高中物理 第三章 磁场 3_2磁感应强度学案2新人教版选修3-1

3.2 磁感应强度课后检测1、关于磁感应强度，下列说法正确的是（ ）A 、由B=F/IL 可知：磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电流I 的减小而增大B 、由B=F/IL 可知：磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线长度L 的增大而减小C 、由B=F/IL 可知：磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线所受的磁场力F 的增大而增大D 、磁场中某处B=F/IL 是定值，由磁场本身决定的。

2.下列说法不正确的是（ ）A.电荷在某处不受电场力作用时，该处的电场强度一定为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用时，该处的磁感应强度一定为零C.把一检验电荷放在电场中某点时，电荷所受电场力与其电量的比值叫该点的电场强度D.把一小段通电导线放在磁场中某处时，该导线所受磁场力与其长度与电流强度乘积之比值叫做该处的磁感应强度。

3、有一小段通电直导线，长为1cm ，电流强度为5A ，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1N ，则该点的磁感应强度B （ ）A ．一定等于2TB ．一定小于2TC ．大于等于2TD ．以上情况都有可能4.一根导线长0.2m ，通过3A 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________T ，如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是_______T 。

5在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场力方向垂直。

先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样。

图中的几幅图像表现的导线受的力与通过导线的电流I 的关系。

а、ъ各代表一组的数据。

在甲、乙、丙、丁四幅图中，正确的是哪一幅或哪几幅？（ ）甲 乙 丙 丁6.下列关于通电导线在磁场中受到的磁场力的说法，正确的是（ ）A ．受力的大小只跟磁场的强弱和电流的大小有关B ．如果导线受到的磁场力为零，导线所在处的磁感应强度必为零C ．如果导线受到的磁场力最大，导线必与磁场方向垂直D ．所受磁场力的方向只与磁场的方向有关，与电流的方向无关 7.关于磁场，以下说法正确的是（ ）A ．电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点磁感强度一定为零B ．磁场中某点的磁感应强度，根据公式B=F/I ·1，它跟F ，I ，1都有关C ．磁场中某点的磁感应强度的方向垂直于该点的磁场方向D ．磁场中任一点的磁感强度都由磁场本身决定高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

高二物理 第三章磁场专题——安培力问题归纳 人教新课标版选修3-1一、学习目标：1. 理解左手定则，会用左手定则处理相关问题。

2. 掌握安培力作用下的平衡问题的解题方法。

3. 理解磁感应强度的定义，知道其定义式，理解磁感应强度的矢量性。

二、重点、难点：重点：熟练运用左手定则进行相关的判断难点：磁感应强度的矢量性及安培力公式的理解。

三、考点分析：内容和要求 考点细目出题方式 磁感应强度磁感应强度的定义选择、填空题磁感应强度的物理意义及单位 矢量性特点磁通量 磁通量的定义及公式 选择、填空题 合磁通及磁通量变化量的计算 左手定则 左手定则的内容及理解要点 选择题 安培力 安培力的定义及大小选择、计算题安培力作用下的物体运动方向的判断 安培力作用下的物体的平衡或运动分析⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⋅==m A N 1T 1L I F ILFB N B ，单位：特斯拉，简称特是导线长度是电流，的磁场力，是通电导线所受垂直时），其中（通电导线与磁场方向大小：点的磁感应强度的方向极所指的方向规定为该方向：小磁针静止时表示物理量，用定义：描述磁场强弱的强度磁感应⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧Φ==Φ⊥⊥S B BS S B S B 磁感应强度：磁通量的计算：积的磁通量的乘积叫做穿过这个面与，我们把面，面积为与磁场方向垂直的平的匀强磁场中，有一个应强度为磁通量的概念：在磁感磁通量⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=θ=θ=⊥⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧强磁场为有效长度，磁场为匀上述表达式中时，当角时，成与当时，当安培力的大小决定的平面和于推论：安培力总是垂直就是左手定则受安培力的方向，这是通电导线在磁场中所这时拇指所指的方向就四指指向电流的方向，感线从掌心进入，并使在同一个平面内，让磁垂直，并且都与手掌使拇指与其余四个手指判断方法：伸开左手，安培力的方向场中受的力安培力：通电导线在磁力用作的线导电通对场磁L 0F I //B sin BIL F I B BIL F I B I B知识点一：磁感应强度概念的理解：例1：关于磁感应强度，下列说法正确的是（ ）。

第二节磁感应强度教学目标：（一）知识与技术一、理解磁感应强度B的概念及单位；二、明白什么叫匀强磁场；3、明白什么是安培力，明白电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力为零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受安培力的大小。

（二）进程与方式1、通过演示磁场对电流作用的实验，培育学生总结归纳物理规律的能力。

（三）情感、态度与价值观通过对本节的学习，使得学生了解科学的发觉不仅需要勤奋的尽力，还需要严谨细密的科学态度。

教学重点：理解磁感应强度B的概念及单位教学难点：探讨磁感应强度大小的实验进程教学方式：探讨、提问、教学、实验教学用具：磁铁、导线、小磁针、滑动变阻器教学进程：１、哪些物质的周围有磁场？你是如何理解磁场的？（特殊物质；大体性质）２、磁场是不是有强弱之分,如何才能熟悉和描述磁场的强弱?(分析它的大体性质)（一）磁感应强度（描述磁场强弱的物理量）一、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，---磁场方向。

教师：你能描述地磁场的方向吗？直线电流的磁场方向如何？2、决定安培力大小的因素有哪些？利用演示实验装置，研究安培力大小与哪些因素有关（1）与电流的大小有关；维持导线在磁铁中所处的位置及与磁场方向不变这两个条件下，通过移动滑动变阻器触头改变导线中电流的大小。

