＝B2＝B3 C．a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里 D．a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里 【答案】C 【详解】 AB．由题意可知，a点的磁感应强度等于三条通电导线在此处叠加而成，有两根相互抵消，则由第三根产生磁场，即垂直纸面向外，而b点与a点有相同的情况，即为垂直纸面向外，而c点三根导线产生磁场方向相同，所以叠加而成的磁场最强，故A、B错误； CD．由图可知，根据右手螺旋定则可得，a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里，故C正确，D错误。 故选C。 知识点03 匀强磁场 1．磁感应强度大小、方向处处相同的磁场． 2．磁感线特点：匀强磁场的磁感线是间隔相同的平行直线． 【即学即练3】 3．如图所示为某匀强磁场的磁感线分布，则磁场中各点的磁感应强度（　　） A．大小相等，方向相同 B．大小不等，方向相同 C．大小相等，方向不同 D．大小不等，方向不同 【答案】A 【详解】 匀强磁场中磁感应强度大小相等，方向相同。 故选A。 【即学即练4】 4．下列有关磁现象的说法正确的是（　　） A．磁场是人们想象出来的，实际上并不存在 B．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密程度表示磁场的强弱 C．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极，磁场中任意两条磁感线有可能相交 D．磁感应强度大小处处相同的磁场为匀强磁场 【答案】B 【详解】 A．磁场是客观存在的一种特殊物质，故A错误； B．磁感线每一点的切线方向表示该点的磁场方向，而磁感线的疏密程度反应磁感应强度的大小，故B正确； C．磁感线不能相交，若相交则有两个磁场方向，而同一点只能有一个方向，故C错误； D．磁感应强度大小和方向处处相同的磁场是匀强磁场，故D错误。 故选B。 知识点04 磁通量 1．定义：匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积．即Φ＝BS. 2．单位：国际单位是韦伯，简称韦，符号是Wb. 3．引申：B＝，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量． 【知识拓展2】磁通量的计算 (1)公式：Φ＝BS. 适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直．