1、第 3 节 磁感应强度 磁通量1在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力跟电流 I 和导线长度 L 的乘积IL 的_ 叫磁感应强度通常用字母 B 表示在国际单位制中的单位是_，简称特，符号是 T.B 是矢量，其方向就是磁场的方向，即小磁针静止时_极所指的方向公式：B_.公式在应用中应注意两点：导线所受磁场力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直；通电导线长度 L 很短时，B 就是导线所在处的磁感应强度同时，因它所在处各点的磁感应强度变化很小，可近似认为磁场是匀强磁场2磁通量：设在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个与磁场方向_的平面且面积为 S，我们把 B 与 S 的_叫做穿过这个面
2、积的磁通量，简称 _，用字母 表示，则 _，单位：_.3匀强磁场是指_处处相同的磁场，它的磁感线的特点是_4有关磁感应强度的方向，下列说法正确的是( )AB 的方向就是小磁针 N 极所指的方向BB 的方向与小磁针在任何情况下 N 极受力方向一致CB 的方向就是通电导线的受力方向DB 的方向就是该处磁场的方向5在测定某磁场中一点的磁场强弱时，得到下图所示的几个关系图象，其中正确的是( )6磁场中某区域的磁感线如图 1 所示，则( )图 1Aa、b 两处的磁感应强度的大小不等，B aBbBa、 b 两处的磁感应强度的大小不等，B aBbC同一通电导线放在 a 处受力一定比放在 b 处受力大D同一通
3、电导线放在 a 处受力一定比放在 b 处受力小7在磁感应强度的定义式 B 中，有关各物理量间的关系，下列说法中正确的是( )FILAB 由 F、I 和 L 决定 BF 由 B、I 和 L 决定CI 由 B、F 和 L 决定 DL 由 B、F 和 I 决定8. 如图 2 所示是三根平行直导线的截面图，若它们的电流强度大小都相同，且abac ad，则 a 点的磁感应强度的方向是( )图 2A垂直纸面指向纸里 B垂直纸面指向纸外C沿纸面由 a 指向 b D沿纸面由 a 指向 d【概念规律练】知识点一 磁感应强度的方向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
4、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2下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是( )A磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时北极所指的方向B磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针 S 极在此处的受力方向一致C磁场中某点的磁感应强度的方向由试探电流元在此处的受力方向决定D磁感应强度的方向由磁场本身决定，与是否在磁场中放入通电导线无关知识点二 磁感应强度的定义式 BFIL3有关磁感应强度的下列说法中，正确的是( )A磁感应强度是用来表示磁场强
5、弱的物理量B若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C若有一小段长为 L，通以电流为 I 的导体，在磁场中某处受到的磁场力为 F，则该处磁感应强度的大小一定是FILD由定义式 B 可知，电流强度 I 越大，导线 L 越长，某点的磁感应强度就越小FIL4根据磁感应强度的定义式 B ，下列说法中正确的是( )FILA在磁场中某确定位置，B 与 F 成正比，与 I、L 的乘积成反比B一小段通电直导线在空间某处受磁场力 F0，那么该处的 B 一定为零C磁场中某处 B 的方向跟电流在该处受磁场力 F 的方向相同D一小段通电直导线放在 B 为零的位置，那么它受到的磁场力 F 也
6、一定为零知识点三 磁感应强度与电场强度的比较5关于磁感应强度的方向和电场强度的方向，下列说法正确的是( )A电场强度的方向与电荷所受电场力的方向相同B电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同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在该处的指向相同6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磁场力的作用，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
7、的比值表示该处磁场的强弱【方法技巧练】一、磁感应强度大小的计算方法7一根长为 0.1 m 的电流为 1 A 的通电导线，在磁场中某处受到的安培力大小为 0.4 N，则该处的磁感应强度为( )A等于 4 T B大于或等于 4 TC小于或等于 4 T D可能为 08在磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长为 1 cm，电流为 0.5 A，所受的磁场力为 5104 N求：(1)该位置的磁感应强度多大？(2)若将该电流撤去，该位置的磁感应强度又是多大？(3)若将通电导线跟磁场平行放置，该导体所受到的磁场力多大？二、磁通量的计算方法9. 如图 3 所示，半径为 R 的圆形线圈共有 n 匝，其中心位
