C、磁感应强度、磁通量
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。
磁感应强度与磁力的计算

磁感应强度与磁力的计算
磁感应强度(B)是指磁场对单位面积垂直通过的磁通量的影响程度,通常以特斯拉(T)为单位。
磁力(F)是指磁场对磁体或电流产生的力的作用,通常以牛顿(N)为单位。
在物理学中,计算磁感应强度和磁力的公式是根据磁场的性质和相互作用原理推导出来的。
1. 磁感应强度的计算
磁感应强度的计算可以通过以下公式得到:
B = Φ / A
其中,B 代表磁感应强度,Φ 代表磁通量,A 代表单位面积。
2. 磁通量的计算
磁通量Φ 的计算可以通过以下公式得到:
Φ = B × A × cosθ
其中,Φ 代表磁通量,B 代表磁感应强度,A 代表单位面积,θ 代表磁场与单位面积法线的夹角。
3. 磁力的计算
磁力的计算可以通过以下公式得到:
F = qvBsinθ
其中,F 代表磁力,q 代表电荷的量子,v 代表运动的速度,B 代表磁感应强度,θ 代表磁场和速度之间的夹角。
通过上述公式,可以计算出磁感应强度和磁力的数值。
这两个量对于研究磁场的性质和应用具有重要的意义。
总结:
磁感应强度与磁力的计算是磁场研究中的重要部分。
磁感应强度可以通过磁通量和单位面积的比值得到,而磁通量可以通过磁感应强度乘以单位面积再乘以磁场与单位面积法线夹角的余弦值得到。
而磁力可以通过电荷的量子、运动速度、磁感应强度以及速度与磁场夹角的正弦值得到。
这些公式可以帮助我们计算磁场的性质和研究其与物体的相互作用。
在实际应用中,磁感应强度和磁力的计算可以根据具体问题的要求进行求解,为磁场技术的应用提供参考和依据。
磁场强度与磁通量的关系

磁场强度与磁通量的关系
磁场的强弱(即磁感应强度)可以用磁感线的疏密来表示.如果一个面积为S的面垂直一个磁感应强度为B的匀强磁场放置,则穿过这个面的磁感线的条数就是确定的.我们把B与S 的乘积叫做穿过这个面的磁通量.
(1)定义:面积为S,垂直匀强磁场B放置,则B与S乘积,叫做穿过这个面的磁通量,用Φ表示.
(2)公式:Φ=B·S
(3)单位:韦伯(Wb)1Wb=1T·m2
磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数.
(1)磁感应强度既反映了磁场的强弱又反映了磁场的方向,它和磁通量都是描述磁场性质的物理量,应注意定义中所规定的条件,对其单位也应加强记忆.
(2)磁通量的计算很简单,只要知道匀强磁场的磁感应强度B和所讨论面的面积S,在面与磁场方向垂直的条件下Φ=B·S(不垂直可将面积做垂直磁场方向上的投影.)磁通量是表示穿过讨论面的磁感线条数的多少.在今后的应用中往往根据穿过面的净磁感线条数的多少定性判断穿过该面的磁通量的大小.。
第13章 第2节 磁感应强度 磁通量 新教材高中物理必修第三册(人教版)(解析版)

第2节 磁感应强度 磁通量课程内容要求核心素养提炼1.知道磁感应强度的定义、物理意义及单位. 2.知道磁通量,通过计算磁通量的大小进一步了解定量描述磁场的方法.1.物理观念:磁感应强度、匀强磁场、磁通量. 2.科学思维:(1)理解磁感应强度的概念. (2)应用公式计算磁通量.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受到的磁场力F 跟电流I 和导线长度l 的乘积Il 的比值叫作通电导线所在处的磁感应强度.2.定义式:B =FIl.3.单位:特斯拉,简称特,符号为T ,1_T =1 N A·m. 二、匀强磁场1.定义:磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同的磁场. 2.