教科版3-1 3.3磁感应强度 磁通量1
3.3 几种常见的磁场 1(人教版选修3-1)

第3章31.关于磁通量的描述,下列说法正确的是()A.置于磁场中的一个平面,当平面垂直于磁场方向时,穿过平面的磁通量最大B.穿过平面的磁通量最大时,该处的磁感应强度一定最大C.如果穿过某一平面的磁通量为零,则该处的磁感应强度一定为零D.将一平面置于匀强磁场中的任何位置,穿过该平面的磁通量总相等解析:磁通量Φ=BS cos θ,其中θ为线圈平面和该平面沿垂直磁场方向的投影面之间的夹角.因此,磁通量为零,磁感应强度不一定为零;磁通量最大,磁感应强度也不一定最大.故只有A正确.答案: A2.(2011·淮安高二检测)关于磁现象的电本质,安培提出了分子电流假说.他提出此假说的背景是()A.安培通过精密仪器观察到分子电流B.安培根据原子结构理论,进行严格推理得出的结论C.安培根据环形电流的磁性与磁铁相似提出的一种假说D.安培凭空想出来的答案: C3.下图表示磁场的磁感线,依图分析磁场中a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大的是()解析:磁感线的疏密可表示磁感应强度的大小.答案:AC4.(2011·福州高二检测)关于电场和磁场,下列说法正确的是()A.我们虽然不能用手触摸到电场的存在,却可以用试探电荷去探测它的存在和强弱B.电场线和磁感线是可以形象描述场强弱和方向的客观存在的曲线C.磁感线和电场线一样都是闭合的曲线D.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,都是客观存在的物质解析:电场和磁场都是客观存在的物质,电场线和磁感线都是假想的曲线,实际并不存在.电场线和磁感线的最大区别在于:磁感线是闭合的,而电场线不是闭合的.故正确答案为A、D.答案:AD5.如下图所示,两个同心放置且共面的金属圆环,条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直,通过两环的磁通量Φa、Φb比较,则()A.Φa>Φb B.Φa<ΦbC.Φa=Φb D.不能确定解析:磁感线是闭合曲线,在条形磁铁外部从N极到S极,在内部从S极到N极.由于圆环a的面积小于圆环b的面积,因此从外部N极到S极穿过a面的磁感线条数少,而内部从S极到N极的磁感线条数一样,于是穿过a面的总磁通量大,选项A正确.答案: A6.如右图所示为某磁场的一条磁感线,其上有A,B两点,则()A.A点的磁感应强度一定大B.B点的磁感应强度一定大C.因为磁感线是直线,A、B两点的磁感应强度一样大D.条件不足,无法判断解析:由磁场中一根磁感线无法判断磁场强弱.答案: D7.下列说法中正确的是()A.通过某面的磁感线条数为零则此面处磁感应强度一定为零B.空间各点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向C.平行放置的两条形磁铁间异名磁极间的磁场为匀强磁场D.磁感应强度为零,则放在该处的某面通过的磁感线条数一定为零解析:磁感应强度反映磁场的强弱和方向,它的方向就是该处磁场的方向,故B正确;磁感应强度为零,放在该处的某面就无磁感线穿过,故D正确;但是若某面无磁感线穿过,可能磁场很强而平面平行于磁场放置导致磁感线穿过该面的条数为零,所以A错误;两平行放置异名磁极间的磁场不是匀强磁场,近距离两异名磁极间的磁场才是匀强磁场,C 错误.答案:BD8.有一束电子流沿x轴正方向高速运动,如图所示,电子流在z轴上的P 点所产生的磁场方向是沿( )A .沿y 轴正方向B .沿y 轴负方向C .沿z 轴正方向D .沿z 轴负方向解析: 由于电子流沿x 轴正方向高速运动,所形成的等效电流沿x 轴负方向.由安培定则可得,在P 点处的磁场方向应该沿y 轴的正方向.答案: A9.如右图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T 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 四个点,已知a 点的实际磁感应强度为零,则下列叙述正确的是( )A .