[目标定位] 1.通过实验、类比和分析，寻找描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度.2.进一步体会通过比值定义物理量的方法.3.知道磁感应强度的定义，知道其方向、大小、定义式和单位．
一、磁感应强度及其方向
1．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，用符号B表示．
2．磁感应强度的方向：小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称为磁场的方向．
深度思考
关于磁场的方向有几种描述方法？
答案①磁感应强度的方向；
②小磁针N极受力的方向；
③小磁针静止时N极的指向．
例1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极所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
解析磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场方向，磁场方向也就是小磁针N极受力的方向．但电流受力的方向不是磁场的方向．
答案BD
(1)磁感应强度的方向和小磁针N极受力方向相同，但绝非电流的受力方向．(2)磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定的，和小磁针、电流的存在与否无关．
二、磁感应强度的大小
1．在物理学中，把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元．2．探究实验
(1)如图1，三块相同的蹄形磁铁并列放在桌上，可以认为磁极间的磁场是均匀的，直导线的方向与磁感应强度的方向垂直．
图1
(2)有电流通过时导线将摆动一个角度，通过摆动角度的大小可以比较导线受力的大小．
(3)大量的实验事实证明，通电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，用公式表示为F＝ILB.式中B 是比例系数，它与导线的长度和电流的大小无关_．(填“有关”或“无关”)
3．磁感应强度的大小
(1)定义：一个电流元垂直放入磁场中的某点，电流元受到的磁场力F与该电流元IL的比值．
(2)定义式：B＝F
IL.
(3)单位：特斯拉，简称特，符号是T. 深度思考
(1)图1中的探究实验应用了哪种物理学方法？(2)据公式B＝F
IL知，磁场中某处的磁感应强度的大小与通电导线在该处所受磁场力F成正比，与导线中的电流I和导线长度L的乘积IL成反比，这种说法正确吗？为什么？
答案(1)控制变量法．
(2)不正确．公式B＝F
IL只是磁感应强度的定义式，磁场中某处的磁感应强度只与磁场本身有关，与该处是否放导线、导线所受磁场力以及导线的长度、通电电流大小均无关．
例2磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是2.5A，导线长1cm，它受到的磁场力为5.0×10－2N．求：
(1)这个位置的磁感应强度；
(2)如果把通电导线中的电流增大到5A时，这一位置的磁感应强度；
(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否能肯定在这里没有磁场？
解析(1)由磁感应强度的定义式得
B ＝F
IL ＝ 5.0×10－
22.5×1×10－2
T ＝2T.
(2)磁感应强度B 是由磁场自身决定的，和导线的长度L 、电流I 的大小无关，所以该位置的磁感应强度还是2T.
(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：①该处没有磁场；②该处有磁场，但通电导线与磁场方向平行． 答案 (1)2T (2)2T (3)不能肯定
(1)在定义式B ＝F
IL 中，通电导线必须垂直于磁场方向放置，因为沿不同方向放置导线时，同
一导线受到的磁场力不相等.
(2)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L 应很短很短，IL 称为“电流元”，相当于静电场中电场强度公式E ＝F
q
中的“试探电荷”.
(3)磁感应强度B 是用比值法定义的物理量，其大小只取决于磁场本身的性质，与F 、I 、L 无关，与磁场中有没有通电导线无关.
1．(磁感应强度的方向)有关磁感应强度的方向，下列说法正确的是( ) A ．B 的方向就是小磁针N 极所指的方向
B ．B 的方向与小磁针在任何情况下N 极受力方向一致
C ．B 的方向与小磁针在任何情况下S 极受力方向一致
D ．B 的方向就是通电导线的受力方向 答案 B
2．(磁感应强度的大小)关于磁感应强度B 、电流I 、导线长度L 和电流所受磁场力F 的关系，下面的说法中正确的是( ) A ．在B ＝0的地方，F 一定等于零 B ．在F ＝0的地方，B 一定等于零
C ．若B ＝1T ，I ＝1A ，L ＝1m ，则F 一定等于1N
D ．若L ＝1m ，I ＝1A ，F ＝1N ，则B 一定等于1T 答案 A
解析 在B 为零的地方，则F 一定为零，而F 为零时，则B 不一定为零，可能B 与I 平行．故A 正确，B 错误；若B ＝1 T ，I ＝1 A ，L ＝1 m ，根据F ＝BIL sin α，知只有B 垂直于I 时，F ＝BIL ＝1 N ，故C 错误；若F ＝1 N ，I ＝1 A ，L ＝1 m ，根据F ＝BIL sin α，知只有B 垂直于I
时，F ＝BIL ＝1 N ，B ＝1 T ，故D 错误.