磁感线:间隔相等的平行直线.3.实例:距离很近的两个平行的异名磁极间的磁场,相隔适当距离的两平行放置的通电线圈中间区域的磁场都是匀强磁场.[判断](1)通电导线在磁场中受到的磁场力为0,则说明该处的磁感应强度为0.(×) (2)磁感应强度的大小与电流成反比,与其受到的磁场力成正比.(×)(3)磁感应强度的大小等于通电导线受到的磁场力大小F 与电流I 和导线长度l 的乘积的比值.(×)三、磁通量1.定义:匀强磁场磁感应强度B 与和磁场方向垂直的平面面积S 的乘积,即Φ=BS . 2.单位:韦伯,简称韦,符号是Wb . 1 Wb =1 T·m 2.3.引申:B =ΦS ,因此磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量.[思考]若通过某面积的磁通量等于0,则该处一定无磁场,你认为对吗?提示 不对.磁通量除与磁感应强度、面积有关外,还与环面和磁场夹角有关,当环面与磁场平行时,磁通量为0,但磁场仍存在.探究点一 磁感应强度的理解和叠加观察如图所示的“探究影响通电导线受力的因素”的实验,思考以下几个问题:(1)实验装置中,通电导线应如何放入磁场中?为什么?(2)通过实验总结通电直导线受力大小与导线长度、电流大小的关系.提示 (1)通电导线应垂直放入磁场中.只有通电导线与磁场方向垂直时,它所受磁场力才最大,此时磁场力F 与电流和导线长度的乘积Il 的关系最简单.(2)当通电直导线与磁场方向垂直时,它受力的大小既与导线的长度l 成正比,又与导线中的电流I 成正比,即与I 和l 的乘积Il 成正比.即FIl是一个恒量.1.对磁感应强度的认识(1)磁感应强度的大小:磁感应强度的大小反映该处磁场的强弱,它的大小取决于场源以及在磁场中的位置.(2)磁感应强度是用比值法定义的即B =FIl ,但B 的大小由磁场本身决定,与F 、Il 的大小没有关系.(3)磁感应强度的方向:磁感应强度的方向就是该处磁场的方向,规定为小磁针静止时N 极的指向,也可以表示为磁感线在该点的切线方向.2.磁场的叠加:由于磁感应强度是矢量,若某区域有多个磁场叠加,该区域中某点的磁感应强度就等于各个磁场在该点的磁感应强度的矢量和,可根据平行四边形法则求解.磁场中放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 cm ,它受到的磁场力为5.0×10-2 N .(1)求这个位置的磁感应强度大小;(2)若把通电导线中的电流增大到5 A ,则求这个位置的磁感应强度大小.解析 解题关键是只有当通电直导线垂直于磁场方向放置时,才能用B =FIl 计算B 的大小.(1)由磁感应强度的定义式得 B =FIl = 5.0×10-22.5×1×10-2T =2 T .(2)磁感应强度B 是由磁场和空间位置(点)决定的,与导线的长度l 、电流I 的大小无关,所以该位置的磁感应强度大小还是2 T .答案 (1)2 T (2)2 T(多选)如图所示,三根平行的足够长的通电直导线A 、B 、C (电流方向如图)分别放置在一个等腰直角三角形的三个顶点上,其中AB 边水平,AC 边竖直.O 点是斜边BC 的中点,每根导线在O 点所产生的磁感应强度大小均为B 0,则下列说法正确的有( )A .导线B 、C 在O 点产生的合磁感应强度大小为2B 0 B .导线A 、B 、C 在O 点产生的合磁感应强度大小为B 0 C .导线B 、C 在A 点产生的合磁感应强度方向由A 指向OD .