直导线中的电流方向垂直纸面向里B .b 点的实际磁感应强度为 2 T ,方向斜向上,与B 的夹角为45°C .c 点的实际磁感应强度也为零D .d 点的实际磁感应强度跟b 点的相同解析: 由a 点合磁感应强度为零知,该电流在a 点的磁感应强度方向向左,大小为1 T ,由安培定则知A 项对,另由平行四边形定则知B 项也正确.答案: AB10.弹簧测力计下挂一条形磁铁,其中条形磁铁的N 极一端位于未通电的螺线管正上端,如右图所示,下列说法正确的是( )A .若将a 接电源正极,b 接电源负极,弹簧测力计示数将不变B .若将a 接电源正极,b 接电源负极,弹簧测力计示数将增大C .若将b 接电源正极,a 接电源负极,弹簧测力计示数将减小D .若将b 接电源正极,a 接电源负极,弹簧测力计示数将增大解析: a 接正,b 接负――→螺线管安培定则内部磁感线自下而上――→等效上端N 极,下端S 极――→磁极间的相互作用条形磁铁受排斥力―→弹簧测力计示数减小b 接正,a 接负――→螺线管安培定则内部磁感线自上而下――→等效上端S 极,下端N 极――→磁极间的相互作用条形磁铁受吸引力―→弹簧测力计示数增大答案: D11.如下图所示,匀强磁场的磁感应强度B =0.8 T ,矩形线圈abcd 的面积S =0.5 m 2,B 与S 垂直,线圈一半在磁场中,则当线圈从图示位置绕ad 边绕过60°时,线圈中的磁通量为________,在此过程中磁通量的改变量为________;当线圈再绕ad 边转过30°时,线圈中的磁通量为________,在此过程中磁通量的改变量为________.解析: 图示位置的磁通量Φ1=B S 2=0.2 Wb.当线圈从图示位置绕ad 边转过60°时,线圈垂直磁场方向的面积S ⊥=S cos 60°=14 m 2=12S ,恰好都在磁场区域内,所以Φ2=BS ⊥=0.2 Wb ,因此ΔΦ1=Φ2-Φ1=0.当线圈再绕ad 边转过30°时,线圈与磁场方向平行,Φ3=0,此过程中磁通量的改变量为ΔΦ2=|Φ3-Φ2|=0.2 Wb.答案: 0.2 Wb 0 0 0.2 Wb12.已知山东地面处的地磁场水平分量约为3×10-5 T ,某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验.他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上,如下图所示.小磁针静止时N 极指向y 轴正方向,当接通电源后,发现小磁针N 极指向与y 轴正方向成60°角的方向.请在图上标明螺线管导线的绕向,并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小.(保留一位有效数字)解析: 接通电源后,小磁针N 极指向是地磁场和螺线管的磁场的叠加磁场的方向,由此可判定螺线管的磁场在小磁针处方向水平向右,由安培定则判定螺线管导线绕向如图所示.由题意知地磁场水平分量B y =3×10-5 T ,设通电螺线管产生的磁场为B x .由图知B x B y=tan 60°得B x =3×10-5× 3 T ≈5×10-5 T.答案:5×10-5 T。
磁场、磁感应强度和磁通量的关系

磁场、磁感应强度和磁通量的关系1. 磁场磁场是一个矢量场,描述了磁力在空间中的分布。
在磁场中,磁性物质或者带电粒子会受到磁力的作用。
磁场的方向通常由磁场线的分布来表示,磁场线从磁体的北极指向南极。
2. 磁感应强度磁感应强度(又称为磁感应强度或者磁通密度),通常用符号B表示,是一个矢量场,描述了磁场在空间中的强度和方向。
磁感应强度的大小表示单位面积上磁通量的大小,其方向是垂直于磁场线的方向。
3. 磁通量磁通量是磁场穿过某个闭合面的总磁通量,通常用符号Φ表示。
磁通量的单位是韦伯(Wb)。
磁通量是一个标量,但是它也有方向,它的方向由磁场的方向和闭合面的法线方向决定。
磁场、磁感应强度和磁通量之间有密切的关系。
