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第三章 磁場 2磁感應(yīng)強度 課前預(yù)習(xí) 1 概念用來描述磁場 和 的物理量叫做磁感應(yīng)強度 用符號B表示 2 方向物理學(xué)中規(guī)定 小磁針靜止時 所指的方向為該點的磁感應(yīng)強度方向 簡稱磁場的方向 磁感應(yīng)強度 強弱 方向 N極 1 探究影響通電導(dǎo)線受力的因素 1 將一根直導(dǎo)線水平懸掛在磁鐵的兩極間 導(dǎo)線的方向與磁場的方向 2 控制變量法 保持磁場中直導(dǎo)線的長度不變 改變電流大小 通過觀察直導(dǎo)線 大小來比較磁場力大小 保持電流不變 改變磁場中直導(dǎo)線長度 通過觀察直導(dǎo)線 大小來比較磁場力大小 磁感應(yīng)強度的大小 垂直 擺動角度 擺動角度 3 結(jié)論 通電直導(dǎo)線與磁場 時 它受力大小既與導(dǎo)線的 成正比 又與導(dǎo)線中的 成正比 即與 成正比 2 磁感應(yīng)強度的大小在導(dǎo)線與磁場垂直的最簡單情況下 B 式中F為電流元IL受到的磁場力 垂直 長度L 電流I I和L的乘積IL F I和L 特斯拉 特 T 選一選 多選 2016 黑龍江佳木斯二中高二上學(xué)期期中 將一小段通電直導(dǎo)線垂直磁場方向放入一勻強磁場中 下列圖象能正確反映各量間關(guān)系的是 解析 磁感應(yīng)強度B與F I L無關(guān) 是由磁場本身的性質(zhì)決定的 故B對 D錯 由F BIL可知 在B一定時 F與IL成正比 故A錯 C對 BC 想一想 如圖所示 長為L 質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒用細線懸掛放入某勻強磁場中 導(dǎo)體棒與磁場方向垂直 當(dāng)導(dǎo)體棒中通過的電流為I時 細線上的拉力恰好為零 問磁感應(yīng)強度B為多大 課內(nèi)探究 巨大的電磁鐵能吸起成噸的鋼鐵 實驗室中的小磁鐵只能吸起幾枚鐵釘 如圖所示 磁體磁性的強弱 表現(xiàn)為它所產(chǎn)生的磁場對磁性物質(zhì)和電流的作用力的強弱 也就是說磁場也有強弱之分 那么我們怎樣認識和描述磁場的強弱呢 提示 用磁感應(yīng)強度來描述磁場的強弱 探究一對磁感應(yīng)強度的理解 1 2 磁感應(yīng)強度的決定因素磁感應(yīng)強度反映磁場本身的特性 其值決定于磁場 其值與放入的檢驗電流的電流強度 導(dǎo)線長度 擺放方向 檢驗電流是否受到磁場力及檢驗電流是否存在等均無關(guān)系 3 磁感應(yīng)強度的方向 小磁針靜止時N極指向 磁感應(yīng)強度方向 無論小磁針是否處于靜止?fàn)顟B(tài) 其N極受力方向是確定的 即磁感應(yīng)強度方向 4 磁場的疊加象電場一樣 磁場也服從疊加原理 如果有幾個磁場同時存在 則它們的磁場互相疊加 這時某點的磁感應(yīng)強度就等于各個磁場在該點磁感應(yīng)強度的矢量和 ACD 解析 當(dāng)磁場與直導(dǎo)線不垂直時有F BIL 垂直時有F BIL 選項A對 電流元受到的磁場力與磁場方向不相同 選項B錯 磁感應(yīng)強度B由磁場本身決定 選項C對 小磁針N極的受力方向與小磁針?biāo)幬恢玫拇鸥袘?yīng)強度方向相同 選項D對 D 試探電荷放在電場中的某點 若受靜電力為零 則可判斷該點的電場強度為零 若電流元放在磁場中的某處 所受磁場力為零 能判斷該處的磁感應(yīng)強度為零嗎 提示 一個電流元在磁場中某處受磁場力的大小與電流元和磁場方向有關(guān) 若電流元平行磁場放置 電流元不受磁場力 不能判斷該處磁感應(yīng)強度為零 探究二磁感應(yīng)強度B與電場強度E的比較 2 1 電場和磁場中物體的受力情況 1 在電場中某一確定的位置放置一個檢驗電荷 該電荷受到的電場力是唯一確定的 2 在磁場中某一確定的位置放入一段導(dǎo)線 該導(dǎo)線受到的磁場力還與導(dǎo)線放置的方向及電流方向有關(guān) 2 電場強度和磁感應(yīng)強度的區(qū)別和聯(lián)系 特別提醒 1 將點電荷放入電場中 F qE不需要任何條件 2 磁感應(yīng)強度的強弱由電流受力定義 且必須垂直放置 不垂直時受力將減小 且力的大小與夾角的大小有關(guān) AC 解題指導(dǎo) 正確理解電場強度與磁感應(yīng)強度的物理意義是解題關(guān)鍵 解析 電荷在電場中某處不受電場力的作用 則該處的電場強度一定為零 選項A正確 但一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力的作用 則該處磁感應(yīng)強度不一定為零 因為如果通電導(dǎo)線與磁場平行放置 則作用力為零 選項B錯誤 把一個試探電荷放在電場中的某點 它受到的電場力與所帶電荷量的比值表示該點電場的強弱 選項C正確 把一小段通電導(dǎo)線垂直放在磁場中某處 它所受的磁場力與該小段通電導(dǎo)線的長度和電流的乘積的比值表示該處磁場的強弱 選項D錯誤 對點訓(xùn)練2 多選 下列關(guān)于磁感應(yīng)強度的方向和電場強度的方向的說法 正確的是 A 電場強度的方向與電荷所受的電場力的方向相同B 電場強度的方向與正電荷所受的電場力的方向相同C 磁感應(yīng)強度的方向與小磁針N極所受磁場力的方向相同D 磁感應(yīng)強度的方向與小磁針靜止后N極所指的方向相同解析 電場的方向與磁感應(yīng)強度的方向都是人為規(guī)定的 正電荷在電場中受力的方向規(guī)定為電場中該點的電場方向 所以B正確 A錯誤 在磁場中規(guī)定小磁針靜止時N極所指的方向或N極的受力方向為該點的磁感應(yīng)強度的方向 故C D均對 BCD 素養(yǎng)提升 對磁場的疊加問題 應(yīng)先確定有幾個磁場 搞清楚每個磁場在該處的磁感應(yīng)強度的方向 然后用平行四邊形定則求矢量和 磁場的方向性比重力場 靜電場的方向性復(fù)雜得多 要注意培養(yǎng)空間想象力 磁場的疊加 C