导线A 、B 在O 点产生的合磁感应强度方向水平向右ACD [导线B 、C 在O 点产生的磁场方向相同,磁感应强度叠加后大小为2B 0,选项A 正确;三根平行的通电直导线在O 点产生的磁感应强度大小相等,B 合=(B 0)2+(2B 0)2=5B 0,选项B 错误;导线B 、C 在A 点产生的总的磁感应强度的方向是两个磁场叠加后的方向,方向由A 指向O ,选项C 正确;根据安培定则和矢量的叠加原理,导线A 、B 在O 点产生的总的磁感应强度的方向水平向右,选项D 正确.][训练1] 关于磁感应强度,下列说法正确的是( ) A .由B =FIl可知,B 与电流强度I 成反比B .由B =FIl可知,B 与电流受到的安培力F 成正比C .垂直磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度方向D .磁感应强度的大小、方向与放入磁场的通电导线的电流大小、长度、导线放置方向等均无关D [磁感应强度B =FIl 是采用比值法定义的,B 与F 、I 无关,由磁场本身属性决定,故选项A 、B 错误,选项D 正确;垂直于磁场方向放置的通电导线的受力方向与磁感应强度的方向垂直,故选项C 错误.][训练2] (2020·浙江卷)特高压直流输电是国家重点能源工程.如图所示,两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流I 1和I 2,I 1>I 2.a 、b 、c 三点连线与两根导线等高并垂直,b 点位于两根导线间的中点,a 、c 两点与b 点距离相等,d 点位于b 点正下方.不考虑地磁场的影响,则( )A .b 点处的磁感应强度大小为0B .d 点处的磁感应强度大小为0C .a 点处的磁感应强度方向竖直向下D .c 点处的磁感应强度方向竖直向下C [电流周围的磁场截面图如图所示,因I 1>I 2,则离导线相同距离处B 1>B 2.由磁感应强度的叠加可以看出,a 处的磁感应强度方向竖直向下,大小为两电流在a 处磁感应强度的同向叠加;b 处的磁感应强度大小为B b 1-B b 2,方向竖直向上;c 处磁感应强度方向为竖直向上,大小为两电流在该处磁感应强度同向叠加;d 处磁感应强度不为0.故答案为C .]探究点二 磁通量的理解和计算如图所示,当磁场方向与平面成θ角时,磁通量的表达式是怎样的?当磁场方向与平面平行时,磁通量是多少?提示Φ=BS sin θ01.磁通量的计算(1)公式:Φ=BS.适用条件:①匀强磁场;②磁感线与平面垂直.(2)在匀强磁场中,若磁感线与平面不垂直,公式Φ=BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积.2.磁通量的正负(1)磁通量是标量,但有正负,当磁感线从某一面上穿入时,磁通量为正值,磁感线从此面穿出时即为负值.(2)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Φ总=Φ1-Φ2.3.磁通量的变化量(1)当B不变,有效面积S变化时,ΔΦ=B·ΔS.(2)当B变化,有效面积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.(4)匀强磁场中与磁场垂直的线圈磁通量为BS.当线圈转过180°时,磁通量的变化量ΔΦ=2BS.如图所示,有一个垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.8 T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为10 cm,现在在纸面内先后放上圆线圈A、B和C(图中未画出),圆心均在O点处,A线圈的半径为1 cm,共10匝;B线圈的半径为2 cm,只有1匝;C线圈的半径为0.5 cm,只有1匝.(1)在磁感应强度B减为0.4 T的过程中,A和B线圈中的磁通量改变了多少?