磁感应强度B是磁场在空间中的强度和方向的度量,磁通量Φ是磁场穿过某个闭合面的总磁通量。
它们之间的关系可以用以下公式表示:Φ=B⋅A⋅cos(θ)其中,A是闭合面的面积,θ是磁场线和闭合面法线之间的夹角。
当磁场线垂直于闭合面时,即θ=90°,公式可以简化为:Φ=B⋅A这个公式表明,当磁场线垂直于闭合面时,磁通量Φ与磁感应强度B和闭合面的面积A成正比。
当磁场线不垂直于闭合面时,磁通量Φ会小于磁感应强度B和闭合面的面积A的乘积,因为cos(θ)的值在0°到90°之间。
5. 磁场、磁感应强度和磁通量的实际应用磁场、磁感应强度和磁通量在许多领域都有实际应用,例如:•电磁感应:当导体在磁场中运动或者磁场变化时,会在导体中产生电动势,这是电磁感应现象。
磁感应强度和磁通量的变化是电磁感应中的关键因素。
•电机:电机利用磁场、磁感应强度和磁通量的关系来转换电能和机械能。
例如,交流电机中的旋转磁场和永磁体之间的相互作用产生扭矩,从而驱动电机转动。
•传感器:磁场传感器利用磁场、磁感应强度和磁通量的关系来检测和测量物理量,例如速度、位置、磁场强度等。
6. 结论磁场、磁感应强度和磁通量是磁学中的基本概念,它们之间有密切的关系。
磁通量和磁感应强度的物理关系

磁通量和磁感应强度的物理关系在物理学中,磁通量和磁感应强度是两个重要的概念。
它们之间有着密切的物理关系,通过这个关系我们可以更好地理解磁场的性质和行为。
首先,我们来了解一下磁通量的概念。
磁通量是指通过一个给定平面的磁场线的总数。
它是一个标量量纲,通常用Φ来表示。
磁通量的大小与磁场线的密度有关,当磁场线越密集时,磁通量的值就越大。
磁通量的单位是韦伯(Wb)。
而磁感应强度则是指磁场对单位面积上垂直于磁场方向的力的大小。
它是一个矢量量纲,通常用B来表示。
磁感应强度的大小与磁场的强弱有关,当磁场越强时,磁感应强度的值就越大。
磁感应强度的单位是特斯拉(T)。
那么,磁通量和磁感应强度之间的物理关系是怎样的呢?根据法拉第电磁感应定律,当一个导体在磁场中运动时,会在导体两端产生感应电动势。
这个感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
具体而言,感应电动势(ε)等于磁通量(Φ)对时间(t)的变化率的负值,即ε=-dΦ/dt。
根据安培环路定理,磁场沿闭合回路的环路积分等于该回路内的电流总和。
这个定理可以推广到磁通量上,即磁通量沿闭合回路的环路积分等于该回路内的总磁通量。
这个定理可以用数学表达式表示为∮B·ds=Φ,其中∮表示环路积分,B表示磁感应强度,ds表示环路上的微元长度。
结合这两个定律,我们可以得到磁通量和磁感应强度之间的物理关系。
根据安培环路定理,磁通量等于磁感应强度沿闭合回路的环路积分。
而根据法拉第电磁感应定律,磁感应强度的变化率等于感应电动势的相反数。
因此,磁通量等于感应电动势对时间的积分的相反数。
这个物理关系可以用数学表达式表示为Φ=-∫(ε)dt。
这个式子告诉我们,磁通量的大小与感应电动势的大小和变化率有关。
当感应电动势的大小和变化率越大时,磁通量的值就越大。
通过这个物理关系,我们可以更好地理解磁场的性质和行为。
例如,在电磁感应实验中,当磁场的强度或者面积发生变化时,磁通量的值也会发生变化。
教科版 高中物理 选修3-1知识点

高二物理(选修3-1)知识点梳理第一章静电场第1节电荷电荷守恒定律1、摩擦起电:通过摩擦使物体带电的方法称为摩擦起电实质:不同物质的原子核对电子的束缚能力不同,从而在摩擦时导致电子的不均匀分配将与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷命名为正电荷将与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷命名为负电荷2、电荷性质:带电体有吸引轻小物的性质同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引3、电荷量:电荷的多少叫做电荷量,简称电量,单位:库仑C最小的电荷量叫做元电荷,用e表示e=1.60×10-19C,即为电子的电量4、材料不相同的两个物体摩擦起电后各自所带电量必定等值异号5、电荷守恒定律:电荷既不能被创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分6、静电感应与感应起电当带电体向另一个不带电的物体靠近而不接触时,由于静电相互作用力而使其中的电荷发生定向移动后不均匀分布而带上电荷的现象称为静电感应。