请学生观察实验现象。

导线摆动的角度大小随电流的改变而改变，电流大，摆角大；电流小，摆角小。

实验结论：垂直于磁场方向的通电直导线，受到磁场的作使劲的大小跟导线中电流的大小有关，电流大，作使劲大；电流小，作使劲也小。

（2）与通电导线在磁场中的长度有关。

维持导线在磁铁中所处的位置及方向不变，电流大小也不变，改变通电电流部分的长度。

学生观察实验现象。

导线摆动的角度大小随通电导线长度而改变，导线长、摆角大；导线短，摆角小。

实验结论：垂直于磁场方向的通电直导线，受到的磁场的作使劲的大小跟通电导线在磁场中的长度有关，导线长、作使劲大；导线短，作使劲小。

第2节磁感应强度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、磁感应强度的方向物理学中用磁感应强度来描述磁场的强弱和方向，把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称磁场的方向．二、磁感应强度的大小1．控制变量法探究影响通电导线受力的因素实验结论：直导线与磁场垂直时，它受力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．公式为F＝ILB．2．磁感应强度的大小：在磁场中垂直于磁场方向放置的通电导线，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．公式为B＝FIL．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，1 T＝1NA·m．判一判(1)与电场强度相似，磁感应强度是表示磁场的强弱和方向的物理量．( )(2)磁场的方向就是小磁针静止时所受合力的方向．( )(3)小磁针的N极和S极所受磁场力的方向是相反的．( )提示：(1)√(2)×(3)√想一想在磁场中某点放入一个小磁针，轻轻拨动小磁针使其转动，某时刻小磁针N极的指向就是该处的磁场方向吗？提示：不一定是．只有当小磁针静止时，其N极的指向才是该处的磁场方向．若小磁针转动，某时刻的N极指向不一定与静止后的指向相同．做一做(多选)有关磁感应强度B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极的受力方向一致C．B的方向就是通电导体的受力方向D ．B 的方向就是该处磁场的方向提示：选BD ．磁场的方向就是磁感应强度的方向，规定为小磁针静止时N 极所指的方向或小磁针N 极的受力方向，它与通电导线所受力的方向相垂直．对磁感应强度的理解1．磁感应强度的定义式：B ＝F IL(1)公式成立条件：通电导线必须垂直于磁场方向放置，不垂直则公式不成立．(2)决定磁感应强度的因素：仅由磁场本身决定，与导线是否受磁场力以及磁场力的大小无关．(3)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L 应很短，IL 称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”．2．方向：磁感应强度B 是一个矢量，某点磁感应强度的方向不是放在该处的通电导线的受力方向．它的方向可以有以下几种表述方式：(1)小磁针静止时N 极所指的方向，或小磁针静止时S 极所指的反方向．(2)小磁针N 极受力的方向(不论小磁针是否静止)，或S 极受力的反方向．(3)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向．3．大小：磁场在某位置的磁感应强度的大小与方向是客观存在的，与通过导线的电流大小、导线的长短无关．即使不放入载流导线，磁感应强度也照样存在，故不能说“B 与F 成正比”或“B 与IL 成反比”．命题视角1 对磁感应强度的理解关于磁感应强度，下列说法正确的是( )A ．由B ＝F IL 可知，B 与F 成正比，与IL 成反比B ．通电导线放在磁场中某点，该点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，该点的磁感应强度就变为零C ．通电导线所受磁场力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受磁场力的地方一定不存在磁场(即B ＝0)D ．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定[思路点拨] 磁感应强度的大小由磁场本身决定，与F 、I 、L 无关．[解析] 磁感应强度B ＝F IL只是一个定义式，而不是决定式；磁感应强度B 是由磁场本身的性质决定的，与放不放通电导线无关．故选D ．[答案] D命题视角2 定义式B ＝F IL的应用有一小段通电直导线，长为1 cm ，通过的电流为5 A ，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0．1 N ，则该点的磁感应强度( )A ．B ＝2 TB ．B ≤2 TC ．B ≥2 TD ．以上情况都有可能 [解析] 磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的．如果通电导线是垂直于磁场方向放置的，此时所受磁场力最大，F ＝0．1 N ，则该点的磁感应强度为B ＝F IL ＝0．15×0．01 T ＝2 T ．如果通电导线不是垂直于磁场方向放置的，则受到的磁场力小于垂直放置时受到的磁场力，通电直导线不垂直磁场放置时受到的磁场力为0．1 N 时，由定义式可知，磁感应强度B 将大于2 T ，故选项C 正确．[答案] C磁感应强度B ＝F IL是反映磁场的力的性质的物理量，是采用比值的方法来定义的，该公式是定义式而不是决定式；磁场中各处的B 值是确定的，与放入该点的检验电流的大小、方向等无关．实验表明：磁场力方向是与磁场方向垂直的，在这一点上磁场与电场是不一样的．【题组突破】1．(2018·湖南长郡中学月考)金属滑杆ab 连着一弹簧，水平地放置在两根互相平行的光滑金属导轨cd 、ef 上，如图所示，垂直cd 与ef 有匀强磁场，磁场方向如图所示，合上开关S ，滑杆稳定后，弹簧伸长2 cm ，测得电路中电流为5 A ，已知弹簧的劲度系数为20 N/m ，ab 的长为L ＝0．1 m ．求匀强磁场的磁感应强度的大小．解析：弹簧拉力F 弹＝k Δx ，金属杆所受磁场力：F ＝BIL由平衡条件知：F ＝F 弹，即ILB ＝k Δx故B ＝k Δx IL＝0．8 T ． 答案：0．8 T2．磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流是2．5 A ，导线长1 cm ，它受到的磁场力为5．0×10－2N ．求：(1)这个位置的磁感应强度大小；(2)如果把通电导线中的电流增大到5 A 时，这一位置的磁感应强度大小；(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 ＝5．0×10－22．5×1×10－2T ＝2 T ． (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大小还是2 T ．(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)2 T (2)2 T (3)不能肯定磁感应强度与电场强度的比较1．电场和磁场中物体的受力情况(1)在电场中某一确定的位置放置一个检验电荷，该电荷受到的电场力是唯一确定的．(2)在磁场中某一确定的位置放入一段导线，该导线受到的磁场力还与导线放置的方向及电流方向有关．2．电场强度和磁感应强度的区别和联系1．(多选)(2018·江西南昌大学附中测试)下列说法中正确的是( )A ．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零B ．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C ．电场强度是表征电场中某点电场的强弱，是把一个试探电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值D ．磁感应强度是表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值解析：选AC ．电场和磁场有一个明显的区别是：电场对放入其中的电荷有力的作用，磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行，因此A 对，B 错；同理根据电场强度的定义式E ＝F /q 可知C 对；而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明，即B ＝F IL 中I 和B 的方向必须垂直，故D 错．2．(2018·咸宁测试)关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是( )A ．电场强度的定义式E ＝F q 适用于任何静电场B ．电场中某点电场强度的方向与在该点的检验电荷所受电场力的方向相同C ．公式B ＝F IL 说明B 与放入磁场中的通电导线所受的磁场力F 成正比D ．公式B ＝F IL 说明B 的方向与放入磁场中的通电直导线所受磁场力的方向相同解析：选A ．E ＝F q 是电场强度的定义式，适用于任何电场，A 正确．电场强度的方向与该点正电荷受力方向相同，与负电荷受力方向相反，B 错误．磁感应强度由磁场本身决定，与F 和IL 都无关，C 错误．磁感应强度的方向与通电导线的磁场力垂直，D 错误．[随堂检测]1．(多选)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：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 ＝F ILB ．磁感应强度与F 、I 有关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在磁场中的位置，而与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与磁场的方向垂直解析：选CD ．根据磁感应强度的定义，通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线”，故A 选项是错误的．