第二节 磁感应强度 [学习目标] 1.理解磁感应强度的概念，知道磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。会利用磁感应强度定义式计算其大小(重点)。2.知道什么是匀强磁场，知道匀强磁场磁感线的特点(重点)。3.理解磁通量的概念，会计算磁通量的大小(重难点)。4.学会根据平行四边形定则处理磁场叠加的问题(重难点)。 一、磁感应强度的方向和大小 1．如图甲所示，把小磁针放到条形磁铁周围不同的位置，小磁针的指向不同；条形磁铁只能吸起几枚铁钉，而巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁(图乙所示)，这些现象说明什么？ 2．电场强度E的大小是通过试探电荷受力定义的，E＝。能否用类似的方法，测量N极受力的大小来确定磁感应强度的大小？ 3.在利用如图所示装置进行“探究影响通电导线受力的因素”的实验时，我们更换磁性强弱不同的磁体，按实验步骤完成以下实验探究： 保持I与L不变，按磁性从弱到强更换磁体，观察悬线摆动的角度变化，发现磁体磁性越强，悬线摆动的角度越大，表示通电导线受的力越_____，力F与IL的比值越_____，这表示能反映磁场的_____。 1．磁感应强度的方向 磁感应强度的方向简称磁场的方向，物理学规定，在磁场中的任一点，小磁针_____受力的方向，亦即小磁针静止时N极所指的方向，简称磁场的方向。 2．磁感应强度的大小 (1)定义：当通电导线与磁场垂直时，通电导线所受磁场的作用力F与电流I和导线长度L的乘积IL之比，称为磁感应强度。 (2)定义式：B＝。 (3)单位：特斯拉，简称特，符号是T,1 T＝1 N/(A·m)。 例1 (多选)(2024·广州市高二期末)关于磁感应强度，下列说法中正确的是( ) A．某点磁感应强度的方向，就是在该点小磁针北极所受磁场力的方向 B．由B＝知，B与F成正比，与IL成反比 C．由B＝知，一小段通电导线在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场 D．一小段长为L＝0.5 m的导线，当通过的电流I＝2 A时，受到的磁场力为4 N，则该处的磁感应强度大小可能为6 T 例2 (2023·珠海市高二期末)在匀强磁场中放置一根与磁场方向垂直的通电直导线，它的电流是2.5 A，导线长1 m，受到的磁场力为5.0×10－2 N，则： (1)该磁场的磁感应强度大小是多少？ (2)如果仅把该直导线中的电流增大到5 A，此时直导线受到的磁场力是多大？ 1．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导线受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关，导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力一般不相同。 2．B的大小与F、I、L无关。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，可能是由于电流方向与B的方向在一条直线上。 二、匀强磁场和磁通量 如图所示，一矩形线框从abcd位置移动到a′b′c′d′位置的过程中(线框平行于纸面移动，线框与导线相互绝缘)，中间是一条电流向上的通电导线，请思考： (1)导线的左边磁场的方向向哪？右边呢？ (2)在移动过程中，当线框的一半恰好通过导线时，穿过线框的磁感线条数有何特点？ 1．匀强磁场 (1)磁感应强度大小、方向处处_____的磁场。 (2)磁感线特点：匀强磁场的磁感线是间隔_____的平行直线。 (3)匀强磁场的磁感线 (4)产生方法： 距离很近的两个平行异名磁极之间的磁场(除边缘部分外)。 通电螺线管内部的磁场(除边缘部分外)。 2．磁通量 (1)定义：匀强磁场中_____和与磁场方向_____的平面面积S的乘积。即Φ＝BS。 (2)拓展：磁场与平面不垂直时，这个面在垂直于磁场方向的_____与磁感应强度B的乘积表示穿过该平面的磁通量。Φ＝BS′＝BScos θ，如图所示。 (3)单位：国际单位是_____，简称韦，符号是Wb,1 Wb＝_____。 (4)磁通量的正、负 ①磁通量是标量，但有正、负。当磁感线从某一面穿入时，磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时磁通量为负值。 ② ... ...
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