江苏省淮安市涟水中学高中物理 3.2 磁感应强度课件 新人教版选修3-1

解析： 如果通电导线与磁场方向平行， 无论磁场多强， 导线也不会受力， 故 A 错． 若导线与磁场既不垂直也不平行， F F 那么 B 也不会等于 ，而应比 大，同时如果 L 太长，测出 IL IL 的磁感应强度不是某点的磁感应强度， 而是导线所在区域的 平均磁感应强度，所以 B 错．磁场中某点的磁感应强度的大 小是由磁场本身决定的，因此 C 错．正确选项为 D.
，通过观察直导线
时，它受力大小既与导线的 成正比，即与
长度L
摆动角度
垂直 电流I
I和L的乘积IL 直导线长度
•
2．定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的 安培力F 跟电流I和导线长度L的乘积IL的 比值 在处的磁感应强度．
叫做通电导线所
• • •
1．对磁感应强度的理解 (1)磁感应强度是反映磁场性质的物理量，由磁场自身决定的，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． (2)因为通电导线取不同方向时，其受力大小不尽相同，在定义磁感应强度时， 式中F是直导线垂直磁场时受到的力．
• • • • •
二、磁感应强度的大小 1．探究影响通电导线受力的因素 (1)将一根 水平悬挂在磁铁的两极间，导线的方向与磁场的方向 ． (2)控制变量法 ①保持磁场中直导线的长度不变，改变 ， 通 过 观 察 直 导 线 大小来比较磁场力大小．
垂直
电流大小 摆动角度 直导线
•
•
②保持电流不变，改变磁场中 大小来比较磁场力大小． (3)结论：通电直导线与磁场 成正比，又与导线中的 成正比．
• • • • • • •
磁场中某点磁感应强度的方向就是( ) 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 解析： 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． 答案： ABC
•
解析： 本题考查对磁感应强度的理解．因为磁场中某点的磁感应强度的大 小和方向由磁场本身决定，与通电导线的受力及方向都无关．所以A 选项错， D选项正确．因为通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关，而 且与通电导线的取向有关，故B选项错；对C选项虽然匀强磁场中磁感应强度 处处相等，但当导线在各个位置的方向不同时，磁场力是不相同的(导线与磁 场垂直时受磁场力最大，与磁场平行时受磁场力为零 )，而C选项中没有说明 导线在各个位置的取向是否相同，所以C选项错．答案： D
1．以下说法中正确的是(
)
A．通电导线在某处所受磁场力为零，那么该处的磁感 应强度必定为零 B． 若长为 L、 电流为 I 的导线在某处受到的磁场力为 F， F 则该处的磁感应强度必为 IL C．如果将一段短导线 (有电流)放入某处，测得该处的 磁感应强度为 B，若撤去该导线，该处的磁感应强度为零 D．以上说法均不正确
•
•
解析： 通电导体受磁场力与电荷受电场力不同，安培力的大小与导体放置 的方向有关，导体与磁场方向垂直时磁场力最大，导体与磁场方向平行时磁 场力为零． 答案： AC
• •
1．磁场的方向有几种表述方式？ 提示： 磁场的方向可有以下四种表述方式：(1)小磁针静止时N极所指的方 向，也即N极受力的方向．(2)小磁针静止时S极所指的反方向，也即S极受力 的反方向．(3)磁场的方向就是磁感应强度B的方向．(4)磁感线的切线方向(第 三节介绍)．
• •
(3)磁感应强度的方向是该处磁场的方向，而不是电流元受力F的方向． (4)磁感应强度 B为矢量，它有大小及方向，分别表示磁场的强弱与方向，两 个磁场叠加时，应用矢量叠加的方法来运算．
• • • • •
下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( ) A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大 C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同 D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无 关
)
• •
解析： 电场强度的方向就是正电荷受的电场力的方向，磁感应强度的方向 是磁针N极受力的方向，故B、C、D正确． 答案： BCD
•
•
4．(2011·泰安高二检测)有一段直导线长1 cm，通以5 A电流，把它置于磁 场中的某点时，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度B的值为( ) A．1 T B．0wk.baidu.com5 T C．2 T D．2.5 T
•
2．磁感应强度B与电场强度E的比较
磁感应强度 B 物理意义 共同点 定 义 式 特点 描述磁场的性质
电场强度 E 描述电场的性质
都是用比值的形式下定义 F F E＝ q 反映电场的 B＝IL反映磁场的性质， 性质， 由电场本身 由磁场本身决定， 与 F、 决定，与 F、q 无 IL 无关，B⊥L 时，F 关(q 为试探电荷) 最大(IL 为试探电流元)
F 解析： 由 I 与 B 垂直时 B＝ 可解得 B＝2 T． 但题目 IL 中未点明 I 与 B 是否垂直，故 B 的值也可能大于 2 T．所以 正确答案为 C、D.