在磁场场源稳定的情况下，磁场内各点的磁感应强度(包括大小和方向)都是确定的，与放入该点的检验电流、导线无关，故选项B 错误，选项C 正确．磁场力方向与磁感应强度方向垂直，选项D 正确．2．(多选)如图所示，可自由转动的小磁针上方有一根长直导线，开始时二者在纸面内平行放置．当导线中通入如图所示电流I时，发现小磁针的N极向里转动，S极向外转动，停留在与纸面垂直的位置上．这一现象说明( )A．小磁针检测到了电流的磁场B．小磁针处磁场方向垂直纸面向里C．小磁针处磁场方向垂直纸面向外D．若把小磁针移走，该处就没有磁场了解析：选AB．小磁针可以检验磁场的存在，当导线中通入电流时，在导线的周围就产生了磁场．在小磁针位置处的磁场方向为N极的受力方向，即垂直纸面向里，故A、B正确，C错误；电流的磁场是客观存在的特殊物质，不会随小磁针的移走而消失，只要导线中有电流存在，磁场就会存在，故D错误．3．如图所示，把两个完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．当通以相同大小的电流时，两通电线圈在O点产生的磁场方向分别为垂直纸面向里和竖直向上，大小相等，则O处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度的大小之比是( )A．1∶1 B．2∶1C．2∶1 D．1∶ 2解析：选C．设每个通电环形线圈在O点的磁感应强度大小为B，题目中已给出了B的方向分别为垂直纸面向里和竖直向上，则其磁感应强度的矢量和为2B，故与一个线圈单独产生的磁感应强度的大小之比为2∶1．故C正确．4．在磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长为1 cm，电流为0．5 A，所受的磁场力为5×10－4 N．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？解析：(1)由B＝FIL ，得B＝5×10－40．01×0．5T＝0．1 T．(2)该处的磁感应强度不变，B＝0．1 T．答案：(1)0．1 T (2)0．1 T[课时作业] [学生用书P151(单独成册)] 一、单项选择题1．(2018·宿州高二期中)有人根据公式B＝FIL，提出以下看法，其中正确的是( ) A．磁感应强度的数值跟通电导线受到的磁场力F的大小成正比B．磁感应强度的数值跟通电导线的电流I成反比C．磁感应强度的数值跟通电导线的长度L成反比D．磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，它是客观存在的，它与外加导线的长度、电流的强弱和受力情况均无关解析：选D．B＝FIL为比值定义式，B与F、I、L无关，磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，它是客观存在的，它与外加导线的长度、电流的强弱和受力情况无关，故只有D正确．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中撤走，则P处磁感应强度为( )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解析：选D．由题意，通电导线放入磁场中所受安培力最大，说明导线与磁场垂直，则有：F＝BIL得B＝FIL ＝1．00．5×0．2T＝10 T，因磁感应强度B的方向与磁场力方向是垂直关系，故知B的方向肯定不是竖直向上．磁感应强度是由磁场本身决定的，与是否有电流无关，故将该通电导线从磁场撤走，P处磁感应强度保持不变．3．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＝1 T，I＝1 A，L＝1 m，则F一定等于1 ND．若L＝1 m，I＝1 A，F＝1 N，则B一定等于1 T解析：选A．应用公式B＝FIL或F＝IBL时要注意导线必须垂直于磁场方向放置，故B、C、D选项错．应选A．4．在北京地区进行如下实验：一个可以在水平面内自由转动的小磁针，在地磁场作用下保持静止，一根直导线位于小磁针的正北方，竖直放置，且通有竖直向上的电流，已知地磁场的水平分量为B1，长直导线的电流形成的磁场在小磁针处的磁感应强度为B0，则小磁针的N极将( )A ．向西偏转角度θ＝arctanB 1B 0B ．向西偏转角度θ＝arctan B 0B 1C ．向东偏转角度θ＝arctan B 1B 0D ．向东偏转角度θ＝arctan B 0B 1解析：选D ．地磁场是从地磁北极到地磁南极，北京在北半球，B 1为地磁场水平分量指向地理北极，通电导线在O 点的磁场方向指向正东方向，未放入通电长直导线时小磁针N 极指向正北方向，放入通电长直导线后小磁针N 极的指向向东偏转角度为θ，且tan θ＝ B 0B 1．如图所示，故D 正确． 5．如图所示，直导线处于足够大的磁场中，与磁感线成θ＝30°角；导线中通过的电流为I ，为了增大导线所受的磁场力，下列方法不正确的是( )A ．增大电流IB ．增加直导线的长度C ．使导线在纸面内顺时针转过30°D ．使导线在纸面内逆时针转过60°解析：选C ．当直导线与磁场垂直放置时磁场力最大，且F ＝ILB ．当平行时磁场力等于0，所以C 项磁场力变小，选C ．6．在磁场中的同一位置，先后引入长度相等的直导线a 和b ，a 、b 导线的方向均与磁场方向垂直，但两导线中的电流不同，因此所受到的力也不相同．下面的四幅图象表示的是导线所受到的力F 与通过导线的电流I 的关系．a 、b 各自有一组F 、I 的数据，在图象中各描出一个点．其中正确的是( )解析：选C．两条相同的导线通入不同的电流先后放在磁场中的同一点，并且电流方向都与磁场方向垂直，由于磁场方向是不变的，故导线所在处的磁感应强度B是确定的．根据磁感应强度的定义式B＝FIL，当L确定时，F∝I，则F－I图象应是一条过原点的直线，故C对．7．先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直．如图所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系．下列说法中正确的是( )A．A、B两点磁感应强度相等B．A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度C．A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度D．无法比较磁感应强度的大小解析：选B．导线受到的磁场力F＝BLI．对于题图给出的F－I图线，直线的斜率k＝BL，由题图可知k a>k b，又因A、B两处导线的长度L相同，故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度，B项正确．8．某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在，想到的以下方法中不可行的是( ) A．在该空间内引入检验电荷，如果电荷受到电场力说明此空间存在电场B．在该空间内引入检验电荷，如果电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场C．在该空间内引入通电导线，如果通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场D．在该空间内引入通电导线，如果通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场解析：选D．如果把电荷引入电场中，一定会受到电场力作用，如果电荷没有受到电场力作用，一定是没有电场，A、B可行．把通电导线引入磁场中时，只要电流方向不与磁场方向平行，就会受到磁场力作用，但是不受磁场力的原因有两个，一是没有磁场，二是虽有磁场，但是电流方向与磁场方向平行，C可行，D不可行．二、多项选择题9．一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流I、长度L和受力F，则可以用FIL表示磁感应强度B的是( )解析：选AC ．当通电导线垂直于磁场方向时，可用F IL表示B ．故选A 、C ．10．将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，下列图象能正确反映各物理量间关系的是( )解析：选BC ．由B ＝F IL或F ＝BIL 知：匀强磁场中B 恒定不变，故B 正确，D 错误．B 、L 一定时，F 与I 成正比，故C 正确，A 错误．11．关于磁感应强度B 和电场强度E 的比较，下列说法正确的是( )A ．磁感应强度B 和电场强度E 都是矢量B ．磁感应强度B 和电场强度E 都是由场本身决定的C ．磁感应强度B 和电场强度E 的方向是检验电流元和检验电荷在场中受力的方向D ．磁感应强度B 和电场强度E 都是用比值来定义的解析：选ABD ．磁感应强度B 和电场强度E 都是矢量，磁感应强度B 的方向是小磁针N 极受力的方向，与检验电流元受力的方向垂直，所以A 对，C 错，B 和E 都是比值定义法定义的物理量，它们都与检验电流元或检验电荷无关，都是由场本身决定的，所以B 、D 都对．三、非选择题12．磁感应强度为矢量，它可以分解为几个分量．(1)如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为B ，与水平方向的夹角为θ且斜向下，那么该处地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量各为多大？(2)如果地理南、北极和地磁北、南极是重合的，那么在赤道上空地磁场的竖直分量是多大？在极地上空地磁场的水平分量是多大？解析：由地磁场知识画出如图所示的示意图．(1)因为磁感应强度大小为B ，与水平方向的夹角为θ，所以地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量分别为：B x＝B cos θ，B y＝B sin θ．(2)在赤道上空，因为θ＝0，故有B y＝0；在极地上空，因为θ＝90°，故有B x＝0．答案：(1)B cos θB sin θ(2)0 0精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。