题组一 磁感应强度的方向
1．(多选)关于磁感应强度，下列说法正确的是( )
A ．根据定义，磁场中某点的磁感应强度
B 的方向与导线放置的方向有关 B ．B 是矢量，方向与F 的方向一致
C ．B 是矢量，方向与小磁针在该点静止时S 极所指的方向相反
D ．在确定的磁场中，某点的磁感应强度方向与该点是否放小磁针无关 答案 CD
2．(多选)关于磁感应强度的下列说法中，正确的是( ) A ．磁感应强度的方向就是小磁针N 极的受力方向 B ．磁感应强度是标量
C ．垂直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 ．磁感应强度的大小、方向与放入磁场的通电导线的电流大小、导线长度、导线取向等均无关 答案 AD
题组二 对磁感应强度的定义式B ＝F
IL 的理解
3．下列说法中正确的是( )
A ．磁场中某点的磁感应强度可以这样测定：测出一小段通电导线受到的磁场力F ，与该导线的长度L 、以及通过的电流I ，根据
B ＝F
IL
可算出该点的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 ＝F
IL 只是定义式，它的大小取决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 ．放置在磁场中的1m 长的导线，通以1A 的电流，受力为1N ，该处的磁感应强度大小为1T 答案 C
4．磁感应强度的单位是特斯拉(T)，与它等价的是 ( ) A.N A·m B.N·A m C.N·A m 2 D.N A·m 2
答案 A
解析当导线与磁场方向垂直时，由公式B＝F
IL知，磁感应强度B的单位由F、I、L的单位
决定．在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称T,1T＝1N
A·m.
5．有一段直导线长1cm，通过5A的电流，把它置于垂直于磁场中的某点时，受到的磁场力为0.1N，则该点的磁感应强度的B值大小为()
A．1TB．5TC．2TD．2.5T
答案 C
解析根据B＝F
IL＝
0.1
5×0.01
T＝2T.
6．(多选)一根长为0.2m的通电导线，导线中的电流为2A，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是()
A．0.4N B．0.2N
C．0.1N D．0
答案BCD
7．(多选)下列关于磁感应强度和电场强度的概念的说法正确的是()
A．电场强度是描述电场强弱的物理量，反映了电场的性质，磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，反映了磁场的性质
B．电荷周围激发电场，运动电荷周围会激发磁场
C．电场中任何位置处的电场强度与引入的试探电荷无关，磁场中各处的磁感应强度与引入的电流元无关
D．电荷在电场中受到的电场力方向就是该处电场的方向，电流元在磁场中受到的磁场力的方向就是该处磁场的方向
答案ABC
解析电场强度和磁感应强度分别是描述电场和磁场的物理量，反映了电场和磁场的性质，选项A对；电荷周围存在电场、电流周围存在磁场，选项B对；电场强度和磁感应强度分别由电场和磁场本身决定，选项C对；正电荷所受电场力方向才是该处电场的方向，电流元受到的磁场力方向不是磁场的方向，选项D错．
题组三综合应用
8．在磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长为1cm，电流为0.5A，所受的磁场力为5×10－4N．求：
(1)该位置的磁感应强度多大？
(2)若将该电流撤去，该位置的磁感应强度又是多大？
(3)若将通电导线跟磁场平行放置，该导体所受磁场力多大？
答案(1)0.1T(2)0.1T(3)0
解析(1)由B＝F
IL，得
B＝5×10－4
0.01×0.5
T＝0.1T.
(2)该处的磁感应强度不变，B＝0.1T.
(3)电流元平行磁场放置时，不受磁场力，F＝0.