内容正文:
2 磁感应强度 磁通量
核心素养目标
物理观念
科学思维
1.知道磁感应强度的定义并会判断其方向
2.知道磁通量的定义并会进行简单计算
1.理解磁感应强度与电场强度的区别
2.理解磁通量的正、负与矢量正、负的不同
一、磁感应强度
1.磁感应强度是表征磁场强弱的物理量。磁感应强度定义式是B=,单位是特斯拉,简称特,符号是T。
2.磁感应强度是矢量,它的方向就是该处小磁针静止时N极所指的方向。
二、匀强磁场和磁通量
1.如果磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同,这个磁场叫作匀强磁场。匀强磁场的磁感线用一些间隔相等的平行直线表示。
2.磁通量的定义式是Φ=BS,单位是韦伯,简称韦,符号是Wb。
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)磁感应强度方向是小磁针静止时S极所指方向。 ( × )
(2)虽然公式B= 是根据导线在匀强磁场中受力推导出来的,但却适用于任何磁场。 ( √ )
(3)从B=可以看出,磁场的磁感应强度与导线在磁场中受的磁场力F成正比,与Il成反比。 ( × )
2.(多选)有关磁感应强度B的方向,下列说法正确的是( )
A.B的方向就是小磁针N极所指的方向
B.B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致
C.B的方向就是该处磁场的反方向
D.B的方向就是该处磁场的方向
BD 解析:小磁针静止时N极的指向就是该点的磁感应强度B的方向,故A错误;小磁针N极受力的方向就是该处磁感应强度的方向,故B正确;B的方向就是该处磁场的方向,故C错误,D正确。
对磁感应强度的理解
将小磁针放在条形磁体的周围,小磁针静止时,各个小磁针的指向如图所示。
(1)把一小磁针放入一条形磁体周围的不同位置,小磁针的指向不同,说明了什么?
提示:小磁针的指向不同,说明了在条形磁体周围的不同位置,磁感应强度的方向不同。
(2)磁感应强度的方向是怎样规定的?
提示:规定小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁感应强度方向,简称磁场的方向。
1.磁感应强度的定义式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大小。
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。
5.磁感应强度B为矢量,它有大小和方向,分别表示磁场的强弱与方向,故磁感应强度的叠加满足平行四边形定则。
(多选)根据磁感应强度的定义式B=,下列说法正确的是( )
A.在磁场中某确定位置,磁感应强度B与电流在该处所受磁场力F成正比,与电流I、导线的长度l的乘积成反比
B.公式B=只适用于匀强磁场
C.只要满足l很短、I很小的条件,B=对任何磁场都适用
D.一小段通电直导线放在磁感应强度B为0的位置,那么它受到的磁场力F也一定为0
CD 解析:磁感应强度反映磁场本身的强弱和方向,由磁场本身决定,与放入磁场的导线所受的磁场力F、导线的长度l和通过导线的电流I无关,故A错误;公式B=是磁感应强度的定义式,当l很短、I很小时,适用于一切磁场,故B错误,C正确;一小段通电直导线放在磁感应强度B为0的位置,由F=IlB得知,它受到的磁场力F也一定为0,故D正确。
1.(多选)将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,下列图像能正确反映各量间关系的是( )
BC 解析:磁感应强度B与F、I、l无关,是由磁场本身的性质决定的,故B正确,D错误;由F=BIl可知,在B一定时,F与Il成正比,故A错误,C正确。
2.如图所示,把两个完全一样的环形线圈互相垂直地放置,它们的圆心位于一个共同点O上。当通以相同大小的电流时,两通电线圈在O点产生的磁场方向分别为垂直纸面向里和竖直向上,大小相等,则O处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度的大小之比是( )
A.1∶1 B.2∶1 C.∶1 D.1∶
C 解析:设每个线圈在O处产生的磁感应强度为B,由于两线圈产生的磁场方向相互垂直,由平行四边形定则可知,B合=B,故B合∶B=∶1,C正确。
磁感应强度与电场强度的对比
(1)磁感应强度和电场强度不是从同一角度来分别描述磁场和电场的,这种理解正确吗?为什么?
提示:不正确,因为两者都是描述场的力的性质的物理量。
(2)磁感应强度和电场强度的大小与外界放入的检验元素有关吗?
提示:无关。
磁感应强度和电场强度的区别和联系