磁场复习学案姓名班级主题内容要求考点磁场及描述1．电流的磁场Ⅰ2．磁感应强度，磁感线，地磁场Ⅱ3．磁性材料，分子电流假说Ⅰ磁场对电流的作用力4．磁场对通电直导线的作用，安培力，左手定则Ⅱ5．磁电式电表原理Ⅰ磁场对运动电荷的作用力6．磁场对运动电荷的作用，洛伦兹力，带电粒子在匀强磁场中的运动Ⅱ7．质谱仪，回旋加速器Ⅰ重点本章的重点是：描述磁场特性的基本物理量——磁感应强度，表达磁场对电流和运动电荷作用规律的基本公式和基本定则——安培力公式、洛伦兹力公式和左手定则．难点本章的难点是：磁感应强度的定义、洛伦兹力公式的导出、带电粒子在匀强磁场中的运动以及带电粒子在复合场中运动问题的分析方法等等，是教学中的难点，在教学中要十分注意讨论问题的逻辑和思想方法．热点纵观近几年高考，涉及本章知识点的题目年年都有，考查次数最多的是与洛伦兹力有关的带电粒子在匀强磁场或复合场中的运动，其次是与安培力有关的通电导体在磁场中的加速或平衡问题．一、磁现象天然磁石和人造磁铁都叫做永磁体，它们能吸引铁质物体的性质-叫磁性．如磁铁能吸引铁屑、铁钉等物质．磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极．能够自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫做南极(S极)，指北的磁极叫做北极(N极)．自然界中的磁体总存在着两个磁极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．二、电流的磁效应丹麦物理学家奥斯特的贡献是发现了电流的磁效应．著名的奥斯特实验是把导线沿南北方向放置在指南的磁针上方，通电时磁针转动．三、磁场磁体与磁体之间、磁体与通电导线之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的．磁体的周围、电流的周围存在磁场．四、地球的磁场地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确地指向南北，其间有一个夹角，这就是地磁偏角，简称磁偏角．一、磁感应强度的意义描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量．二、磁感应强度的方向1．磁感应强度的定义：描述磁场强弱的物理量．2．磁感应强度的方向：小磁针静止时N 所指的方向规定为该点的磁感应强度方向，简称为磁场方向．3．磁感应强度是矢量．三、磁感应强度的大小1．电流元：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．定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度，用B来表示．3．定义式：B＝F IL．单位：特斯拉，简称特，符号是T ．1 T＝1N A·m．一、磁感线1．在磁场中画出的一些曲线，曲线上每一点的切线都跟这点的磁感应强度的方向一致．2．在磁体的两极附近，磁场较强，磁感线较密．二、几种常见的磁场1．直线电流的磁场(1)磁感线是围绕电流的一圈圈的外疏内密的同心圆．(2)判断方法：磁感线的方向可以用安培定制（右手螺旋定则）确定．(3)安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，弯曲四指所指的方向就是磁感线环绕的方向．2．环形电流和通电螺线管的磁场环形电流安培定则的用法：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向．三、安培分子电流假说1．内容：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——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 ．如图甲所示．2．对有关磁现象的解释(1)磁化：软铁棒未被磁化前，内部分子电流取向 杂乱无章 ，磁场相互抵消，对外界不显磁性，在外界磁铁的磁化下，内部各分子电流 取向一致 ，形成磁极．如图乙所示．(2)失磁：由于激烈的分子热运动或机械运动使分子电流取向变得 杂乱无章 的结果． 四、匀强磁场1．定义：磁感应强度的 大小 、 方向 处处相同的磁场． 2．磁感线特点：匀强磁场的磁感线是一些 间隔相同的平行 直线． 五、磁通量1．定义：设在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S ，则B 与S 的乘积叫做穿过这个面积的 磁通量 ，简称磁通．用字母Φ表示磁通量． 2．定义式： Φ＝BS3．单位： 韦伯 ，简称韦 ，符号Wb ,1 Wb ＝1 T·m 2 ．比较项目磁感线电场线相 似 点意义形象地描述磁场方向和相对强弱而假想的线 形象地描述电场方向和相对强弱而假想的线方向线上各点的切线方向即该点的磁场方向，是磁针N 极受力方向 线上各点的切线方向即该点的电场方向，是正电荷受电场力的方向疏密 表示磁场强弱表示电场强弱特点在空间不相交、不中断 在空间不相交不中断不同点 是闭合曲线静电场中，电场线始于正电荷或无穷远处，止于负电荷或无穷远处，是不闭合的曲线一、安培力的方向1．安培力：磁场对 通电导线 的作用力． 2．方向——遵守左手定则二、几种常见的磁场的分布特点及安培定则 1．常见永磁体的磁场(如图)3．安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于__B和I 决定的平面．安培力大小的计算1．当B与I垂直时，F＝BIL．2．当B与I在同一直线上时，F＝0．电场力安培力研究对象点电荷电流元受力特点正电荷受力方向与电场方向相同，负电荷相反安培力方向与磁场方向和电流方向都垂直判断方法结合电场线方向和电荷正、负判断用左手定则判断一、洛伦兹力1．概念：运动电荷在磁场中受到的力．2．洛伦兹力的方向(1)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向．(2)负电荷受力方向与正电荷受力方向相反．3．洛伦兹力的大小一般公式：F＝qvB sinθ，其中θ是带电粒子的运动方向与磁场方向的夹角．①当θ＝90°时，即v的方向与B的方向垂直时，F＝qvB，洛伦兹力最大．②当θ＝0°，即v的方向与B的方向平行时，F＝0，洛伦兹力最小．．洛伦兹力的作用效果特点由于洛伦兹力总是垂直于电荷运动方向，因此洛伦兹力总是不做功．它只能改变运动电荷的速度(即动量)的方向，不能改变运动电荷的速度(或动能)的大小电场力洛伦兹力作用对象静止或运动的电荷运动的电荷力的大小F电＝qE，与v无关F洛＝qvB sinα，与v有关，当B与v平行时，F洛＝0力的方向平行于电场方向同时垂直于速度方向和磁场方向对运动电荷的作用效果改变速度大小、方向，对运动电荷做功(除非初、末状态位于同一等势面)只改变运动电荷的速度方向，对运动电荷不做功一、带电粒子在匀强磁场中的运动1．实验探究(1)不加磁场时，电子束的径迹是一条直线(1)洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小，或者说洛伦兹力对带电粒子不做功．(2)沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做圆周运动．洛伦兹力方向总与速度方向垂直，正好起到了提供向心力的作用．一、速度选择器如图所示，粒子所受的电场力FE＝qE，所受的洛伦兹力FB＝qvB，则由匀速运动的条件FE＝FB可得，v＝E/B，即满足比值的粒子都沿直线通过，与粒子的正负无关．除此之外，还应注意以下两点：1．若v＞EB或v＜EB，粒子都将偏离直线运动．粒子若从右侧射入，则不可能匀速通过电磁场，这说明速度选择器不仅对粒子速度的大小有选择，而且对速度的方向也有选择．2．要想使F E与F B始终相反，应将v、B、E三者中任意两个量的方向同时改变，但不能同时改变三个或者任一个方向，否则将破坏速度选择功能．2．