高三物理《磁感应强度》学案3.docVIP

第二节 磁感应强度 【知能准备】 1.电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的 与检验电荷 的比值来定义的，其定义式为E＝。规定 受的电场力方向为电场方向。 2．磁场的方向。 规定在磁场中的任意一点小磁针 受力的方向亦即小磁针 时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向． 3．磁场对电流的作用力通常称为 。如图1，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌上，直导线所在处的磁场认为是均匀的，则决定安培力大小的因素 ⑴与导线在磁场中的放置方向有关 ⑵与电流的 有关 ⑶与通电导线在磁场中的 有关 4．磁场强弱——磁感应强度 在磁场中 于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫 。 公式B＝ 在国际单位制中，磁感应强度的单位是 ，简称特，国际符号是T。1T＝1 磁感应强度是 ，把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向。 磁感应强度B是表示磁场 和方向的物理量 【同步导学】 1.磁感应强度方向———类比法 ⑴在磁铁周围的不同由放置一些小磁针，发现小磁针静时，指向各不相同，这表明磁场中不同位置力的作用方向不同，因此磁场具有方向性． ⑵与电场对比．在电场中，我们利用检验电荷的受力情况来反映电场的方向性，规定正电荷受的电场力方向为电场方向。 ⑶在磁场中，我们利用小磁针来规定磁场的方向，规定在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向． ⑷磁感应强度是矢量，把某点的磁场方向定义为该点的磁感应强度的方向。 例1．磁场中任一点的磁场方向,规定为小磁针在磁场中 ( ) A．受磁场力的方向 B．北极受磁场力的方向 C．南极受磁场力的方向 D．受磁场力作用转动的方向 解答：磁场中任一点的磁场方向,规定为小磁针在磁场中北极受磁场力的方向,故B对。 2．磁感应强度大小的定义───比值定义法 研究电场强弱的时候，我们从分析电荷在电场中的受力情况着手，找到了表示电场强弱的物理量──电场强度。类似地，磁场对其中的电流有磁场力的作用，研究磁场的强弱，我们要从分析电流在磁场中的受力情况着手，找出表示磁场强弱的物理量。 ⑴电场强度是通过将一检验电荷放在电场中分析电荷所受的电场力与检验电荷量的比值来定义的，其定义式为E＝。E与F、q的大小无关 ⑵在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。其定义式为B＝。 说明：如果各处的磁场强弱不同，仍然可用上述方法研究磁场，只是要用一段特别短的通电导线（电流元）来研究磁场。如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度。 B是由磁场本身决定的，在电流I、导线长度L相同的情况下，电流元所受的安培力越大，比值B越大，表示该处磁场越强 。磁感应强度B是由磁场和空间位置(点)决定的，和导线的长度L、电流I的大小无关 例2:有人根据B＝F/IL提出：磁场中某点的磁感应强度B跟磁场力F成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比，这种提法有什么问题？错在哪里？ 解答：这种提法不对。因为实验证明，F和IL的乘积成正比，故比值（F/IL）在磁场中某处是一个恒量，反映了磁场本身的特性，不随F及IL的变化而变化。 例3 ： ⑴磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10-2 N，则这个位置的磁感应强度是多大？ ⑵接上题，如果把通电导线中的电流强度增大到5 A时，这一点的磁感应强度应是多大？ ⑶如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否肯定这里没有磁场. 解答：⑴ B＝＝2T。 ⑵磁感应强度B是由磁场和空间位置(点)决定的，和导线的长度L、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度是2 T。 ⑶如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则可能有两种可能：该处没有磁场；该处有磁场，只不过通电导线与磁场方向平行。 3磁场的叠加———矢量运算 磁感应强度是矢量，它可以合成，合成同样遵守平形四边形定则。 若空间存在几个磁场，空间的磁场应由这几个磁场叠加而成，某点的磁感应强度为B。B＝B1＋B2＋B3……（矢量和） 例4:如图2所示,把两个完样全一样的环形线圈互相垂直地放置,它们的圆心位于一个共同点O上,当通以相同大小电流时,O点处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度大小之比为 解答：环形线圈通以相同大小电流,则每个线圈在O点单独产生的磁感应强度大小相等B1= B2；环形线圈电流互相垂直，则每个线圈单独产生的磁感应强度互相垂直B1⊥B2如图3。由由矢量运算法