2019-2020年高中物理教科版选修3-1讲义：第三章 磁场 第3讲(含答案)

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1、[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.知道磁感应强度的定义，知道其方向、大小、定义式和单位.3.掌握安培力的计算方法.4.知道磁通量和磁通密度概念；会计算磁通量的大小．2019-2020年高中物理教科版选修3-1讲义：第三章磁场第3讲(含答案)1．实验发现：在磁场中某一点，安培力F与电流I和导线长度L乘积的比值是一个定值，与I、L无关；不同点的比值不相等，与所在位置的磁场强弱有关，因此，我们可以用这个比值来描述磁场的性质，把它称为磁感应强度．2．定义式：B＝.3．单位：特斯拉，简称特，符号是T,1T＝1.4．磁感应强度的方向：磁感

2、应强度B是矢(填“矢”或“标”)量，磁场中某点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，也就是放在该点的小磁针N极受力的方向．5．匀强磁场(1)定义：在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度大小和方向都相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场．(2)磁感线：在匀强磁场中，磁感线是一组平行而且等距的直线．深度思考据公式B＝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　不正确．公式B＝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

3、大小均无关．例1　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＝＝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　(

4、3)不能肯定(1)在定义式B＝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＝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.例2　如图1所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关

5、于以上几点处的磁场，下列说法正确的是(　　)图1A．O点处的磁感应强度为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反C．c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同D．a、c两点处磁感应强度的方向不同解析　由安培定则可知，两导线在O点产生的磁场方向均竖直向下，合磁感应强度一定不为零，故选项A错误；由安培定则，两导线在a、b两处产生的磁场方向均竖直向下，由于对称性，电流M在a处产生磁场的磁感应强度等于电流N在b处产生磁场的磁感应强度，电流M在b处产生磁场的磁感应强度等于N在a处产生磁场的磁感应强度，所以a、b两处磁感应强度大小相等、方向相同，选项B错误；根据安培定则判断可知，两导线

6、在c、d处产生的磁场分别垂直c、d两点与导线连线方向向下，且产生的磁场的磁感应强度相等，由平行四边形定则可知，c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向均竖直向下，故选项C正确，选项D错误．答案　C磁感应强度是矢量，当空间存在几个磁体(或电流)时，每一点的磁场为各个磁体(或电流)在该点产生磁场的矢量和.磁感应强度叠加时遵循平行四边形定则.二、安培力的大小1．公式：F＝ILB⊥＝ILBsin_θ.θ指通电导线与磁场方向的夹角．2．对公式的理解同一通电导线，按不同方式放在同一磁场中，受力情况不同，如图2所示．图2(1)如图甲，I⊥B，即θ＝90°时，安培力最大，F＝BIL.(2)如图乙，I

7、∥B，即θ＝0°或180°时，安培力最小，F＝0.(3)如图丙，当I与B成θ角时，可以把磁感应强度B分解，如图丁所示．此时F＝BILsin_θ，这是一般情况下安培力的表达式．例3　长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向分别如图所示，已知磁感应强度为B，对于下列各图中，导线所受安培力的大小计算正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　解析　A图中，导线不和磁场垂直，将导线投影到垂直磁场方向上，故F＝BILcosθ，A正确；B图中，