加速：带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理得：qU ＝12m v2．①二、质谱仪1．原理图：如图所示：3．偏转：带电粒子进入质谱仪的偏转磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：Bqv ＝mv2r．②4．半径与质量关系：由①②两式可以求出粒子的半径r、质量m、比荷qm等．其中由r＝1B2mU质量变化．1．构造图：如图所示．回旋加速器的核心部件是两个 D 型盒 ．2．周期：高频交流电的周期与带电粒子在D 形盒中的运动周期 相同．粒子每经过一次加速，其轨道半径就大一些，粒子绕圆周运动的周期 不变 ． 3．最大动能：由qvB ＝mv 2r 和E K ＝12mv 2得E K ＝q 2B 2r 22m ，当r ＝R 时，有最大动能E km ＝q 2B 2R 22m (R 为D 形盒的半径)，即粒子在回旋加速器中获得的最大动能与q 、m 、B 、R 有关，与加速电压无关．(1)磁场的作用带电粒子以某一速度垂直磁场方向进入匀强磁场后，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，周期T ＝2πmqB ，由此看出其周期与速率、半径均无关，带电粒子每次进入金属盒都运动相等的时间(半个周期)后平行电场方向进入电场，(2)电场的作用回旋加速器两个半圆形金属盒之间的缝隙区域存在周期性变化的并且垂直于两金属盒正对截面的匀强电场，带电粒子经过该区域时被加速． (3)交变电压的周期为保证带电粒子每次经过缝隙时都被加速，使之能量不断提高，需在缝隙两侧加上跟带电粒子在半圆形金属盒中运动周期相同的交变电压． 三、磁流体发电机如图是磁流体发电机，其原理是：等离子体喷入磁场B ，正、负离子在洛伦兹力作用下发生上下偏转而聚集到A 、B 板上，产生电势差．设板间距离为l ，当等离子体以速度v 匀速通过A 、B 板间时，A 、B 板上聚集的电荷最多，板间电势差最大，即为电源电动势．此时离子受力平衡：E 场q ＝Bqv ，即E 场＝Bv ，故电源电动势E ＝E 场l ＝Blv ．三、电磁流量计如图所示，一圆形导管直径为d ，用非磁性材料制成，其中可以导电的液体向左流动，导电流体中的自由电荷(正负离子)在洛伦兹力作用下横向偏转，a 、b 间出现电势差，当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a 、b 间的电势差就保持稳定，由Bqv ＝U d q ，可得v ＝U Bd ，流量Q ＝Sv ＝πd 24·U Bd ＝πdU4B．、霍尔效应如图所示，厚度为h ，宽度为d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B 的匀强磁场中．当电流按如图方向通过导体板时，在导体板的上侧面A 和下侧面A ′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U 、电流I 和B 的关系为U ＝k IBd，式中的比例系数k 称为霍尔系数．一、带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的分析1．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径和周期 (1)带电粒子做匀速圆周运动的受力特征： F 洛＝F 向，即qvB ＝m v 2r ，所以轨迹半径r ＝mvqB ．(2)运动的周期：T ＝2πr v ＝2πmqB2．带电粒子在匀强磁场中做圆周(或部分圆周)运动的圆心、半径及时间的确定 (1)圆心的确定．带电粒子进入有界磁场后，其轨迹是一段圆弧，确定圆弧的圆心是解决问题的关键．在解决实际问题中，确定圆心的位置通常有如下两种方法：①已知带电粒子的入射方向和出射方向时，通过入射点和出射点作入射方向和出射方向的垂线，两条垂线的交点即粒子轨迹的圆心，如左下图所示．②已知入射方向和出射点的位置，可以通过入射点作入射方向的垂线，再做入射点和出射点连线的中垂线，两条垂线的交点就是粒子运动轨迹的圆心．如右上图所示． (2)运动半径的确定．做入射点、出射点对应的半径(或圆周上的其他点)，并作适当的辅助线建立直角三角形，利用直角三角形的边角关系结合r ＝mvqB 求解．(3)运动时间的确定．粒子在磁场中运动一周的时间为周期T ＝2πm /qB ，当粒子在有界磁场中运动的圆弧对的圆心角为α时，粒子在有界磁场中运动时间为t＝α360°T或t＝α2π公式t＝α360°T中的α以“度”为单位，公式t＝α2πT中的α以“弧度”为单位，两式中的T为粒子在无界磁场中运动的周期．由以上两式可知，带电粒子在有界磁场中运动的时间随转过的圆心角的增大而增大，与轨迹的长度无关．如图所示，带电粒子射出磁场的速度方向与射入磁场的速度方向间的夹角φ叫做粒子的偏向角．偏向角φ等于入射点与出射点间的圆弧所对应的圆心角α，即φ＝α，如图所示．同时，入射点与出射点间的圆弧对应的圆心角α等于入射点与出射点间的弦与入射速度方向间夹角θ的2倍，即2θ＝α．3．有界磁场的径迹问题．(1)磁场边界的类型如图所示．(2)与磁场边界的关系．①刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切．②当速度v一定时，弧长(或弦长)越长，圆周角越大，则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长．③当速率v变化时，圆周角越大的，运动的时间越长．(3)有界磁场中运动的对称性．①从某一直线边界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等；②在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出．垂直电场线进入匀强电场(不计重力)垂直磁感线进入匀强磁场(不计重力)受力情况恒力F＝Eq；大小、方向不变洛伦兹力F＝Bqv；大小不变，方向随v的改变而改变运动类型类平抛运动匀速圆周运动或其一部分运动轨迹抛物线圆或圆的一部分垂直电场线进入匀强电场(不计重力)垂直磁感线进入匀强磁场(不计重力)轨迹图象求解方法处理横向偏移y 和偏转角φ要通过类平抛运动的规律求解 横向偏移y 和偏转角φ要结合圆的几何关系通过圆周运动的讨论求解 决电磁场问题把握三点：(1)明确电磁场偏转知识及磁场中做圆周运动的对称性知识； (2)画轨迹示意图，明确运动性质； (3)注意两个场中运动的联系．例一、在平面直角坐标xOy 中，第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B ．一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子从y 轴正半轴上的M 点以速度v 0垂直于y 轴射入电场，经x 轴上的N 点与x 轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y 轴负半轴上的P 点垂直于y 轴射出磁场，如图所示．不计粒子重力，求(1)M 、N 两点间的电势差UMN ；(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r ； (3)粒子从M 点运动到P 点的总时间t ．如图1所示，套在很长的绝缘直棒上带电的小球，其质量为m 、带电荷量为Q ，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放在匀强电场和匀强磁场中，电场强度是E ，磁感应强度是B ，小球与棒的动摩擦因数为μ，求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度．【答案】(1)3m v 22q(2)2m v 0qB(3)(33＋2π)m3qB答案：a max ＝g v max ＝mg ＋μQEμQB。