答案： CD
•
5.如右图所示，通电导线l垂直放于磁场中，导线 长8 m，磁感应强度B的值为2 T，导线所受的力 为32 N，求导线中电流的大小．
•
2.磁感应强度
• • • • •
一、磁感应强度的方向 1 ．概念：用来描述磁场强弱和方向的物理量叫做磁感应强度，用符号 B 表 示． 2．磁感应强度的方向 (1)放入磁场中的小磁针，在磁场中受力将会 ． (2)小磁针静止时， 所指方向规定为该点的磁感应强度方向，简 称为 ．
转动 N极 磁场方向
• • • • • •
【跟踪发散】 2－1：把长度L、电流I都相同的一小段电流元放入某磁场中 的A、B两点，电流元在A点受到的磁场力较大，则( ) A．A点的磁感应强度一定大于B点的磁感应强度 B．A、B两点磁感应强度可能相等 C．A、B两点磁感应强度一定不相等 D．A点磁感应强度可能小于B点磁感应强度 答案： BD
• •
解析： 磁感应强度的方向规定为小磁针N极的受力方向或小磁针静止时N极 所指的方向，同磁场方向一致；磁感应强度方向与电流受到的磁场力垂直． 答案： BD
A．若长为 L、电流为 I 的导体在某处受到的磁场力为 F， F 则该处的磁感应强度必为IL • 关于磁感应强度，下列说法中正确的是(
)
F B．由 B＝IL知，B 与 F 成正比，与 IL 成反比 F C．由 B＝IL知，一小段通电导体在某处不受磁场力，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
• • •
在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长1 cm，电 流为5 A，所受磁场力为5×10－2 N．求： (1)这点的磁感应强度是多大？ (2)若让导线与磁场平行，这点的磁感应强度多大？通电导线受到的磁场力多 大？
解析：
5×10－2 F (1)B＝ ＝ T＝1 T. IL 5×1×10－2
•
•
【反思总结】 (1)磁感应强度方向是小磁针静止时 N极所指的方向，在具体 叙述时，不能漏掉“静止时 ”、“N极” ，请同学们讨论，如漏掉，会产生 怎样的误解？ (2)通电导线在磁场中所受磁场力的方向与磁感应强度的方向垂直，而电荷在 电场中受静电力的方向总与电场、强度的方向相同或相反，这两点不能混 淆．
F 2．据公式 B＝ 知，磁场中某处的磁感应强度大小与 IL 通电导线在该处所受磁场力 F 成正比， 与导线中的电流 I 和 导线长度 L 的乘积 IL 成反比，这种说法正确吗？
F 提示： 不正确．公式 B＝ 只是磁感应强度的定义 IL 式．磁场中某处的磁感应强度只与磁场本身有关，与该处是 否放导线、导线所受磁场力以及导线的长度、通电电流大小 无关.
(2)磁感应强度 B 是磁场本身的性质， 与 F、 I、 L 无关． 若 导线与磁场平行，磁感应强度不变 B＝1 T，而通电导线受 到的磁场力为 0.
答案： (1)1 T (2)1 T 0
• • • • •
【跟踪发散】 3－1：一根长为20 cm的通电导线放在磁感应强度为0.4 T的 匀强磁场中，当导线中的电流为0.05 A时，它所受到的磁场力为________ N. 解析： 如果导线与磁场方向垂直放置，则 F ＝ ILB ＝ 0.05×0.2×0.4 N ＝ 4.0×10－3 N. 如果导线与磁场方向平行放置，则F′＝0， 因此，本题答案为：0≤F≤4.0×10－3 N. 答案： 0≤F≤4.0×10－3 N
• • • • •
【跟踪发散】 1－1：下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是( ) A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方 向 B．小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向 C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向 D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向
•
•
解析： 磁场中某点的磁感应强度 B 是客观存在的，与是否放通电导体无 关．定义磁感应强度是对它的一种测量，在测量中要求一小段通电导体的放 置方位，力F应是在放置处受到的最大力，也就是通电导体应垂直于磁场放 置才行．故选项A、B、C错． 答案： D
【反思总结】
关于磁感应强度的问题一定要记住二
点：第一，磁感应强度取决于磁场本身，与是否放入通电导 F 线、通电导线受力的大小及方向无关；第二，B＝ 是指电 IL F 流方向与磁场方向垂直时， 为定值，该定值能反映磁场的 IL 强弱，并把它定义为磁感应强度．
答案： D
2．一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如下 F 图所示， 已知电流元的电流 I、 长度 L 和受力 F， 则可以用IL 表示磁感应强度 B 的是( )
解析： B.
答案：
F 当通电导线垂直于磁场方向时，可用 表示 IL
AC
• • • • •
3．下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法，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
磁感应强度B
方向 共同点 小磁针N极的受力方向，表示 磁场方向 都遵从矢量合成法则 合磁感应强度B等于各磁场的 B的矢量和 1 T＝1 N/(A·m) 矢量
电场强度E
不同点
放入该点正电荷的受力方向，表示 电场方向
场 的 叠 加
共同点 不同点 单位
合场强等于各个电场的场强E的矢 量和 1 V/m＝1 N/C
• • • • •
下列说法中正确的是( ) A．电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零 B．一小段通电导线在某处不受安培力的作用，则该处磁感应强度一定为零 C．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比 值表示该点电场的强弱 D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力与该小段通电导线 的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱
解析： 由 F＝BIL 得 I＝ 32 F ＝ A＝2 A. BL 2×8
答案： 2A