8、置处半径为 r 的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面若磁感应强度为 B，则穿过线圈的磁通量为( )图 3ABR 2 BBr 2CnBR 2 DnBr 210如图 4 所示，框架面积为 S，框架平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量的情况是( )图 4A如图所示位置时等于 BSB若使框架绕 OO转过 60角，磁通量为 BS12C若从初始位置转过 90角，磁通量为零D若从初始位置转过 180角，磁通量变化为 2BS1关于磁感应强度的方向，下列说法不正确的是( )A小磁针静止时 S 极所指的方向B小磁针静止时 N 极所指的方向C小磁针 N 极的受力方向D同磁场方向一致
9、2有人根据公式 B 提出以下看法，其中正确的是( )FILA磁感应强度的数值跟通电导线受到的磁场力 F 的大小成正比B磁感应强度的数值跟通电导线的电流 I 成反比C磁感应强度的数值跟通电导线的长度 L 成反比D磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，它是客观存在的，它与外加导线的长度、电流的强弱和受力情况均无关3磁感应强度的单位是特斯拉(T)，与它等价的是( )A. B. C. D.NAm NAm NAm2 NAm24关于磁感应强度的大小，下列说法正确的是( )A磁极在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度一定大B磁极在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度不一定大，与放置方向有关C通电导线在磁
10、场中受磁场力大的地方，该处磁感应强度一定大D通电导线在磁场中受磁场力大的地方，该处磁感应强度不一定大，与放置方向有关5在电流产生的磁场中，某点的磁感应强度的大小决定于( )A该点在磁场中的位置B该点处的电流大小和方向C产生磁场的电流D产生磁场的电流和该点在磁场中的位置6关于磁感强度，正确的说法是( )A根据定义式 B ，磁场中某点的磁感强度 B 与 F 成正比，与 IL 成反比FILB磁感强度 B 是矢量，方向与 F 的方向相同CB 是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相同D在确定的磁场中，同一点的 B 是确定的，不同点的 B 可能不同，磁感线密的地方B 大些，磁感线疏的地方 B 小些7在
11、磁场中有一小段长为 L、通有电流 I 的导线，关于导线所在处的磁感应强度，以下说法中正确的是( )A若该导线所受磁场力为零，则该处磁感应强度一定为零B若该导线所受磁场力不为零，则该处磁感应强度一定为FILC若该导线所受磁场力不为零，则磁场力方向即为该处的磁感应强度方向D若该导线与磁场方向垂直，则可用 来定义该处的磁感应强度FIL8在磁场中的同一位置，先后引入长度相等的直导线 a 和 b，a、b 导线的方向均与磁场方向垂直，但两导线中的电流不同，因此所受到的力也不相同下面的几幅图象表现的是导线所受到的力 F 与通过导线的电流 I 的关系a 、b 各自有一组 F、I 的数据，在图象中各描出一个点下
12、列四幅图中正确的是( )9在匀强磁场中某处 P 放一个长度为 L20 cm，通电电流 I0.5 A 的直导线，测得它受到的最大磁场力 F1.0 N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场撤走，则 P 处磁感应强度为( )A零B10 T，方向竖直向上C0.1 T，方向竖直向上D10 T，方向肯定不是竖直向上10一根通电导线在某个空间没有受到磁场力，那么( )A这个空间一定没有磁场B可能有磁场，且磁场方向与导线垂直C可能有磁场，且磁场方向可能与导线中电流方向相同D可能有磁场，且磁场方向可能与导线中电流方向相反题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答 案11如图 5 所示，一个单匝线圈 ab
13、cd 水平放置，面积为 S，当有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为 B，当线圈以 ab 边为轴转过 30和 60时，穿过线圈的磁通量分别是多少？图 512如图 6 所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度 B1 T 水平向右的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为 r 的圆周上有 a、b、c 、d 四点，已知 a 点的实际磁感应强度为零，则 b、c、d 三点的磁感应强度分别是多少？方向如何？图 6第 3 节 磁感应强度 磁通量 答案课前预习练1比值 特斯拉 N FIL2垂直 乘积 磁通 BS 韦伯3磁感应强度大小和方向 间隔相等、互相平行4BD B 的方向与小磁针 N 极受力方向