2 磁感应强度[学习目标] 1.理解磁感应强度的概念，知道磁感应强度是描述磁场的强弱和方向的物理量.2.理解磁感应强度的定义，并会用定义式进行有关计算.一、磁感应强度的方向[导学探究] 在电场中用电场强度描述电场的强弱和方向，在磁场中用什么物理量描述磁场的强弱和方向？该物理量的方向是如何规定的？答案用磁感应强度描述磁场的强弱和方向，物理学规定小磁针静止时N极所指的方向为磁感应强度的方向.[知识梳理]1.磁感应强度：用来描述磁场强弱和方向的物理量.2.磁感应强度的方向：磁感应强度的方向就是磁场的方向，即小磁针静止时N极所指的方向，即N极受力的方向，或S极受力的反方向.[即学即用] 判断下列说法的正误.(1)磁感应强度是标量，只能表示磁场强弱，不能表示磁场方向.(×)(2)磁感应强度是矢量，磁感应强度的方向就是磁场的方向.(√)(3)磁感应强度的方向与小磁针在任何情况下N极受力的方向都相同.(√)(4)磁感应强度的方向与小磁针静止时N极的指向一定相同.(√)二、磁感应强度的大小[导学探究] 如图1所示，三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的，将一根直导线悬挂在磁铁的两极间，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磁场力的大小，分别接通“2、3”或“1、4”可以改变导线通电部分的长度，电流由外部电路控制.图1(1)保持导线通电部分的长度不变，改变电流大小，导线受力情况如何变化？(2)保持电流不变，改变导线通电部分的长度，导线受力情况如何变化？(3)通电导线受力与哪些因素有关？答案(1)电流越大，导线受力越大.(2)通电导线越长，导线受力越大.(3)通电导线受力与导线长度、电流、导线在磁场中的放置方式有关.[知识梳理]1.电流元：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.磁感应强度：将电流元IL垂直放入磁场，它受到的磁场力F与IL的比值叫磁感应强度.(1)定义式B＝FIL.(2)磁感应强度的单位：在国际单位制中的单位是特斯拉，简称特，符号是T.1 T＝1 NA·m.(3)对磁感应强度的理解①磁感应强度是反映磁场强弱的物理量，它是用比值法定义的物理量，由磁场自身决定，与是否引入电流元、引入的电流元是否受力及受力大小无关(填“有关”或“无关”.②因为通电导线取不同方向时，其受力大小不相同，故在定义磁感应强度时，式中F是指通电直导线垂直磁场放置时受到的磁场力.③磁感应强度的方向是该处磁场的方向，不是(填“是”或“不是”)该处电流元受力F的方向.[即学即用] 判断下列说法的正误.(1)通电导线在磁场中受到的磁场力为零，则说明该处的磁感应强度为零.(×)(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的大小F与电流I和导线长度L的乘积的比值.(×)(4)通电导线只有垂直磁场放置时，所受的安培力才与IL成正比.(√)一、磁感应强度的方向例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线放在该处时所受磁场力的方向B.小磁针S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答案 D解析磁场中某点的磁感应强度的方向表示该点的磁场的方向，磁场方向也就是小磁针N极受力的方向.但通电导线受力的方向不代表磁感应强度和磁场方向.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”.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2.5 A ，导线长1 cm ，它受到的磁场力为5.0×10－2N.求： (1)这个位置的磁感应强度大小；(2)如果把通电导线中的电流增大到5 A 时，这一位置的磁感应强度大小； (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？ 答案 (1)2 T (2)2 T (3)不能肯定 解析 (1)由磁感应强度的定义式得B ＝F IL ＝ 5.0×10－22.5×1×10－2T ＝2 T. (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2 T.(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.例3 有一小段通电导线，长为1 cm ，导线中电流为5 A ，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N ，则该点的磁感应强度B 一定是( ) A.B ＝2 T B.B ≤2 TC.B ≥2 TD.以上情况都有可能答案 C解析 磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流.如果通电导线是垂直磁场方向放置的，此时所受磁场力最大F ＝0.1 N ，则该点的磁感应强度B ＝F IL ＝0.15×0.01T ＝2 T.如果通电导线不是垂直磁场方向放置的，则受到的磁场力小于垂直放置时的受力，垂直放置时受力将大于0.1 N ，由定义式可知，B 将大于2 T.选项C 正确. 针对训练 下列有关磁感应强度的说法中，正确的是( )A.磁感应强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量B.若有一小段通电导体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.若有一小段长为L 、通以电流I 的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F ，则该处磁感应强度的大小一定是F ILD.由定义式B ＝F IL可知 ，电流I 越大，导线L 越长，某点的磁感应强度就越小 答案 A解析 引入磁感应强度的目的就是用来描述磁场强弱和方向的，因此选项A 正确；磁感应强度是与电流I 和导线长度L 无关的物理量，且B ＝F IL中的B 、F 、L 相互垂直，所以选项B 、C 、D 错误.三、磁感应强度B 与电场强度E 的比较例4 (多选)下列说法中正确的是( )A.电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度一定为零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，它所受到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 答案 AC解析 在定义电场强度和磁感应强度时，都是在场中放一个小物体，能使场对它有力的作用.在电场中放入的是试探电荷，电场强度E 用E ＝Fq 来定义，但E 与F 、q 无关，由E ＝F q可得F ＝qE ，故E ＝0时，F ＝0，A 、C 正确；而在磁场中放入的一小段通电导线在磁场中的受力大小与导线的方向有关，平行于磁场方向放置时，磁场力F＝0，垂直于磁场方向放置时，磁场力F最大.在定义式B＝FIL中，通电导线必须垂直磁场方向放置.因此，B、D均错.1.下列关于磁感应强度的说法正确的是( )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答案 D解析因为磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与通电导线的受力及方向都无关，所以A选项错，D选项正确；因为通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关，而且与通电导线的取向有关，故B选项错；虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等，但当导线在各个位置的方向不同时，磁场力是不相同的(导线与磁场垂直时受磁场力最大，与磁场平行时受磁场力为零)，而C选项中没有说明导线在各个位置的取向是否相同，所以C选项错.2.关于磁感应强度，下列说法正确的是( )A.由B＝FIL可知，B与F成正比，与IL成反比B.通电导线放在磁场中某点，该点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，该点的磁感应强度就变为零C.通电导线所受磁场力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受磁场力的地方一定不存在磁场(即B＝0)D.磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定答案 D解析磁感应强度B＝FIL只是一个定义式，而不是决定式；磁感应强度B是由磁场本身的性质决定的，与放不放通电导线无关.故选D.3.(多选)把长度L、电流I都相同的一小段电流元放入某磁场中的A、B两点，电流元在A点受到的磁场力较大，则( )A.A点的磁感应强度一定大于B点的磁感应强度B.A、B两点磁感应强度可能相等C.A、B两点磁感应强度一定不相等D.A点磁感应强度可能小于B点磁感应强度答案BD解析由于电流元方向和磁场方向关系不确定，所以无法比较A、B两点的磁感应强度，故B、D正确.4.