(2)在磁场方向转过30°角的过程中,C线圈中的磁通量改变了多少?解析(1)对A线圈,有Φ1=B1πr2A,Φ2=B2πr2A故A线圈的磁通量的改变量为ΦA=|Φ2-Φ1|=(0.8-0.4)×3.14×(1×10-2)2 Wb=1.256×10-4 WbB线圈的磁通量的改变量为ΦB=(0.8-0.4)×3.14×(2×10-2)2 Wb=5.024×10-4 Wb.(2)对C线圈,Φ1=Bπr2C磁场方向转过30°角,线圈在垂直于磁场方向的投影面积为πr2C cos 30°,则Φ2=Bπr2C cos 30°故磁通量的改变量为ΔΦC=Bπr2C(1-cos 30°)=0.8×3.14×(5×10-3)2×(1-0.866) Wb=8.4×10-6 Wb.答案(1)1.256×10-4 Wb 5.024×10-4 Wb(2)8.4×10-6 Wb[变式]在[例3]中,若将线圈A转过180°角的过程中,A线圈中的磁通量改变了多少?解析若转过180°角时,磁通量的变化为ΔΦ=2BS=2×0.8×3.14×(1×10-2)2 Wb=5.024×10-4 Wb.答案 5.024×10-4 Wb[题后总结]多角度判断磁通量大小1.定量计算通过公式Φ=BS来定量计算,计算磁通量时应注意的问题:(1)明确磁场是否为匀强磁场,知道磁感应强度的大小.(2)平面的面积S应为磁感线通过的有效面积.当平面S与磁场方向不垂直时,应明确所研究的平面与磁感应强度方向的夹角,准确找出垂直面积.(3)线圈的磁通量及其变化与线圈匝数无关,即磁通量的大小不受线圈匝数的影响.2.定性判断磁通量是指穿过线圈面积的磁感线的“净条数”,当有不同方向的磁场同时穿过同一面积时,此时的磁通量为各磁场穿过该面磁通量的代数和.[训练3]如图所示,一个闭合线圈放在匀强磁场中,线圈的轴线与磁场方向成30°角,磁感应强度为B,用下述哪个方法可使穿过线圈的磁通量增加一倍()A.把线圈的匝数增加一倍B.把线圈的面积增加一倍C.把线圈的半径增加一倍D.转动线圈使得轴线与磁场方向平行B[把线圈的匝数增加一倍,穿过线圈的磁感线的条数不变,磁通量不变,故选项A 错误;根据Φ=BS sin θ,把线圈的面积增加一倍,可使穿过线圈的磁通量增加一倍,故选项B正确;把线圈的半径增加一倍,线圈的面积S=πR2变为原来的4倍,磁通量变为原来的4倍,故选项C错误;转动线圈使得轴线与磁场方向平行,相当于线圈转过30°,与磁场垂直,线圈面积在垂直B方向上的投影由S sin 60°变为S,磁通量没有增加一倍,故选项D错误.]。
第十章_C磁感应强度_磁通量2012改

F q
(4)电场强度的方向:物理学中规定,电场中某点的电场强度的方向 跟正电荷在该点所受电场力的方向相同。
一、磁感应强度的方向:
物理学中把小磁针静止时,N极所 指的方向规定为该点磁感应强度的方 向,简称磁场方向。
二、磁感应强度的大小:
电流元:物理学中将很短一段通电导线中的电 流I和导线长度L的乘积IL叫做电流元
正面
φ0= B⊥ S
B∥
Φ0= + BSsinθ
? Φt= - BS cosθ
+? + ΔΦ= Φt- Φ0 -
θ
反面
= BS(sinθ+
cosθ)
如图所示,矩形线框abcd的长和宽分别为2L和L, 匀强磁场的磁感应强度为B,虚线为磁场的边界。若 线框以ab边为轴转过60°的过程中,穿过线框的磁通 量的变化情况是( ) • A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
(1)公式Ф =BS只适用于匀强磁场; (2)具体问题中要明确是穿过哪一面积的磁通量; (3)如果某个面积与磁感强度方向不垂直,计算 磁通量时,应先找出垂直磁感强度的面积.
