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2磁感應強度 磁場對磁性物質和通電導線的作用力有強弱之分 思考 用條形磁鐵可以在一定的距離內吸起較小質量的鐵塊 巨大的電磁鐵卻能吸起成噸的鋼塊 表明磁場有強有弱 如何表示磁場的強弱呢 電場的基本性質是什么 對放入其中的電荷有電場力的作用 磁場的基本性質是什么 對放入其中的磁體或通電導體有磁場力的作用 電場強度 試探電荷所受電場力跟電荷量的比值正試探電荷的受力方向 如何描述電場的強弱和方向 如何描述磁場的強弱和方向 是否類似電場的研究方法 分析磁體或電流在磁場中所受的力 找出表示磁場強弱和方向的物理量 復習類比 思考 如何描述磁場的強弱和方向呢 電場 電場力F F q表示電場的強弱 磁場 磁場力F 磁場的強弱 電場強度E 磁場強度 磁感應強度 描述磁場的強弱和方向 描述電場的強弱和方向 一 磁感應強度的方向 物理學中把小磁針靜止時N極所指的方向規(guī)定為該點磁感應強度的方向 簡稱磁場方向 電場的方向 正試探電荷的受力方向 磁場的方向 磁體或電流的受力方向 小磁針靜止時N極所指的方向 不能 因為N極不能單獨存在 小磁針靜止時所受的合力為零 因而不能用測量N極受力的大小來確定磁場的大小 問題1 磁場的大小能否從小磁針受力的情況來研究 問題2 磁場不僅能對磁體有作用力 還對通電導體有作用力 能否用很小一段通電導體來檢驗磁場的強弱 電流元 很短的一段通電導線中的電流I與導線長度L的乘積IL 方法 用檢驗電流元來研究磁場強弱 思考 通電導線受到的磁場力與哪些因素有關 導線長度 電流大小 磁場的不同 放置的位置 導線與磁場方向平行 垂直及任意夾角受力情況不同 二 磁感應強度的大小 理想模型 實驗方法 控制變量法 1 保持磁場和通電導線的長度不變 改變電流的大小 2 保持磁場和導線中的電流不變 改變通電導線的長度 實驗方案 結論 在通電導線的長度和磁場不變時 電流越大 導線所受的磁場力就越大 結論 在通電導線的電流和磁場不變時 導線越長 導線所受的磁場力就越大 現(xiàn)象 導線越長 導線的偏角越大 現(xiàn)象 電流越大 導線的偏角越大 精確的實驗研究表明 通電導線與磁場方向垂直時 它受力的大小既與導線的長度L成正比 又與導線中的電流I成正比 即與I和L的乘積IL成正比 磁感應強度 1 定義 3 單位 4 方向 在磁場中垂直于磁場方向的通電導線 所受的磁場力F跟電流I和導線長度L的乘積IL的比值叫磁感應強度 在國際單位制中 磁感應強度的單位是特斯拉 簡稱特 國際符號是T 1T 1N A m 磁感應強度是矢量 方向與該點磁場的方向一致 2 定義式 1 磁感應強度由通電導線的長度 電流及導線受力決定嗎 5 理解 2 用B F IL計算時 要注意什么問題 導線電流的方向與磁場方向的關系 要注意兩者必須垂直 通電導線與磁場方向垂直時受到磁場力最大 平行時為零 磁感應強度是反映磁場本身特性的物理量 跟磁場中是否存在通電導線無關 B與L I F無關 與場源和該點在場中的位置有關 3 你對電流元如何理解 理想模型 4 B反映什么性質 物理意義 B是表示磁場強弱和方向的物理量 B的大小表示磁場的強弱 B不僅能反映磁場的強弱 還能反映磁場具有方向性 B是描述磁場力的性質的物理量 是矢量 5 你認為電場力 磁場力 在方向上與電場強度 磁感應強度 有何關系 6 若在某一點同時存在幾個磁場 則該點的磁感應強度B如何 若某一空間同時存在幾個磁場 空間的磁場應由這幾個磁場疊加而成 某點的磁感應強度為B 則有 B B1 B2 B3 矢量和 用平行四邊形法則運算 電場強度方向規(guī)定為正電荷受力方向 磁感應強度方向規(guī)定為小磁針北極受力方向 與電流受力方向垂直 1 下列關于磁感應強度大小的說法中正確的是 A 通電導線受磁場力大的地方磁感應強度一定大B 通電導線在磁感應強度大的地方受力一定大C 放在勻強磁場中各處的通電導線 受力大小和方向處處相同D 磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關 D 2 下列說法中錯誤的是 A 磁場中某處的磁感應強度大小 就是通以電流I 長為L的一小段導線放在該處時所受磁場力F與I L的乘積的比值B 一小段通電導線放在某處不受磁場力作用 則該處一定沒有磁場C 一小段通電導線放在磁場中A處時受磁場力比放在B處大 則A處磁感應強度比B處的磁感應強度大D 因為B F IL 所以某處磁感應強度的大小與放在該處的通電小段導線IL乘積成反比 ABCD 0 1T 3 一根導線長0 2m 通過3A的電流 垂直放入磁場中某處受到的磁場力是6 10 2N 則該處的磁感應強度B的大小是 