以静电感应的方式使物体带电的方法称为感应起电。
7、验电器:用来检验物体是否带电的仪器,其原理是同种电荷相互排斥。
第2节 库仑定律1、点电荷:当研究的总量与带电体本身的形状大小以及电荷分布情况关系不大时,可以把抽象成一个带电的点,称为点电荷。
.两带电体的距离远大于带电体的尺寸,带电体就可视为点电荷.2、库仑定律⑴内容:真空中两个点电荷之间的相互作用力的大小,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向沿着它们的连线.⑵表达式:221r Q Q kF = (其中k =9.0×109 N ·m 2/C 2,叫静电力常量)⑶适用条件:①.真空; ②点电荷.第3节 电场 电场强度和电场线1、电场⑴定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质.⑵基本性质:对放入其中的电荷有力的作用.2、电场强度⑴定义:放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度.⑵定义式:q F E =单位:N/C注:电场中某点场强的大小和方向与该点放不放电荷及所放电荷的大小和电性无关,由电场本身决定.⑶矢量性:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度的方向.⑷真空中点电荷场强的计算式: 2r Q k E = (其中Q 叫做场源电荷). ⑸电场的叠加:空间同时存在几个电场时,空间某点的场强等于各电场在该点的场强的矢量和,电场强度的叠加遵循平行四边形定则.3、电场线1)定义:画在电场中有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向 2)电场线的特征⑴电场线是人们为了形象的描绘电场而想象出的一些线,客观并不存在.⑵切线方向表示该点场强的方向,也是正电荷的受力方向.⑶疏密程度表示该处电场强度的大小.⑷从正电荷出发到负电荷终止,或从正电荷出发到无穷远处终止,或者从无穷远处出发到负电荷终止.⑸没有画出电场线的地方不一定没有电场⑹匀强电场的电场线平行且距离相等.⑺顺着电场线方向,电势越来越低.⑻电场线的方向是电势降落陡度最大的方向,电场线跟等势面垂直.⑼电场线永不相交也不闭合.⑽电场线不是电荷运动的轨迹.3)几种常见电场的电场线分布:点电荷的电场线分布相互靠近的等量异种点电荷的电场点电荷与带电平板间的电场平行板电容器的电场第4节 电势能 电势与电势差一、电场力做功的特点1、在电场中移动电荷时,电场力做功与路径无关,只与始末位置有关(与重力相似)。
【教案】磁感应强度+磁通量(教学设计)(人教版2019必修第三册)

第2节磁感应强度磁通量教学设计备课人学科物理课题磁感应强度磁通量教学内容分析本节内容包括磁感应强度和磁通量两部分。
磁感应强度是电磁学的基本概念之一,是本章的重点。
由于前一节已经学习一些磁场的知识,可以继续将磁场和电场进行类比,启发学生回忆电场强度的定义方法,形成磁感应强度的概念。
教科书用小磁针N极受力的方向定义磁感应强度的方向,用电流元所受磁场力与电流元之比定义磁感应强度,符合中学生的认知水平。
教师要进一步渗透引入探测物描述“场”性质的方法。
磁通量是学习电磁感应的基础,比较抽象,学生理解其物理意义比较困难,随着后续知识的学习会有一个循序渐进的理解过程。
学情分析学生在初中的学习中已经对磁场的基本概念有了定性的认识,但没有进行过定量的研究。
