人教版高中物理必修三 （磁感應(yīng)強(qiáng)度　磁通量）教育課件

2磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步

1.理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，知道磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的

物理量.2.知道什么是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感線的特點(diǎn).3.理解磁通量的概念，會(huì)計(jì)算磁通量的大小.學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)梳理重點(diǎn)探究隨堂演練課時(shí)對(duì)點(diǎn)練內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN1.定義：一段通電直導(dǎo)線

放在磁場(chǎng)中所受的力與導(dǎo)線中的電流和導(dǎo)線的長(zhǎng)度的

的比值，叫作磁感應(yīng)強(qiáng)度.2.定義式：B＝

.3.單位：

，簡(jiǎn)稱

，符號(hào)為

.4.磁感應(yīng)強(qiáng)度是表征磁場(chǎng)

的物理量.5.磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，它的方向就是該處小磁針靜止時(shí)

所指的方向.一、磁感應(yīng)強(qiáng)度知識(shí)梳理垂直乘積特斯拉特強(qiáng)弱N極T1.概念：各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的

相等、

相同的磁場(chǎng).2.磁感線特點(diǎn)：勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是間隔

的平行直線.大小相等二、勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向三、磁通量1.定義：勻強(qiáng)磁場(chǎng)中

和與磁場(chǎng)方向

的平面面積S的乘積.即Φ＝BS.2.拓展：磁場(chǎng)與平面不垂直時(shí)，這個(gè)面在垂直于磁場(chǎng)方向的___________與磁感應(yīng)強(qiáng)度的乘積表示磁通量.3.單位：國際單位是

，簡(jiǎn)稱韋，符號(hào)是Wb,1Wb＝

.4.引申：B＝

，表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于穿過垂直磁場(chǎng)方向的單位面積的磁通量.磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直投影面積S′韋伯1T·m21.判斷下列說法的正誤.(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是磁場(chǎng)的方向.(

)(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針在任何情況下N極受力的方向都相同.(

)(3)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力為零，則說明該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零.(

)(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與電流成反比，與其受到的磁場(chǎng)力成正比.(

)(5)穿過某一面積的磁通量為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零.(

)即學(xué)即用√√×××2.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向放置，導(dǎo)線長(zhǎng)度為0.1m，導(dǎo)線中電流為5A，若導(dǎo)線受到磁場(chǎng)力大小為0.28N，則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為________T.0.56導(dǎo)學(xué)探究在利用如圖1所示裝置進(jìn)行“探究影響通電導(dǎo)線受力的因素”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們更換磁性強(qiáng)弱不同的磁體，按實(shí)驗(yàn)步驟完成以下實(shí)驗(yàn)探究：一、磁感應(yīng)強(qiáng)度重點(diǎn)探究圖1保持I與l不變，按磁性從弱到強(qiáng)改換磁體，觀察懸線擺動(dòng)的角度變化，發(fā)現(xiàn)磁體磁性越強(qiáng)，懸線擺動(dòng)的角度越大，表示通電導(dǎo)線受的力越_____，力F與Il的比值越_____，即B越_____，這表示B能反映磁場(chǎng)的________.大大大強(qiáng)弱1.磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B＝

也適用于非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，這時(shí)l應(yīng)很短，Il稱為“電流元”，相當(dāng)于靜電場(chǎng)中的“試探電荷”.2.磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，它是用比值定義法定義的物理量，由磁場(chǎng)自身決定，與是否引入電流元、引入的電流元是否受力及受力大小無關(guān).3.因?yàn)橥妼?dǎo)線取不同方向時(shí)，其受力大小一般不相同，故在定義磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，式中F是指通電直導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)放置時(shí)受到的磁場(chǎng)力.知識(shí)深化4.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可以有以下幾種表述方式：(1)小磁針靜止時(shí)N極所指的方向，即N極受力的方向.(2)小磁針靜止時(shí)S極所指的反方向，即S極受力的反方向.(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.例1

關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說法中正確的是A.由B＝

可知，B與F成正比、與Il成反比B.通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中的某點(diǎn)，那點(diǎn)就有磁感應(yīng)強(qiáng)度，如果將通電導(dǎo)線拿

走，那點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就為零C.通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力不為零的地方一定存在磁場(chǎng)，通電導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力

的地方一定不存在磁場(chǎng)D.磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定，其大小和方向是唯一確定

的，與是否放入通電導(dǎo)線無關(guān)√解析

磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝

只是定義式，而不是決定式，磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)本身決定的，與有無通電導(dǎo)線放入其中無關(guān)，故A、B錯(cuò)誤，D正確；當(dāng)通電導(dǎo)線平行于磁場(chǎng)方向放置時(shí)，通電導(dǎo)線所受到的磁場(chǎng)力為零，而此處的B≠0，故C錯(cuò)誤.1.在定義式B＝