14、一致或小磁针静止时 N 极所指的方向一致5D 6.B 7.B8D每根导线在 a 点产生的磁感应强度大小相等，关键是确定每根导线在 a 处产生的磁感应强度的方向，由矢量合成法则求合磁感应强度，判知 D 正确课堂探究练1BD 磁场中某点磁感应强度的方向表示该点磁场的方向，磁场方向也就是小磁针N 极受力的方向但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场的方向点评 (1)磁感应强度的方向和小磁针 N 极受力方向相同，但绝非电流的受力方向(2)磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定的，和小磁针、电流的存在与否无关2AD 小磁针在磁场中静止下来时，N 极的方向规定为该点的磁感应强度的方向，A 正确，B 错误；磁
15、场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与此处是否有小磁针或通电导线无关，C 错误，D 正确3A 磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场强弱，因此选项 A 是正确的；磁感应强度是与电流 I 和导线长度 L 无关的物理量，且 B 中的 B、F、L 相互垂直，所以选FIL项 B、C、D 皆是错误的 4D点评 在定义式 B 中，通电导线必须垂直于磁场方向放置因为磁场中某点通电FIL导线受力的大小，除和磁场强弱有关外，还和导线的方向有关导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力的大小也不相同通电导线受力为零的地方，磁感应强度 B 的大小不一定为零5BC 物理学上规定正电荷在电场中的受力方向为该点电场方向，小磁针
16、N 极受力的方向为该点的磁场方向，小磁针静止时 N 极的指向为该点磁感应强度的方向6AC 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零7B8(1)0.1 T (2)0.1 T (3)0解析 (1)根据公式 B 得：FILB T0.1 T.510 40.010.5(2)该处的磁感应强度不变，B0.1 T.(3)电流元平行磁场放置时，所受磁场力为零，F0.方法点拨 在磁场中放入通电导线、当导线与磁场垂直时，B ；导线与磁场不垂FIL直时，导线所受磁场力变小，因而不能简单地套用公式 B .FIL磁感应强度决定于磁
17、场本身，与是否放置通电导线及放置通电导线的方式均无关9B 磁通量与线圈匝数无关；且磁感线穿过的面积为 r2，而并非 R2，故 B 项对10ABCD 在题图所示的位置时，磁感线与线框平面垂直， BS.当框架绕 OO轴转过 60时可以将图改画成侧视图如下图所示BS BScos 60 BS.转过 90时，线框由磁感线垂直穿过变为平行， 0.线框12转过 180时，磁感线仍然垂直穿过线框，只不过穿过方向改变了因而1BS ， 2BS， | 2 1|2BS.综上所述，A、B 、C 、D 都正确点评 (1)磁通量是标量(2)磁通量有正、负，但其正、负不代表方向，仅代表磁感线的穿入或穿出磁通量的变化量一般取绝
18、对值课后巩固练1A 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，同磁场方向一致故只有 A 选项不正确2D3A 当导线与磁场方向垂直时，由公式 B ，磁感应强度 B 的单位由 F、I、L 的FIL单位决定在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称 T,1 T1 .NAm4AD 磁极在磁场中的受力跟放置方向无关，电流在磁场中的受力与放置方向有关5D 某点的磁感应强度的大小除了和磁场本身有关外，还和该点在磁场中所在的位置有关6CD 7.D8C 两条相同的导线通入不同的电流先后放在磁场中的同一点，并且电流方向都与磁场方向垂直，由于磁场方向是不变的，故导线所在处的
19、磁感应强度是确定的根据磁感应强度的定义式 B ，当 L 确定时，FI ，则 FI 图象应是过原点的一条直线，故 CFIL对9D 由公式 B 可知，把数值代入可以得到 B10 T，公式中 F 是与 B 垂直的，FIL所以 P 处磁感应强度方向肯定不是竖直向上10CD 当磁场方向和电流方向平行时，则导线不受磁场力故 C、D 正确11. BS2 BS2解析 当线圈分别转过 30和 60时，线圈平面在垂直于磁场方向的有效面积相同，都有 S ，所以磁通量相同，都等于 .S2 BS212B b T，与水平方向成 45斜向右上方2Bc2 T，方向水平向右Bd T，与水平方向成 45斜向右下方2解析 a、b、c、d 各点的磁场均为匀强磁场与电流的磁场的叠加，并且电流在这四点所产生的磁感应强度 B大小相等，由于 Ba0，则 BB1 T，则由安培定则可知，导线中电流方向向外，则在 b、c、d 点电流的磁场的磁感应强度如下图所示Bb B T，45，即 Bb与水平方向成 45角斜向右上方2 2BcB B 2 T，方向水平向右Bd B T， 45 ，即 Bd与水平方向成 45角斜向右下方2 2