在静电场部分的学习中,学生经历了引入电场强度的学习,对建立物理模型,对其进行分析进而引入相关物理量来描述场的研究思路有了一定的了解。
在此基础上,学生学习对磁场中垂直磁场方向的电流元进行受力分析,进而引入磁感应强度的思路能比较容易接受。
但这里要注意对引入电场强度和磁感应强度的不同之处进行强调。
磁通量部分,学生对磁通量的定义能比较顺畅地接收,但对与磁场成角度的平面的有效面积的相关问题会存在一定困难。
同时,学生对引入磁通量的意义也会有一定的疑问。
这里可以就此设疑,引出下一节对电磁感应初步知识的介绍。
教学目标1、在实验基础上,类比电场强度,定义描述磁场强弱和方向的物理量一一磁感应强度,并进一步体会微元法和利用物理量之比定义物理量的方法。
2、知道磁感应强度的定义,知道其方向,大小、定义式和单位。
会用磁感应强度的定义式进行有关计算。
3、知道匀强磁场的特点。
4、知道磁通量,会计算在匀强磁场中通过某一面积的磁通量。
5、了解中国古代在指南针使用方面的情况,激发学生的民族自豪感。
教学重难点教学重点:磁感应强度概念的建立,理解磁感应强度的物理意义。
教学难点:寻找描述磁场强弱和方向的物理量。
电磁学基础磁感应强度与磁通量

电磁学基础磁感应强度与磁通量电磁学作为物理学的重要分支,研究了电场和磁场的关系以及它们对物质的影响。
其中,磁感应强度和磁通量是电磁学中的两个重要概念。
1. 磁感应强度磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,也被称为磁场强度或磁场密度。
在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉(T),表示为B。
磁感应强度的定义是在磁场中单位面积上通过的磁感线数目。
根据安培环路定理,当电流通过一个封闭回路时,该回路内的磁场强度的矢量和为零。
根据这一理论,我们可以得到磁感应强度的计算公式:∮B·dℓ = μ0·Iab其中,∮B·dℓ表示沿闭合回路的磁感应强度的环积分,Iab表示穿过面积为a·b的回路的电流,μ0表示真空中的磁导率,其数值为4π×10^-7 T·m/A。
2. 磁通量磁通量是描述磁场穿过给定面积的强弱程度的物理量,通常用Φ表示。
根据法拉第电磁感应定律,当一个线圈中的磁通量改变时,将会在该线圈中产生感应电动势。
磁通量与磁感应强度有着密切的关系。
根据定义,磁通量Φ等于磁感应强度B与通过该面积的垂直面元dA的乘积,即Φ = B·dA。
在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯(Wb)。
当磁感应强度B垂直穿过一个面积为A的闭合回路时,磁通量的计算公式为:Φ = B·A3. 磁感应强度与磁通量的关系根据磁通量的定义,可以得到磁感应强度与磁通量的关系式为:Φ = B·A这个关系式说明了磁感应强度和磁通量的直接关系,即磁通量等于磁感应强度与所穿过面积的乘积。
换句话说,磁通量的大小取决于磁感应强度的大小以及垂直面元的面积。
总结电磁学中的磁感应强度和磁通量是重要的概念,通过对它们的研究可以揭示磁场的特性和与电场的相互作用。
磁感应强度描述了磁场的强弱,磁通量则描述了磁场穿过给定面积的强度。
两者存在密切的关系,磁通量等于磁感应强度与垂直面元面积的乘积。
深入理解和应用这些概念,可以帮助我们更好地理解和解释电磁现象。
3.3磁感应强度和磁通量

物理学中引入另一个物理量
1. 定义:磁场中穿过某一面积(S)的磁感 线条数称穿过该面积的磁通量。
二、时, 则穿过该面积的磁通量为:
BS
2.单位:韦伯,简称韦,符号 Wb 2
1 Wb 1 T m
3.磁通量是标量,但有正负
一、磁感应强度 B
1.定义:安培力与电流和导线长度乘积的比值 2.定义式: (比值定义法)
3.单位:SI制中,特斯拉(T)
4.方向:小磁针在该点N极的受力方向 强调:磁感应强度只与磁场本身有关
一、磁感应强度 B
5. 物理意义:表示磁场的强弱和方向
磁感应强度的大小
磁场的强弱
磁感应强度的方向
磁场的方向
为平面与垂直磁场方向
的夹角,当平面与磁场方 向平行时。磁通量=?
