磁感应强度

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说明:如果导线很短很短,B就是导线所在处的磁感应强度.
2、公式:
F B IL
(条件:磁场与导线垂直)
3、单位:在SI制中,其单位是特斯拉,简称特,国际
N 符号是T. 1 T=1 Am
4、意义: 磁感应强度B是表示磁场强弱的物理量.
问题与思考:
F B 有人根据 IL 提出:一个磁场中某点的磁
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,这种说法有什么问题?
7.某地的地磁场磁感应强度为B=5.×10-3T与 水平方向夹角为53°,则穿过水平面内面积 S=2×102m2的平面的磁通量大小为多少?
练习1.下列关于磁通量和磁感应强度的说法正确的是 ( ) A.穿过某一个面的磁通量越大,该处磁感应强度也越大 B.穿过某个面的磁通wenku.baidu.com为零,该处的磁感应强度也为零 C.穿过垂直于磁感应强度方向的某面积的磁感线的条数 就是磁通量 D.当平面跟磁场方向平行时,穿过这个面的磁通量必定为 零
结论:通过一闭合曲 面的合磁通量为零
1.电流的磁场
安培定则: 右手 握住导线 ,让伸直的拇指所指的方向 与电流方向一致,
弯曲的四指
所指的方向就是磁感线环绕的方向
练习1. 在下图中,当K接通后,画出通电电流 产生磁场中的小磁针的偏转情况。
S
N
S
N
+
K
S
N

N N
S S
练习2.如图所示,圆环上带有大量的负电荷,当圆环 以轴心沿如图方向转动时,则a、b、c、d四个小磁 针的运动情况是 ( ) A.a、b、d不动,c的N极朝纸外 B.a、b、d的N极朝纸内,c的N极朝纸外 C.d不动, c的N极朝纸外。a、b的N极朝纸内 D.a、b、d的N极朝纸外,c的N极朝纸内
4.一根软铁棒在磁场中被磁化.是因为 ( D) A.软铁棒中产生了分子电流 B.软铁棒中分子电流取向变得杂乱无章 C.软铁棒中分子电流消失了 D软铁棒中分子电流取向变得大致相同
图片欣赏:
电磁铁能吸起成吨的钢材
小磁铁吸引铁钉
说明:磁体产生的磁场也有强弱之分 那通过什么物理量来描述磁场的强弱呢?
类比1:
若I1>I2呢?
2.磁感应强度B
(作业16) 2.如图为某磁场中的磁感线.则 A.a、b两处磁感应强度大小不等,Ba>Bb B.a、b两处磁感应强度大小不等,Ba<Bb C.同一小段通电导线放在a处时受力一定比b处时大 D.同一小段通电导线放在a处时受力可能比b处时小
问题思考 3.下列说法中正确的是 ( ) A.电荷在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安培力的作用,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,所受的磁场力 与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该 处磁场的强弱
(4)若题中去掉“通电导线与磁场方向垂直” 则该点的磁感应强度 B A.B=2T B. B≥2T C. B≤2T D. 以上都有可能
例2.如图所示,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
CD
练习2.有一矩形线圈面积为S,匝数为n,将它置 于匀强磁场中,且使线圈平面与磁感线方向垂直, 设穿过该线圈的磁通量为φ,则该磁场的磁感应 强度大小为 ( ) A.φ/nS B. nφ/S C.φ/S D.无法判断
C
8.磁通密度
B S
表示磁感应强度等于垂直穿过单位面积的 磁通量
1T=1Wb/m2=1N/A.m
注意:磁场中某点磁感应强度的大小和方向 是确定的,反映磁场本身的性质,与小磁 针,电流的存在与否无关。
(问题思考)1.下列关于磁感应强度的方向的说法中. 正确的是 (BD) A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该 处时所受磁场力的方向 B.小磁针N极受磁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
O
O’
针对训练:如图所示,一面积为S的长方形线 圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场 中,这时穿过线圈的磁通量为______Wb,当 线圈以ab为轴从图中位置转过60°的瞬间, 穿过线圈的磁通量为______Wb.
1 BS 2 1 BS 2
例4.纸面有一边长为a的正方形线圈, 垂直于纸 面的匀强磁场的磁感强度为B , ⑴将正方形线圈改为圆, 但导线的长度没有改 变, 则穿过线圈的磁通量的如何变化? 改变多 少? ⑵若将正方形线圈翻转180°,则穿过线圈的磁 通量如何变化?改变了多少?
在电场中,通过什么物理量来反映电 场的强弱分布的?
电场强度
在磁场中,用磁感应强度 描述磁场的强弱
二、磁感应强度的方向: 1. 物理学中规定:小磁针静止时北 (N) 极所 指的方向 ( 即 N 极受力方向 ) 规定为该点的磁 感应强度的方向,简称磁场的方向。 2.磁感应强度是矢量
类比2:
电场中如何比较不同位置的场强大 小呢?
例1.匀强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2.5A,导线长1 cm,它受到的安培力为 B 5×10-2 N.求: (1)这个位置的磁感应强度是多大? F (2)若拿走这根通电导线,该处的磁感应强度又是多大 ? F′=0 (3)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?
