高中物理2 磁感应强度 磁通量导学案

磁感应强度 磁通量

【学习目标】

1．掌握磁感应强度的定义和磁通量的定义。

2．掌握利用磁感应强度的定义式进行计算。

3．掌握在匀强电场中通过面积S的磁通量的计算。

【学习重点】

1．磁感应强度和磁通量的概念。

2．磁感应强度的定义是有条件的，它必须是当通电直导线L与磁场方向垂直。

【学习难点】

磁通量概念的建立。

【学习过程】

一、磁感应强度

1．定义：_______________________________________________________________

_______________________________________________________________________。

（2）定义式：___________

（3）单位：__________，简称____，符号____；1T=__________

强调：磁感应强度是___________，方向与该点_________方向相同。

特别提醒：磁感应强度与电流元受力情况________，与其放置方向________，与电流元大小____________，仅由_____________性质决定。

例1：磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，导线长??=1cm，电流强度??=2.5A，若它所受的磁场力??=0.05N

（1）求这个位置的磁感应强度??多大？

（2）若导线中电流强度变为5A，这个位置的磁感应强度B多大？该通电导线受到的磁场力多大？

【练习1】下列说法中正确的是（    ）

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的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值，即B＝

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

C．磁感应强度B＝只是定义式，它的大小取决于场源以及在磁场中的位置，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

【练习2】下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是（    ）

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极受磁场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

【练习3】下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法，正确的是（    ）

A．电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同

B．电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同

C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同

D．磁感应强度的方向与小磁针静止后，N极所指的方向相同

【练习4】关于磁场力、磁感应强度的下列说法，正确的是（    ）

A．通电导体不受磁场力作用的地方一定没有磁场

B．将I、L相同的通电导体放在同一匀强磁场的不同位置，受磁场力一定相同

C．通电导线所受磁场力的方向就是磁感应强度的方向

D．以上说法都不正确

二、匀强磁场

1．定义：_____________________________________________________________

______________________________________________________________________。

【练习5】关于匀强磁场，下列说法中正确的是（    ）

A．在某一磁场中，若有无数处磁感应强度相同，这个区域里的磁场就是匀强磁场

B．只要磁感线是直线，该处的磁场一定是匀强磁场

C．匀强磁场中的磁感线，必定是相互平行且间距相等的直线

D．距离很近的两个异名磁极之间及通电螺线管内部靠近中间部分的磁场，都可视为匀强磁场

三、磁通量

1．定义：_____________________________________________________________

______________________________________________________________________。

2．公式：_____________

3．适用条件：

（1）_________________________；

（2）_________________________。

4．有效面积

在匀强磁场??中，若磁感线与平面不垂直，公式??＝????中的??应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积。

??＝????????????，式中??????????即面积??在垂直于磁感线方向的投影，我们称为“有效面积”。

磁通量也可理解为穿过某面积的___________________，当有方向相反的两簇条数相同的磁感线穿过某面积时，该面积上的磁通量为________。

5．单位：____________；1Wb=____________

6．物理意义：磁通量表示_______________________________。

对于同一个平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量________。当它跟磁场方向平行时，没有磁感线穿过它，则磁通量__________。

教师演示几种情况

??______            ??_______            ??_______

【练习6】如图所示，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，则穿过平面的磁通量为________。若使框架绕OO′转过60°角，则穿过框架平面的磁通量为________；若从初始位置转过90°角，则穿过框架平面的磁通量为________；若从初始位置转过180°角，则穿过框架平面的磁通量变化量大小为________。

磁感应强度与电场强度的比较

【达标检测】

1．关于磁感强度下列说法中正确的是（    ）

A．由B=F/IL知，磁场中某点的磁感强度的大小与IL的乘积成反比，与F成正比

B．无论I的方向如何都可由B=F/IL求磁感强度的大小

C．磁场中某处磁感强度方向与通电导线在该处的安培力的方向相同

D．磁场中某点的磁感强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关

答案：D

2．磁感应强度单位是特斯拉，1特斯拉相当于（    ）

A．1kg/A·s2

B．1kg•m/A•s2

C．1kg•m2/s2

D．1kg•m2/A•s2

答案：A

3．关于磁感应强度，下列说法正确的是：（    ）

A．磁感应强度只是描述磁场的强弱的物理量

B．通电导线所受磁场力为零，该处磁感应强度一定为零

C．通电导线所受磁场力为零，该处磁感应强度不一定为零

D．放置在磁场中lm的导线，通过lA的电流，受到的力为1N时，该处磁感应强度就是1T

答案：C

4．一根导线长0.2m，通以3A的电流，在磁场中某处受到的最大的磁场力是6×10-2N，则该处的磁感应强度B的大小是____T。如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的B的大小是______T。

答案：1×10-1，1×10-1

5．在赤道上，地球磁场磁感应强度的大小是0.5×10-4T，则沿东西方向、长为20m，通有由西向东30A电流的水平导线，受地磁场作用力的大小为________。

答案：3×10-2N

6．如图所示，在一个盛稀硫酸的大容器中浮着一个软木塞，在木塞中插入一片锌片和铜片，它们的上部用一个小的铜线圈连起来，问在地磁场的作用下线圈将停在什么方向？

答案：南北方向。

7．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图，1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10km/s的电磁炮（常规炮弹速度约为2km/s），若轨道宽2m，长100m，通过的电流为10A，则轨道间所加磁场的磁感应强度为_______T，磁场力的最大功率P=______W。（轨道摩擦不计）

答案：55T    1.1×107W