当平面转过1800,此时的磁通量又是多少?
BS cos 180
0
BS
可见,磁通量虽然是标量,但还是有正负。 正负是用来表示穿过平面的方向。
如果有两个大小相等但方 向相反的磁场同时穿过该 平面。则平面位置的磁感 应强度等于( ),磁 通量等于( )
小磁针在该点N极的受力方向
一、磁感应强度 B
6. 磁通密度:垂直穿过单位面积的磁感线的 条数,在数值上等于该处的磁感应强度。 7. 匀强磁场:磁场中某区域磁感应强度大小 和方向处处相同 ,磁感线为等间距的平行 直线。 8. 磁感应强度有大小也有方向,所以是矢量。 如果某点同时处于多个磁场中,则该点的磁 感应强度的计算遵循矢量的叠加原理。
高中物理 选修3-1
第三章 磁场
3.3 磁感应强度 磁通量
法拉第引入磁感线形象的描述了磁场的性质。
1、磁感线的疏密表示磁场的强弱 2、磁感线的任一点的切线方向表示该点 磁场的方向
物理《学案导学与随堂笔记》教科版选修31课件:第三章 3 磁感应强度 磁通量

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2.如图9所示,水平导轨接有电源,导轨上固定有三根导体棒a、b、c, 长度关系为c最长,b最短,将c弯成一直径与b等长的半圆,将装置置于 向下的匀强磁场中,在接通电源后,三导体棒中有等大的电流通过,则 三导体棒受到的安培力大小关系为 A.Fa>Fb>Fc 答案 解析 B.Fa=Fb=Fc C.Fb<Fa<Fc
√D.Fa>Fb=Fc 图9
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3.如图10所示,边长为L的n匝正方形线框abcd内部有一边长为
L 2
的正方形
区域的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.下列说法正确的是 答案
A.穿过线框abcd的磁通量为BL2
B.穿过线框abcd的磁通量为nBL2
√C.穿过线框abcd的磁通量为 BL2 4 D.穿过线框abcd的磁通量为 nBL2
解析
图6
三、磁感应强度矢量的叠加
磁感应强度是矢量,当空间存在几个磁体(或电流)时,每一点的磁场为 各个磁体(或电流)在该点产生磁场的矢量和.磁感应强度叠加时遵循平 行四边形定则.
例3 在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根 长通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里.如图7所示,a、b、c、d是 以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中 答案 解析 A.b、d两点的磁感应强度相等 B.a、b两点的磁感应强度相等
的读数为I1,记下弹簧测力计的读数F1,则磁场对矩形线框位于磁场中的 一条边的作用力的大小为F=|F1-F0|. (3)再测出线框在磁场中的这条边的长度为L. (4)代入B= IFL=|F1I-1LF0|,即可求得B的大小. 4.注意事项
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S cos
BS cos
为平面与垂直磁场方向
的夹角,当平面与磁场方 向平行时。磁通量=?
6、磁通量Φ是标量,但有正负: 若取某方向穿入平面的磁通量为正,则反方向穿 入该平面的磁通量为负.若同时有磁感线沿相反方 向穿过同一平面,且正向磁通量为Φ1,反向磁通 量为Φ2,则穿过该平面的磁通量ΔΦ=Φ1-Φ2. 7、磁通量的变化 ΔΦ=Φ2-Φ1 磁通量的变化一般有三种形式: (1)当B不变,有效面积S变化时,ΔΦ=B·ΔS. (2)当B变化,S不变时,ΔΦ=ΔB·S. (3)B和S同时变化,则ΔΦ=Φ2-Φ1.但此时 ΔΦ≠ΔB·ΔS.