中，通電導(dǎo)線必須垂直于磁場(chǎng)方向放置.因?yàn)榇艌?chǎng)中某點(diǎn)通電導(dǎo)線受力的大小，除和磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)以外，還和導(dǎo)線的方向有關(guān)，導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中的方向不同，所受磁場(chǎng)力一般不相同.2.B的大小與F、I、l無關(guān)：通電導(dǎo)線受力為零的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小不一定為零，可能是由于電流方向與B的方向在一條直線上.總結(jié)提升例2

磁場(chǎng)中放一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電導(dǎo)線，通過它的電流是2.5A，導(dǎo)線長(zhǎng)1cm，它受到的磁場(chǎng)力為5.0×10－2N.求：(1)這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；答案2T

解析

由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式得(2)當(dāng)把通電導(dǎo)線中的電流增大到5A時(shí)，這一位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；答案2T

解析

磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)本身決定的，和導(dǎo)線的長(zhǎng)度l、電流I的大小無關(guān)，所以該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小還是2T.二、磁通量導(dǎo)學(xué)探究

如圖2所示，一矩形線框從abcd位置移動(dòng)到a′b′c′d′位置的過程中(線框平行于紙面移動(dòng)，線框與導(dǎo)線相互絕緣)，中間是一條電流向上的通電導(dǎo)線，請(qǐng)思考：(1)導(dǎo)線的左邊磁場(chǎng)的方向向哪？右邊呢？答案導(dǎo)線左邊的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，右邊的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.圖2(2)在移動(dòng)過程中，當(dāng)線框的一半恰好通過導(dǎo)線時(shí)，穿過線框的磁感線條數(shù)有何特點(diǎn)？答案當(dāng)線框的一半恰好通過導(dǎo)線時(shí)，穿過線框垂直紙面向外的磁感線條數(shù)與垂直紙面向里的磁感線條數(shù)相同.1.磁通量的計(jì)算(1)公式：Φ＝BS.適用條件：①勻強(qiáng)磁場(chǎng)；②磁感線與平面垂直.(2)若磁感線與平面不垂直，則Φ＝BScosθ.其中Scosθ為面積S在垂直于磁感線方向上的投影面積S1，如圖3所示.知識(shí)深化圖32.磁通量的正、負(fù)(1)磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)，當(dāng)磁感線從某一面穿入時(shí)，磁通量為正值，則磁感線從此面穿出時(shí)磁通量為負(fù)值.(2)若磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁通量為Φ1，反向磁通量為Φ2，則穿過該平面的磁通量Φ＝Φ1－Φ2.3.磁通量的變化量(1)當(dāng)B不變，有效面積S變化時(shí)，ΔΦ＝B·ΔS.(B、S相互垂直時(shí))(2)當(dāng)B變化，S不變時(shí)，ΔΦ＝ΔB·S.(B、S相互垂直時(shí))(3)B和S同時(shí)變化，ΔΦ＝Φ2－Φ1.4.磁通量可用穿過某一平面的磁感線條數(shù)表示.若有磁感線沿相反方向穿過同一平面，則磁通量等于穿過該平面的磁感線的凈條數(shù)(磁通量的代數(shù)和).例3

如圖4所示，線圈平面與水平方向夾角θ＝60°，磁感線豎直向下，線圈平面面積S＝0.4m2，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.6T，則：(1)穿過線圈的磁通量Φ為多少？把線圈以cd為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過120°角，則通過線圈磁通量的變化量為多少？圖4答案0.12Wb

0.36Wb

解析線圈在垂直磁場(chǎng)方向上的投影面積穿過線圈的磁通量Φ1＝BS⊥＝0.6×0.2Wb＝0.12Wb.線圈以cd為軸順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過120°角后變?yōu)榕c磁場(chǎng)垂直，但由于此時(shí)磁感線從線圈平面穿入的方向與原來相反，故此時(shí)通過線圈的磁通量Φ2＝－BS＝－0.6×0.4Wb＝－0.24Wb.故磁通量的變化量ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|－0.24－0.12|Wb＝0.36Wb.(2)若θ＝90°，穿過線圈的磁通量為多少？當(dāng)θ為多大時(shí)，穿過線圈的磁通量最大？答案0

0解析當(dāng)θ＝90°時(shí)，線圈在垂直磁場(chǎng)方向上的投影面積S⊥′＝0，據(jù)Φ＝BS⊥知，此時(shí)穿過線圈的磁通量為零.當(dāng)θ＝0時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，此時(shí)S⊥″＝S，穿過線圈的磁通量最大.三、磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量的疊加磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，當(dāng)空間存在幾個(gè)磁體(或電流)時(shí)，每一點(diǎn)的磁場(chǎng)等于各個(gè)磁體(或電流)在該點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的矢量和.磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加時(shí)遵循平行四邊形定則.例4