【例2】 如图所示,矩形线圈的面积为 S,置于磁感强度为B,方向水平向右的匀 强磁场中,开始时线圈平面与磁场垂直。 求线圈平面在下列情况下的磁通量的变化 量。①转过90°;②转过180°。
(1) 大小B=
F IL
(条件:电流I 和磁场方向垂直)
(2)方向:小磁针静止时所指的方向为该处磁感应强度的方向
(3)物理意义:磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量
磁通量
穿过某一面积的磁感线条数叫做磁通量 单位:Wb 韦伯 简称 韦 1Wb=1T×m2
例:如图所示,在条形磁铁中部垂直套有A、 B两个圆环,试分析穿过A环、B环的磁通量谁 大。
磁感应强度磁通量(共20张PPT)

zxxkw
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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zxxkw
在电场中我们用电场强度来表征电场 的强弱和方向;在磁场中类似的,我 们也引入一个物理量来表示磁场的强 弱和方向zxxkw 。这就是磁感应强度。用符号
I2 O
I4
Hale Waihona Puke I1I3如下图,套在条形磁铁外的三个线圈,其面积S1>
S2= S3,且 “3〞线圈在磁铁的正中间。设各线圈
中的磁通量依次为Ф1、Ф2、Ф3那么它们的大小
关系是(
)C
A、 Ф1>Ф2>Ф3
B、 Ф1>Ф2=Ф3
C、 Ф1<Ф2<Ф3
D、 Ф1<Ф2=Ф3
BS/2 初始位置转过90度角,那么穿过线框平面的磁通量为_____,假
0 设从初始位置转过180度角,那么穿过线框平面的磁通量变化
为_______
2BS
O
O’
如下图,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
情况以下D表达正确的选项是(线框平行于纸面移
动)(
4T的匀强磁场中,当磁场与环面垂直时,穿过环面的磁通量是_______;
当两磁场在某点方向成一夹角时,该点的磁感应强度由平行四边形定那么求得。
适用条件: 匀强磁场,
b
B 小磁针N极(北极)的受力方向或小磁针静止时N极的指向,规定为该点的磁场方向, 即磁感应强度的方向
均向上,Фa=Фb
c
θ d
面积S=0.5m2的闭合金属圆线圈处于磁感应强
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
C磁感应强度、安培力、磁通量

F 5 (1) 解: B T 50T IL 10 0.01
(2) ∵B是描述磁场本身性质的物理量, B 50T ∵导线与磁场方向平行,
F 0
2、如右图所示,通电导线由I位置绕固定轴转
到Ⅱ位置,该导线所受安培力大小(
C
)
A.变大
B.变小 C.不变
D.不能确定答案
3、一根重力为G的金属棒MN,两端用细软导线 连接后悬挂于a、b两点,棒的中部处于方向垂直 于纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向 从M流向N,如图示,此时悬线上有拉力,为了 使拉力等于零,可以( C ) A、适当减小磁感强度; a b B、使磁场反向; F′ C、适当增大电流强度; F T ××××× T D、使电流方向改变。 × × × × ×
检验某处有无电场存在,可以用什么方法? 检验某处有无磁场存在,可以用什么方法? 如果通电导线不受磁场力,该处是否一 定不存在磁场,磁感应强度一定为零吗?
二、磁场力(安培力)的大小
1)当I B, F=BIL 2)当I // B, F=0 3)当I与B有夹角,F=BIL有效 BIL sin
小 结
磁感 (矢量) B Il
(标量)B
条件:B⊥I (l)
N 1T 1 A m
磁通量密度 ——磁感应强度的大小
Wb 1T 1 2 条件:B⊥S m S 穿过垂直于磁场方向的单位面积上的磁通量(磁感线的 条数)和该处的磁感应强度大小相等。
地球磁场是海龟回家时的罗盘和地图。在巴西 近海柄息的棱皮龟经过8个星期的跋涉,不吃不 喝,横渡1400海里,到大西洋的复活节岛上产卵。
一、描述磁场的强弱 (定量)
1.知识回顾
F 电场强度 E q
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匀强磁场中,面积为0.5米2的平面中,垂直穿过 的磁通量为0.4韦伯,则该处的磁感强度B= 0.8 特. 如果再将面积缩小一半,该处的磁感强度B= 0.8 特 .如果面积不变,但转到于磁感 线成30°角,则该平 面穿过的磁通量变为 0.2 韦.