注意:计算时要统一用国际单位制。
二、匀强磁场
1、定义: 磁场强弱、方向处处相同的磁场 2、磁感线特点: 是一些间隔相同的平行直线
I
描述磁场某点的强弱和方向
(1)定义法: B
F IL
(2)磁感线: 磁感线越密,磁场越强
描述磁场某个面的强弱情况
(1)
(2)
穿过某个面的磁感线条数
三、磁通量
1、物理意义:表示穿过某个面的磁感线条数(数 值上等于). 2、定义:在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个 与磁场方向垂直的平面S,B和S的乘积叫做穿过 这个面积的磁通量. 3、公式: Φ=BS 4、单位:韦伯 (Wb) 1Wb=1T· 2 m 5、注意
ABCD )
A.磁场中某处的磁感应强度大小,就是通以电 流I、长为L的一小段导线放在该处时所受磁场力 F与I、L的乘积的比值
B.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用, 则该处一定没有磁场
C.一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力 比放在B处大,则A处磁感应强度比B处的磁感应 强度大
D.因为B =F/IL,所以某处磁感应强度的大小 与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比
I I B
I
B
B
IB F最大
I // B F=0
I与 B斜交 0﹤F ﹤最大值
知识回顾
F 电场强度 E q
比值定义法
+Q
表示电场强弱和方向的物理量 反映电场力的性质的物理量
rA
A
电场强度为电场的本身属性 某点E与电场力F及电荷q无关
在确定的电场中: 相同的点,场强E相同 不同的点,场强E不同
变式训练1 下列关于磁感应强度的说法正确的是 ( D ) A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定 大 B.通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大 C.放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小 和方向处处相同 D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通 电导线受力的大小和方向无关
变式训练2 在匀强磁场中某处P放一个长度为L=20
cm、通电电流I=0.5 A的直导线,测得它受到的最大 磁场力F=1.0 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( D ) A.零 B.10 T,方向竖直向上 C.0.1 T,方向竖直向下 D.10 T,方向肯定不沿竖直向上的方向
A、均向上,Фa>Фb
B、均向下,Фa<Ф
C、均向上,Фa=Фb
D、均向下,无法比较
例3: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,关于穿过线框的 磁通量情况下列叙述正确的是(线框平行于 纸面移动)( ) D A.一直增加
a b a′ b′
B.一直减少
C.先增加后减少
(3)B反映什么性质?
物理意义:B是表示磁场强弱和方向的物理量, B的大小表示磁场的强弱;B不仅能反映磁场的 强弱,还能反映磁场具有方向性,B是描述磁场力 的性质的物理量,是矢量。
(4)你认为电场力(磁场力)在方向上与电场 强度(磁感应强度)有何关系? 电场强度方向规定为正电荷受力方向; 磁感应强度方向规定为小磁针北极受力方向, 与电流受力方向垂直。
பைடு நூலகம்rB
B
F 2 F 3F EA q 2q 3q
2F 4F 6F E B q 2q 3q
怎样描述磁场的强弱?
3F Il F Il 0.5F Il
条件:B⊥I (l)
磁感应强度
N
a
2F 2I· l
b 2F I· 2l
c
F B Il
F 比值定义法 在b处, 是个定值 Il F 在a、b、c不同位置, 是不相同 Il
5、注意 B⊥S: 有:Φ=BS S与B不垂直:
(1)当B∥S时,
磁通量Φ=0.
