1、2 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法定义物理量的方法。3.知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位。4.会用磁感应强度的定义式进行有关计算。1.磁感应强度的方向 物理学中把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。2.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叫作电流元。(2)磁感应强度的定义:将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跟该电流元IL的比值叫作该点的磁感应强度。(3)定义式:B=。(4)磁感应强度的单位:在国际单
2、位制中的单位是特斯拉,简称特,符号为 T。磁感应强度的单位由力 F、电流 I 和长度 L 的单位决定,1 T=1 NAm。长度为 1 m 的导线通入 1 A 的电流,垂直放在磁场中,若受到的力为 1 N,该磁场的磁感应强度就是 1 T。“一个电流元垂直放入磁场中的某点,磁感应强度与电流元受到的磁场力成正比,与电流元成反比。”这种说法是否正确?为什么?提示:这种说法不正确。磁感应强度的大小是由磁场本身决定的,不随电流元大小及电流元所受磁场力大小的变化而变化。1.对磁感应强度的理解(1)在定义式 B=中,通电导线必须垂直于磁场方向放置。因为在磁场中某点通电导线受力的大小,除和磁场强弱有关以外,还和
3、导线的方向有关。导线放入磁场中的方向不同,所受磁场力也不相同。通电导线受力为零的地方,磁感应强度的大小不一定为零,这可能是电流方向与的方向在一条直线上造成的。(2)磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质,与F、I、L无关。(3)磁感应强度的方向是磁场中小磁针静止时N极所指的方向,其大小根据电流元的受力来计算。通电导线受力的方向不是磁感应强度的方向。(4)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”。(5)我们要找的是磁场中某一点磁感应强度的大小,因此要把电流元放入磁场中某一点,这就要求电流元要足够短。2.磁感应强度与电场强度的对比 电场
4、强度是描述电场强弱的物理量,从力的角度反映了电场的性质;磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,从力的角度反映了磁场的性质。现对比如下:名称项目 磁感应强度 B 电场强度 E 物理意义 描述磁场力的性质 描述电场力的性质 定义式 B=FIL E=Fq 大小描述 磁感线的疏密表示磁感应强度的大小 电场线的疏密表示电场强度的大小 方向 小磁针 N 极的受力方向,是矢量 放入该点正电荷的受力方向,是矢量 场的叠加 合磁感应强度等于各磁场的磁感应强度的矢量和 合电场强度等于各电场的电场强度的矢量和 单位 1 T=1 N/(Am)1 N/C=1 V/m 特别提醒(1)电场强度、磁感应强度都是根据比值法定义的,
5、但定义式往往不是决定式。(2)某检验电荷在电场中受到的电场力是唯一确定的;某电流元在磁场中受到的磁场力的大小还跟导线放置的方向有关。类型一 类型二 对磁感应强度的理解【例1】关于磁感应强度,下列说法正确的是()A.若长为 L、电流为 I 的导体在某处受到的磁场力为 F,则该处的磁感应强度必为 B.由 B=知,与成正比,与成反比C.由 B=知,一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力的作用,说明该处=0D.磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向点拨:磁感应强度由场源本身及到场源的距离决定,与其他无关。解析:磁场中某点的磁感应强度是客观存在的,与是否放入电流元无关,定义磁感应强度是对它的一种测
6、量,在测量中要求电流元的放置位置,放入磁场中该电流元受力最大的位置才是正确的放置位置。前三项均错。答案:D 类型一 类型二 题后反思定义磁感应强度时采用的是比值定义法,这种定义物理量的方法其实质就是一种测量方法。类型一 类型二 磁感应强度大小的计算【例2】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510-4 N。求:(1)该位置的磁感应强度为多大。(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,该导体所受到的磁场力为多大。点拨:利用公式 B=计算,理解公式的物理意义。解析:(1)根据公式 B=得B=510-40.010.5 T=0.1 T。(2)该处的磁感应强度不变,B=0.1 T。(3)电流元平行磁场放置时,所受磁场力为零。答案:(1)0.1 T(2)0.1 T(3)0 题后反思磁场中某处的磁感应强度由磁场自身决定,与其他因素无关。