B
θ
水平面面积S,匀强磁场 磁感应强度B,与水平成 θ角.现使平面S顺时针转 到竖直位置,穿过S的磁 通量变化了多少?
思考与讨论
检验某处有无电场存在,可以用什么方法? 检验某处有无磁场存在,可以用什么方法? 如果通电导线不受磁场力,该处是否 一定不存在磁场,磁感应强度一定为零吗?
磁场力的大小
1)当I B, F=BIL 2)当I // B, F=0 3)当I与B有夹角,F=BIL有效 BIL sin
(导线的有效长度即导线在垂直于磁场方向的投影)
I
L有效
I
B
B
I
B
IB F最大
I // B F=0
I与 B斜交 0﹤F ﹤最大值
巩固练习
1、垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长L=1cm,通 电电流强度I=10A,若它所受的磁场力F=5N,求: (1)该磁场的磁感应强度B是多少? (2)若电流增大到20A,则该磁场的磁感应强度B是多少? 此时它所受磁场力是多大? (3)若导线平行磁场方向,则磁感强度B是多少? 此时它所受磁场力是多大?
磁通量大小的计算
磁场和面垂直: 磁场和面平行: 磁场和面成任 意角度:
S
B
S
B
S Sn
B
BS
0
BSn BS cos
磁通量计算有二种分解法
B
B∥
B
B⊥
S
60°
φ= B× S
30°
S
B
φ= B⊥× S
S⊥
φ= B× S ⊥
磁通量密度
磁 通 量
BS
(B S)
6、磁场中一段2㎝长的直导线,通过2.5A的电流时, 受到的安培力为0.1N,则通电直导线中点处的磁感强 度B可能是 ( AC ) A.2T B.小于2T C.大于2T D.零
巩固练习
7、如右图所示,通电导线由I位置绕固定轴转
到Ⅱ位置,该导线所受安培力(
C
)
A.变大
B.变小 C.不变
D.不能确定答案
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
比值定义法
F 在b处, 是个定值 Il F 在a、b、c不同位置, 是不相同 Il
悬线上有拉力: F
拉力等于零:
T G ' F G
G
∴磁场力要增大
巩固练习
4、长10厘米,通过3安培电流的直导线,放在匀强磁 场中,调整它的方向,其受到的磁场力在0-0.03牛之间变 化,则该磁场的磁感应强度为 0.1 特。 5、某地的地磁场大约是4.0×10-5 T,一根长为500m的 电线,电流为10A,该导线可能受到的安培力是( B ) A.0.5N B. 0.1N C. 0.3N D. 0.4N
巩固练习
8、在倾角为θ的光滑斜面上置有一根通有电流I, 长度为l,质量为m的导体棒,若要使棒静止在斜 面上,外加匀强磁场的磁感强度B的最小值 为
mg sin Il
,方向
垂直斜面向上。 。
B最小
F最小 m gsin Il Il
G
F最小
回家作业
1、练习册P71~72:1、3、5
2、
C、磁感应强度 磁通量
I
B
I
B
I
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
rB
N 1T 1 A m
N
S
B
S
N
B
安培力大小与方向
1)当I B, F=BIL 2)当I // B, F=0 3)当I与B有夹角,F=BIL有效 BIL sin
(导线的有效长度即导线在垂直于磁场方向的投影)
I
L有效
I
B
B
I
B
IB F最大
I // B F=0
I与 B斜交 0﹤F ﹤最大值
2、根据磁感应强度的定义 的是
F B Il
,下列说法中正确 (
D
)
A、在磁场中的某确定位置,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F=0,那么该 处的B一定为零; C、磁场中某处的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也一定为零。
F 5 (1) B 解: T 50T IL 10 0.01