现有一段长L＝0.2 m、通有电流I＝2.5 A的直导线，则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的情况，下列说法正确的是( )A.如果B＝2 T，则F一定为1 NB.如果F＝0，则B也一定为零C.如果B＝4 T，则F有可能为2 ND.当F为最大值时，通电导线一定与B平行答案 C解析当导线与磁场方向垂直时，所受磁场力F最大，F＝BIL，当导线与磁场方向平行时，F ＝0，当导线与磁场方向成任意其他角度时，0<F<BIL，故选项A、D错误，C正确；磁感应强度是磁场本身的性质，与力F无关，选项B错误.一、选择题(1～5题为单选题，6～10题为多选题)1.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＝FIL可算出该点的BB.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＝FIL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1 m长的导线，通以1 A的电流，受力为1 N，该处的磁感应强度大小为1 T答案 C2.先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直.如图1所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系.下列说法中正确的是( )图1A.A、B两点磁感应强度相等B.A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度C.A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度D.无法比较磁感应强度的大小答案 B解析导线受到的磁场力F＝BIL.对于题图给出的F－I图线，直线的斜率k＝BL，由题图可知k a＞k b，又因A、B两处导线的长度L相同，故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度，故选B.3.如图2所示，在空间某点A存在大小、方向恒定的两个磁场B1、B2，B1＝3 T，B2＝4 T，A 点的磁感应强度大小为( )图2A.7 TB.1 TC.5 TD.大于3 T小于4 T答案 C解析磁感应强度B是矢量，所以其合成适用平行四边形定则，B＝B21＋B22＝32＋42 T＝5 T.4.在匀强磁场中某处P放一长度为0.2 m，通电电流为0.5 A的直导线，测得它受到的最大磁场力为1.0 N，其方向竖直向上，现将通电导线从磁场撤走，则P处的磁感应强度为( )A.零B.10 T，方向竖直向上C.0.1 T，方向竖直向下D.10 T，方向肯定不沿竖直方向答案 D5.科考队进入某一磁矿区域后，发现指南针原来指向正北的N极逆时针转过30°(如图3所示)，设该位置地磁场磁感应强度水平分量为B，则磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时的值为( )图3A.B2 B.B C.2B D.3B 2答案 A解析 由题可知，磁矿所产生的磁场使原来指向正北的N 极逆时针转过30°，根据三角形定则可知：磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时方向与图中虚线垂直，则大小为B sin30°＝B2.6.下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是( )A.磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时N 极所指的方向B.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S 极在此处的受力方向一致C.磁场中某点的磁感应强度的方向由试探电流元在此处的受力方向决定D.磁感应强度的方向由磁场本身决定，与是否在磁场中放入通电导线无关 答案 AD解析 小磁针在磁场中静止时，N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，A 正确，B 错误；磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与此处是否有小磁针或通电导线无关，C 错误，D 正确.7.某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在，想到的以下方法中可行的是( ) A.在该空间内引入检验电荷，如果电荷受到电场力说明此空间存在电场 B.在该空间内引入检验电荷，如果电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场 C.在该空间内引入通电导线，如果通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场 D.在该空间内引入通电导线，如果通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场 答案 ABC解析 如果把电荷引入电场中，一定会受到电场力作用，如果电荷没有受到电场力作用，一定是没有电场，A 、B 正确；把通电导线引入磁场中时，只要电流方向不与磁场方向平行，就会受到磁场力作用，但是不受磁场力的原因有两个，一是没有磁场，二是虽有磁场，但是电流方向与磁场方向平行，C 正确，D 错误.故选A 、B 、C.8.比值法定义物理量是物理学中常用的一种方法，所谓比值定义物理量就是利用两个或者几个物理量的比值作为新的物理量.例如电场强度E ＝Fq ，磁感应强度B ＝F IL等都是利用比值法定义的.关于这两个式子，下列说法正确的是( )A.E ＝F q 说明E 与F 成正比，与q 成反比，B ＝F IL说明B 与F 成正比，与I 和L 的乘积成反比 B.E 由电场自身性质决定，与F 和q 无关，F 与q 成正比 C.B 由磁场自身性质决定，与F 和IL 无关，F 与IL 成正比D.E 与F 和q 无关，F 与q 也无关；B 与F 和IL 无关，F 也和IL 无关 答案 BC9.某地的地磁场的磁感应强度大约是4.0×10－5T ，一根长500 m 的导线，电流为10 A ，则该导线受到的磁场力可能是( ) A.0 B.0.1 N C.0.3 N D.0.4 N答案 AB解析 受到的磁场力的最大值：F max ＝ILB ＝4.0×10－5×500×10 N＝0.2 N ，故A 、B 正确. 10.有一段长l ＝0.5 m 的导线放在匀强磁场中，当通过的电流I ＝4 A 时，受到安培力大小为4 N ，则该磁场的磁感应强度大小可能是( ) A.2 T B.3 T C.1 T D.0.2 T 答案 AB解析 当导线和磁场垂直时，磁感应强度大小为B ＝FIl＝2 T.若导线与磁场不垂直时受到的力为4 N ，此时磁场的磁感应强度应大于2 T ，所以答案应选A 、B. 二、非选择题11.匀强磁场(各点的磁感应强度大小、方向均相同的磁场)中长为2 cm 的通电导线垂直磁场方向放置，当通过导线的电流为2 A 时，它受到的磁场力大小为4×10－3N ，问： (1)该处的磁感应强度B 是多大？(2)若电流不变，导线长度减小到1 cm ，则该处的磁感应强度B 和它受到的磁场力F 各是多少？(3)若导线长度不变，电流增大为5 A ，则该处的磁感应强度B 和它受到的磁场力F 各是多少？ 答案 (1)0.1 T (2)0.1 T 2×10－3N (3)0.1 T 0.01 N解析 (1)根据磁感应强度的定义B ＝F IL ＝4×10－32×2×10－2T ＝0.1 T. (2)匀强磁场中该处的磁感应强度由磁场本身决定，不因导线长度的改变而改变，因此B ＝0.1T.根据磁感应强度的定义B＝FIL可得，导线长度减小到1 cm，则它受到的磁场力F′＝BIL′＝0.1×2×1×10－2 N＝2×10－3 N.(3)匀强磁场中该点的磁感应强度也不因电流的改变而改变，因此B＝0.1 T.根据磁感应强度的定义B＝FIL可得，电流增大为5 A，则它受到的磁场力F″＝BI′L＝0.1×5×2×10－2 N＝0.01 N.12.如图4所示，ab、cd为相距2 m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，质量为3.6 kg的金属棒MN垂直于导轨放置，当金属棒中通以8 A的电流时，金属棒受到水平方向的磁场力的作用沿着导轨做匀加速运动，加速度为2 m/s2，当棒中通以同方向的5 A 的电流时，棒恰好沿着导轨做匀速运动，求此匀强磁场的磁感应强度的大小.图4答案 1.2 T解析设磁感应强度为B，金属棒与轨道间的动摩擦因数为μ，金属棒的质量为m＝3.6 kg，金属棒在磁场中的有效长度为L＝2 m.当棒中的电流为I1＝5 A时，金属棒所受到的安培力与轨道对棒的滑动摩擦力平衡，金属棒做匀速直线运动.由平衡条件可得BI1L＝μmg①当金属棒中的电流为I2＝8 A时，棒做匀加速运动，加速度大小为a，根据牛顿第二定律得：BI2L－μmg＝ma ②联立①②得B＝maI 2－I1L＝3.6×23×2T＝1.2 T.。