(2)当B与S不垂直时(θ),
Φ= B S sinθ
θ
B
从图示中可以看出:当 平面与磁场方向的夹角 变化时,穿过平面的磁 感线条数也发生变化。 穿过平面的磁感线条数 与平面在垂直磁场方向 上的投影面积穿过的磁 感线条数相等。
(5)若在某一点同时存在几个磁场,则该点的 磁感应强度B如何? 若某一空间同时存在几个磁场,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,则有:B=B1+B2+B3……(矢量和) ,用 平行四边形法则运算
?两根非常靠近且相互垂直的长 直导线分别通相同强度的电流, 方向如图所示,那么两电流在垂 直导线平面所产生的磁场方向向 内且最强的区域是( ) A.区域1 B.区域2 C.区域3 D. 区域4
d c
d′ c′
D.先增加,再减少直到零,然后再增加,然后 再减少
小结
• 一、磁感应强度
• (定义、定义式、单位、方向、理解)
• 二、匀强磁场
• (定义、特点)
• 三、磁通量
• (物理意义、定义、公式、单位、注意、 标量、磁通量的变化)
下列说法中正确的是( C ) A.磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定:把 一小段通电导线放在该点时受到磁场力 F 与该导线 F 的长度 L、通过的电流 I 乘积的比值即 B= . IL B.通电导线在某点不受磁场力的作用,则该点的 磁感应强度一定为零 F C.磁感应强度 B= 只是定义式,它的大小取决 IL 于场源以及磁场中的位置,与 F、I、L 以及通电导 线在磁场中的方向无关 D.通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向
一、磁感应强度
1、定义: 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受 的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的 比值叫磁感应强度 F 2、定义式: B IL 3、单位: 在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯 拉,简称特,国际符号是T 1T=1N/A· m 4、方向: 磁感应强度是矢量, 方向与该点磁场的方向一致
1、下列关于磁感应强度大小的说法中正 确的是( D ) A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强 度一定大 B.通电导线在磁感应强度大的地方受力 一定大 C.放在匀强磁场中各处的通电导线,受 力大小和方向处处相同 D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场 中的通电导线受力的大小和方向无关
2、下列说法中错误的是(
小磁针在该点N极的受力方向
5、理解 (1)磁感应强度由通电导线的长度、电流 及导线受力决定吗? 磁感应强度是反映磁场本身特性的物理量,跟 磁场中是否存在通电导线无关。B与L、I、F无 关,与场源和该点在场中的位置有关,不能说B 与F成正比与IL成反比。 (2)用B=F/IL计算时,要注意什么问题? 导线电流的方向与磁场方向的关系,要注意两 者必须垂直。通电导线与磁场方向垂直时受到 磁场力最大,平行时为零。
第三节 磁感应强度 磁通量
北川中学 唐高平
2012。11.19
磁场力的大小
• • • • 把一段通电直导线放在磁场中 ,实验表明: 当导线与磁场方向垂直时,导线受到的磁场力最大; 当导线与磁场方向平行时,导线受到的磁场力等于零; 当导线方向与磁场方向斜交时,导线所受的磁场力介于 最大值和最小值之间; 磁场力的大小还与电流的大小、导线的长短有关。
3、一根导线长0.2m,通过3A的电流, 垂直放入磁场中某处受到的磁场力是
6×10-2N,则该处的磁感应强度B的大
小是______;如果该导线的长度和电 0.1T
流都减小一半,则该处的磁感应强度 的大小是_____。 0.1T
4.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? F 5 102 N 2T 解答: B 2
IL 2.5A 1 10 m
5.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?该通 电导线受到的力是多大?
解答: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.根据F=BIL得,F=2 × 5 × 0.01=0.1N
解析:这是一种线圈平面与磁场方向不垂 直的情况,不能直接使用公式Φ=BS来计 算,应该把S投影到与B垂直的方向上,投 影面积为Ssinα,所以Φ=BSsinα. 答案:BSsinα
例2:如图所示,两个同心放置的共面金 属圆环a和b,一条形磁铁穿过圆心且与环 面垂 直,则穿过两环的磁通量Фa和Фb大 小关系为( A )
Φ 8.引申:B=S
,因此磁感应强度 磁通密度 B又叫__________
特别提醒:计算穿过某面的磁通量变
化量时,要注意前、后磁通量的正、
负值,如原磁通量Φ1 =BS,当平面转 过180°后,磁通量Φ2=-BS,磁通量
的变化量ΔΦ=|Φ2-Φ1|=2BS.
例1.有一个矩形线圈,线圈平 面与磁场方向成α角,如图所 示.设磁场为匀强磁场,磁感 应强度为B,线圈面积为S,则 穿过线圈的磁通量为多大?