(2) ∵B是描述磁场本身性质的物理量, B (3) ∵B是描述磁场本身性质的物理量, B ∵导线与磁场方向平行, F 0
F1 BI1L 50 20 0.01N 10N
50T 50T
巩固练习
C、磁感应强度 磁通量
第一课时
物理学中把小磁针静止时,N极所指的 方向规定为该点磁感应强度的方向,简称 磁场方向。
磁场不仅有方向,而且有强弱
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。
磁通量 ——穿过某一平面的磁感线的多少。
(标量)
BS 条件:B⊥S
1Wb=1T· m2
回家作业
1、练习册P71~72:2、4、6~11
2、
磁感应强度
表示磁场强弱和方向的物理量 反映磁场力的性质的物理量 1、定义:垂直于磁场方向的通电导线,所受的磁场力F 与电流 I 和导线的长度 l 的乘积的比值叫做磁 场中该处的磁感应强度。
F 2、定义式: B Il
适用条件:B⊥I (l)
3、单位: 特斯拉,简称:特;符号:T 4、方向: (矢量) 磁感应强度的方向,即磁场中该点的 磁场方向,即磁感线在该点的切线方 向,即小磁针静止时N极在该处的指向 B 的方向与F 的方向垂直。
巩固练习
3、一根有质量的金属棒MN,两端用细软导线连 接后悬挂于a、b两点,棒的中部处于方向垂直于 纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从 M流向N,如图示,此时悬线上有拉力,为了使 拉力等于零,可以( C ) a b F′ A、适当减小磁感强度; F T T B、使磁场反向; × × × × × × × × ×I × C、适当增大电流强度; M ×B× × × × N D、使电流方向改变。
巩固练习
如图所示,两圆环A、B同心放置且半 径RA >RB ,将一条形磁铁置于两圆环心处, 且与圆环平面垂直,则穿过A、B两圆环的 磁通量的大小关系为( B) A.ΦA>ΦB N B.ΦA<ΦB C.ΦA=ΦB B A D.无法确定
S
条形磁铁的磁感线分布
巩固练习
如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd 在细长磁铁N极附近下落,保持bc边在纸外, ad边在纸内,由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到 位置Ⅲ,且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ,在 这个过程中,线圈中的磁通量( ) D A.是增加的 B.是减少的 C.先增加,后减少 D.先减少,后增加
巩固练习
在磁感应强度为B = 0 .2T的匀强磁场中,有一面积为 S = 30cm2的矩形线框,线框平面与磁场方向垂直,求: (1)穿过线框的磁通量为多大? (2)若从图所示位置开始绕垂直于磁场方向的OO´轴 转过60o角,则穿过线框平面的磁通量为多大? (3)从图示位置开始,在转过1800角 的过程中,穿过线框平面的磁通 量的变化为多少?
磁通量密度 B S (标量)
即:穿过垂直于磁场方向的单位面积上的磁通量 (磁感线的条数)和该处的磁感应强度大小相等。 所以:磁感应强度B的大小通常也叫做磁通量密度。
巩固练习
关于磁通量,下列说法中正确的是 ( A ) A.穿过某一面积的磁感线条数越多,磁通量越大 B.穿过某一面积的磁通量一定等于面积S与该处 磁感应强度B的乘积 C.若穿过某一面积的磁通量为零,则该处的磁感应 强度一定为零 D.穿过某一面积的磁通量等于该面积上单位面积的 磁感线条数
小 结
磁感应强度
F (矢量) B Il
——表示磁场强弱和方向的物理量
条件:B⊥I (l)
N 1T 1 A m
磁通量密度 ——磁感应强度的大小
(标量)B
Wb 1T 1 2 条件:B⊥S m S 穿过垂直于磁场方向的单位面积上的磁通量(磁感线的 条数)和该处的磁感应强度大小相等。