第二节磁感应强度【学习目标】1．理解掌握磁感应强度的大小和方向；2．理解类比，知道比值定义物理量的方法是常见的物理方法．【自主预习】磁感应强度1．方向：2．定义式：3．单位：【我的困惑】【课上笔记】【典例剖析】在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长1 cm，电流为5 A,所受磁场力为5×10－2 N．求：（1）这点的磁感应强度是多大？若电流增加为10 A，所受磁场力为多大？（2）若让导线与磁场平行，这点的磁感应强度多大?通电导线受到的磁场力多大？(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否可以肯定这里没有磁场？【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2．有一小段通电导线,长为1 cm,电流为5 A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0．1 N，则该点的磁感应强度B一定是（）A．B＝2 T B．B≤2 TC．B≥2 T D．以上情况都有可能3．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4．赤道上某处的磁感应强度大小为3×10－4 T，方向指向正北．现在该处加上一个向东的磁场，大小为4×10－4 T,则该处的磁感应强度大小为________，方向为________．5．下列说法中正确的是（）A．电荷在某处不受静电力的作用，则该处的电场强度为零B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，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,它受到的静电力与其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6．磁感应强度为矢量，它可以分解为几个分量．（1)如果北半球某处地磁场的磁感应强度大小为B,与水平方向的夹角为θ，那么该处地磁场的磁感应强度的水平分量和竖直分量各为多大？(2)如果地理南、北极和地磁北、南极是重合的，那么在赤道上空磁场的竖直分量是多大？在极地上空地磁场的水平分量是多大？。