如果該導線的長度和電流都減小一半 則該處的磁感應強度的大小是 0 1T 4 磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導線 它的電流強度是2 5A 導線長1cm 它受到的安培力為5 10 2N 則這個位置的磁感應強度是多大 5 接上題 如果把通電導線中的電流強度增大到5A時 這一點的磁感應強度應是多大 該通電導線受到的力是多大 注意 計算時要統(tǒng)一用國際單位制 解答 解答 磁感應強度B是由磁場和空間位置 點 決定的 和導線的長度L 電流I的大小無關 所以該點的磁感應強度是2T 根據(jù)F BIL得 F 2 5 0 01 0 1N C 5 關于磁感應強度 下列說法正確的是 A 由B F IL可知 磁場中某處的磁感應強度大小隨通電導線中電流I的減小而增大B 由B F IL可知 磁場中某處的磁感應強度大小隨通電導線所受的磁場力F的增大而增大C 通電導線所受的磁場力為零 該處的磁感應強度不一定為零D 放置在磁場中1m長的通電導線 通入1A的電流 受到的安培力為1N 則該處的磁感應強度就是1T 6 下列說法正確的是 A 磁場中某處磁感應強度的大小 等于長為L通以電流I的一小段導線放在該處時所受磁場力F與IL乘積的比值B 同一根導線 通有相同的電流 受到磁場力大的地方磁感應強度大C 因為B F IL 所以磁場中某處的磁感應強度的大小與放在該處的導線所受磁場力F的大小成正比 與IL的大小成反比D 磁場中某處磁感應強度的大小與放在磁場中的通電導線的長度 電流大小及所受磁場力的大小均無關 D 0 1T 7 一根導線長0 2m 通入3A的電流 垂直放入磁場中某處受到的磁場力是6 10 2N 則該處的磁感應強度B的大小是 如果該導線的長度和電流都減小一半 則該處的磁感應強度的大小是 0 1T 8 有一小段通電導線 長為1cm 電流為5A 把它置于磁場中某點 受到的磁場力為0 1N 則該點的磁感應強度B一定是 A B 2TB B 2TC B 2TD 以上情況都有可能 C 9 在磁場中的同一位置 先后引入長度相等的直導線a和b a b導線的方向均與磁場方向垂直 但兩導線中的電流不同 因此所受的力也不一樣 下面的幾幅圖像表現(xiàn)的是導線所受的力F與通過導線的電流I的關系 a b各自有一組F I數(shù)據(jù) 在圖像中各描出一個點 在A B C D四幅圖中 正確的是哪一幅或哪幾幅 a b O I F a b O I F b I F a O b I F a O A B C D 答案 BC 10 磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導線 它的電流強度是2 5A 導線長1cm 它受到的作用力為5 10 2N 則這個位置的磁感應強度是多大 解答 11 接上題 如果把通電導線中的電流強度增大到5A 這一點的磁感應強度應是多大 該通電導線受到的作用力是多大 注意 計算時要統(tǒng)一用國際單位 解答 磁感應強度B是由磁場和空間位置 點 決定的 和導線的長度L 電流I的大小無關 所以該點的磁感應強度仍是2T 根據(jù)F BIL得 F 2 5 0 01N 0 1N 鞏固練習 12 有關磁感應強度B的方向說法正確的是 A B的方向就是小磁針N極所指的方向 B B的方向與小磁針N極的受力方向一致 C B的方向就是通電導線的受力方向 D B的方向垂直于該處磁場的方向 B 13 關于磁感應強度大小下列說法正確的是 A 通電導線所受磁場力大的地方磁感應強度一定大 B 垂直磁場放置的通電導線受力的方向就是磁感應強度的方向 C 放在同一磁場中兩根通電導線中電流相等時受力大小一定相等 D 磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關 D 14 關于磁感應強度B 下列說法正確的是 A 磁場中某處的磁感應強度大小隨通電導線中電流I的減小而增大 B 磁場中的某處的磁感應強度大小隨通電導線所受的磁場力F的增大而增大 C 通電導線所受的磁場力為零 該處的磁感應強度不一定為零 D 放置在磁場中1m長的通電導線 通過1A的電流 受到的安培力為1N 則該處的磁感應強度就是1T C 15 下列說法正確的是 A 磁場中某一點的磁感應強度可以這樣測定 把一小段通電導線放在該點 導線受到的磁場力F與該導線的長度L 通過的電流I乘積IL的比值 即為該處磁感應強度的大小 B 通電導線在某點不受磁場力的作用 則該點的磁感應強度一定為零 C 磁感應強度B 只是定義式 它的大小取決于場源以及磁場中的位置 與I L以及通電導線在磁場中的方向無關 D 通電導線所受磁場力的大小與磁感應強度的大小無關 C