作业(16) 3.如图所示,两根非常靠近且互相垂直的长直导线, 当通以如图所示方向的电流时,电流所产生的磁场 在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里 的 ( ) A.区域I B.区域Ⅱ C.区域Ⅲ D.区域Ⅳ
作业(16) 5.两根通电的长直导线平行放置,电流分别为I1和I2,电流的方 向如图4所示.在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点,其 中a、b在导线横截面连线的延长线上,c、d在导线横截面连线 的垂直平分线上.导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应 强度可能为零的是 ( ) A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
第2节 磁感应强度,磁通量
学习目标: 1.理解和掌握磁感应强度的方向和大 小、单位。 2.能用磁感应强度的定义式进行有关 计算。
一.安培分子电流假说 1、内容: 在原子、分子等物质微粒的内部,存在着 一种环形电流一分子电流.分子电流使每个物 质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两 个磁极.
S
N
F=0
且当B// I时,F=0
实验表明:
①在同一磁场中,不管I、L如何改变,比值B 总是不变的.
②I、L不变,但在不同的磁场中,比值B是不 同的. 结论:说明比值B与放入的通电导线无关, 反映了磁场本身的特性,这就是我们要寻找的 磁感应强度。
三、磁感应强度的大小
1、定义: 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的 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.
当B⊥S时,磁通量最大Φ=BS 当B∥S时,磁通量最小Φ=0. 一般 :Φ=BS┴
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.
若过一个平面若有方向相反的两个磁通量, 这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和(即相反 方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通)
比较:
Фa_______Фb
磁通量的方向向_____
问题思考5. 如图所示是等腰直角三棱柱,其平面 ABCD为正方形,边长为L,它们按图示位置放置于 竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,则下列说 法中正确的是A.穿过ABCD平面的磁通量大小为 L2B C B.穿过BCFE平面的磁通量大小为L2B C.穿过ADFE平面的磁通量大小为零 D.穿过整个三棱柱的磁通量为零
针对训练⒈ 下列说法中正确的是 ( B ) A、因为B=F/IL ,所以某处磁感应强度的大小与 放入该处的通电小段导线IL乘积成反比 B、一小段通电导线放在某处不受磁场力作用, 则该处不一定没有磁场 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处磁感应强度一定比B处的 磁感应强度大 D、磁感应强度的方向跟放在磁场中的通电导 线受力的方向有关
ΔΦ=Φ2-Φ1
是某两个时刻穿过某个平面S的磁 通量之差,即ΔΦ取决于末状态的磁 通量Φ2与初状态磁通量Φ1的代数差。 磁通量的变化一般有三种形式: (1)B不变,S变化; (2)B变化,S不变; (3)B和S同时变化.
针对训练:如图1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 0角,则穿过线 通量为_____, 若从初始位置转过 90 BS 框平面的磁通量为_____, 若从初始位置转过1800角 0 2BS ,则穿过线框平面的磁通量变化为_____
3.磁通量
预习自测3:
一个面积是40cm2的导线框,垂直地放在足够大的 匀强磁场中,穿过它的磁通量为0.8Wb,则匀强磁场的磁 感应强度多大?若放入一个面积为100cm2的导线框于 该磁场中垂直,则穿过该线框的磁通量为多少?当磁场 方向与这个线框的平面成300,则穿过该线框的磁通量 又为多少?
7.磁通量的变化
练习1:如图所示,一束带电粒子沿水平方 向飞过小磁针的上方,并与磁针指向平行,能使 小磁针的N极转向读者,那么这束带电粒子可能 是( )
BC
A、向右飞行的正离子束
B、向左飞行的正离子束
C、向右飞行的负离子束
D、向左飞行的负离子束
练习2、如图所示,环形导线周围有三 只小磁针a、b、c,闭合开关S后, 三 只小磁针N极的偏转方向是( ) D A、全向里 B、全向外 C、a向里,b、c向外 D、a、c向外,b向里
O
四.磁通量
1、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.
2、公式: Φ=BS┴ 3、单位:韦伯 (Wb) 1Wb=1T· m2
4理解:用“穿过某个面的磁感线条数”理解 磁通量
5、适用条件 1)匀强磁场 :B是匀强磁场的磁感应强度. 2)磁场方向垂直平面: B⊥S. 若S与B不垂直,则S为垂直于磁场方向的投影面积.
分子电流实际上是由核外电子绕核运动形成的
2、应用:解释磁现象
未被磁化的铁棒
N
S
磁化后的铁棒
3.磁现象的电本质:
磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的
4、意义: 1)成功解释磁化和消磁现象 2)揭示了磁性的起源
3)揭示了电和磁的本质联系
1. 如图所示,质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持 静止,此时细绳与竖直方向的夹角为θ,则下列说法中正确的是 ( ) C A.回形针静止时受到的磁体对它的磁力大小为mgtan θ B.回形针静止时受到的细线的拉力大小为 C.现用点燃的火柴对回形针加热,过一会儿发现回形针不被磁 铁吸引了.原因是回形针加热后,分子电流排列无序了 D.现用点燃的火柴对回形针加热,过一会儿发现回形针不被磁 铁吸引了.原因是回形针加热后,分子电流消失了
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 B.一直减少 C.先增加后减少 D.先增加,再减少直到零,然后再增加,然后再减少
a′
a
b
b'′′′′′′
d
c
c′
d'′
(作业16)
通过同一检验电荷的受力情况
磁场中如何比较不同位置的场强大小呢?
通过小磁针的受力情况 通过通电导线的受力情况
实验:探究影响通电导线的受力因素
①保持导线通电部分的长
度不变,改变电流的大小. ②保持电流不变,改变导 线通电部分的长度.
B
F
精确的实验表明,通电导线 与磁场垂直时受力的大小,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 乘积成正比,用公式表示为 F=BIL (B为比例系数)
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