磁感应强度 几种常见的磁场

磁感应强度几种常见的磁场
【自主学习】
1．磁感应强度：将一小段通电直导线垂直磁场放置时，其受到的磁场力F与电流强度I成____ 、与导线的长度l成________，其中F/Il是与通电导线长度和电流强度都___________的物理量，它反映了该处磁场的________________，定义F/Il为该处的___________.其单位为_______，方向为该点的磁感线的_________，也是小磁针在该处静止时N极的____________。

2．安培力的计算公式：（B⊥I）
3．磁场的叠加：磁感强度是矢量，空间某点的磁场的叠加遵循。

4．安培分子电流假说：安培的分子电流假说是用来解释磁铁为什么能产生磁场的，在这个假说中安培认为：原子和分子等物质微粒内部，存在一种___________（也叫做分子电流），每一个__________产生的磁场使物体微粒成为一个________，安培分子电流假说指出，磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的_______产生的．
5．磁通量：在匀强磁场中，如果有一个与磁感应强度B垂直的平面，其面积为S，定义φ=________为穿过这个平面的磁通量，单位是，简称，符号为。

如果平面与磁感应强度方向不垂直时：①考虑到磁感应强度是矢量，可以分解为平行于平面的分量和垂直于平面的分量，由于平行于平面的分量并不穿过平面，所以磁通量数值上等于垂直于平面的分量与面积的乘积，φ = B sinα·S = BS sinα；②磁感应强度不分解，将平面的面积做投影，磁通量数值上等于磁感应强度与投影面积的乘积，φ= B⊥S= BS sinα。

不管用哪种方法来计算磁通量的值，必须保证φ= BS中的磁感应强度与平面垂直。

6．磁通密度：穿过单位面积的磁通量称为磁通密度，根据这一定义，磁通密度与磁感应强度数值上是等价的，即B=_______。

磁感线越密处（磁通密度越大），磁场的磁感应强度越大，磁感线越稀疏处，（磁通密度越小），磁场的磁感应强度越小。

【范例精析】
〖例1〗一小段通电直导线放在空间某个区域中不受到安培作用，能否说导线所在的区域的磁感应强度为零？
〖说明〗在电场中某点电荷不受电场力，可以肯定该点的电场强度等于零；磁场力比电场力复杂，通电导线与磁感线平行时是不受到安培力的，真是由于这一缘故，我们不能从安培力为零来推证磁感应强度也一定为零．
〖例2〗试比较电场强度的定义E = F/q和磁感应强度的定义B = F/Il有什么相似之处。

〖说明〗物理学中用比值法来定义的物理量很多，例如：物质的密度、物质的比热容、电容器的电容、导体的电阻等等，凡是用比值来定义的物理量遵循同样的规律，比值与分子、分母所代表的物理量的具体大小无关，因此不能单纯从数学角度来理解这些物理概念，如不能理解为电场强度E与试探电荷受到的电场力F成正比，与试探电荷的电量成反比。

〖例3〗长10cm的通电导线，通以1A的电流，在磁场的强弱、方向都一样的空间（匀强磁场）中某处受到的磁场力为0.4N，则该磁场的磁感应强度为（）
A．等于4T B．大于或等于4T C．小于或等于4T D．上述说法都错误
〖例4〗一根软铁棒被磁化是因为（）A．软铁棒中产生了分子电流
B．软铁棒中分子电流取向杂乱无章
C．软铁棒中分子电流消失了
D．软铁棒中分子电流取向变得大致相同
【自我练习】
1．关于磁感强度下列说法中正确的是（）A．由B = F/IL知，磁场中某点的磁感强度的大小与IL的乘积成反比，与F成正比
B．无论I的方向如何都可由B = F/IL求磁感强度的大小
C．磁场中某处磁感强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同
D．磁场中某点的磁感强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关
2．磁感应强度单位是特斯拉，1特斯拉相当于（）A．1kg/A·s2 B．1kg·m/A·s2 C．1kg·m2/s2 D．1kg·m2/A·s2
3．关于磁感应强度，下列说法正确的是（）A．磁感应强度只是描述磁场的强弱的物理量
B．通电导线所受磁场力为零，该处磁感应强度一定为零
C．通电导线所受磁场力为零，该处磁感应强度不一定为零
D．放置在磁场中lm的导线，通过lA的电流，受到的力为1N时，该处磁感应强度就是1T
4．一根导线长0.2m，通以3A的电流，在磁场中某处受到的最大的磁场力是6×10-2N，则该处的磁感应强度B的大小是_______________T．如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的B的大小是______________T．
5．在赤道上，地球磁场磁感应强度的大小是0.5×10-4T，则沿东西方向、长为20m，通有由西向东30A电流的水平导线，受地磁场作用力的大小为________．
6．利用安培分子电流假说可以解释下列哪些现象（）A．永久磁铁的磁场B．直线电流的磁场C．环形电流的磁场D．软铁被磁化产生磁性7．磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是（）A．分子电流消失B．分子电流的取向变得大致相同
C．分子电流的取向变得杂乱D．分子电流的强度减弱
8．一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置B和位置C的过程中，下列对磁通量变化判断正确的是（）
A．一直变大B．一直变小C．先变大后变小D．先变小后变大
9．如图所示，两根平行的直导线,通以大小相等、方向相反的电流，下列说法中正确的是（）
A．两根导线之间不存在磁场B．两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向里
C．两根导线之外不存在磁场D．两根导线之间存在磁场,方向垂直纸面向外
10．在B = 0.48T的匀强磁场中，有一个长为L1 = 0.20m,宽为L2 = 0.10 m的矩形线圈，求下列情形通过线圈的磁通量：①线圈平面与磁感方向平行；②线圈平面与磁感方向垂直；③线圈平面与磁感方向成60o 角；④若题③中线圈的匝数为100匝，结果又如何?
11．在一个平面内有6根彼此绝缘的通电直导线，电流方向如图所示，各导线的电流大小相等，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域的面积相等，则垂直纸面指向纸内磁通量最大的区域是______，垂直纸面指向纸外磁通量最大的区域是_______
12．如图所示，匀强磁场的磁感强度B =2.0T，方向沿z轴正方向，且ab = 40cm，
bc=30cm，ae =50cm，求通过面积S1（abcd）、S2（befc）、S3（aefd）的磁通量φ1、φ2、φ3分别是、、。