(2017·全國卷Ⅲ)如圖5，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩長(zhǎng)直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l.在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時(shí)，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，如果讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為圖5√解析如圖甲所示，P、Q中的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，設(shè)為B1，如果讓P中的電流反向、其他條件不變，如圖乙所示，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤.磁場(chǎng)疊加問題的解決思路1.應(yīng)用安培定則判斷各電流在某點(diǎn)分別產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向(過該點(diǎn)磁感線的切線方向，即與點(diǎn)和導(dǎo)線的連線垂直).2.根據(jù)平行四邊形定則，利用合成法或正交分解法進(jìn)行合成，求得合磁感應(yīng)強(qiáng)度.規(guī)律總結(jié)針對(duì)訓(xùn)練

如圖6所示，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2，且I1＞I2；a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且a、b、c與兩導(dǎo)線共面；b點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間，b、d的連線與導(dǎo)線所在平面垂直.磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是A.a點(diǎn) B.b點(diǎn)

C.c點(diǎn) D.d點(diǎn)圖6√解析兩電流在該點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，說明兩電流在該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足等大反向關(guān)系.根據(jù)安培定則可知，在兩電流的同側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，則為a或c，又I1＞I2，故該點(diǎn)距I1遠(yuǎn)，距I2近，應(yīng)為c點(diǎn)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C正確；I1(或I2)在d點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1(或B2)的方向與d和導(dǎo)線的連線垂直，如圖所示，合磁感應(yīng)強(qiáng)度不為0，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.隨堂演練1.(磁感應(yīng)強(qiáng)度)有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的下列說法中，正確的是A.磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量B.若有一小段通電導(dǎo)線在某點(diǎn)不受磁場(chǎng)力的作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

一定為零C.若有一小段長(zhǎng)為l，通以電流為I的通電導(dǎo)線，在磁場(chǎng)中某處受到的磁

場(chǎng)力為F，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小一定是D.由定義式B＝

可知，電流I越大，導(dǎo)線l越長(zhǎng)，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就越小√1234解析磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，選項(xiàng)A正確；磁感應(yīng)強(qiáng)度是與電流I和導(dǎo)體長(zhǎng)度l無關(guān)的物理量，且B＝

中的B、F、l相互垂直，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤.12342.(磁感應(yīng)強(qiáng)度)關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I、導(dǎo)線長(zhǎng)度l和電流所受磁場(chǎng)力F的關(guān)系，下面的說法正確的是A.在B＝0的地方，F(xiàn)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，則F一定等于1ND.若l＝1m，I＝1A，F(xiàn)＝1N，則B一定等于1T√1234解析在B為零的地方，F(xiàn)一定為零，而F為零時(shí)，B不一定為零，可能B與I平行，故A正確，B錯(cuò)誤；若B＝1T，I＝1A，l＝1m，只有B垂直于I時(shí)，F(xiàn)＝BIl＝1N，故C錯(cuò)誤；若F＝1N，I＝1A，l＝1m，只有B垂直于I時(shí)，F(xiàn)＝BIl＝1N，B＝1T，故D錯(cuò)誤.12343.(磁通量的計(jì)算)如圖7所示，兩個(gè)單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r.圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為A.1∶1 B.1∶2C.1∶4 D.4∶11234√圖7解析兩個(gè)線圈的半徑雖然不同，但是線圈內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的半徑一樣，則穿過a、b兩線圈的磁通量相同，故選項(xiàng)A正確.4.(磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量的疊加)如圖8所示，一根通電直導(dǎo)線垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以導(dǎo)線為中心，R為半徑的圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，已知c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，則下列說法正確的是A.直導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里B.a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

T，方向向右C.b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為T，方向斜向下，

與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向成45°角D.d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為01234圖8√解析由c點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0可得，電流在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B′＝B＝1T，方向水平向左，由安培定則可知導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向外，電流在a、b、d各點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向分別為向右、向下、向上，且磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為1T，故對(duì)于a點(diǎn)，Ba＝2T，對(duì)于b點(diǎn)，Bb＝

T，方向斜向右下方，與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向成45°角，對(duì)于d點(diǎn)，Bd＝

T，方向斜向右上方，與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向成45°角，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤.1234考點(diǎn)一磁感應(yīng)強(qiáng)度基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練課時(shí)對(duì)點(diǎn)練1.有人根據(jù)公式

B＝

提出以下看法，其中正確的是A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)值跟通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力F的大小成正比B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)值跟通電導(dǎo)線的電流I成反比C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)值跟通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度l成反比D.磁感應(yīng)強(qiáng)度是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，它是客觀存在的，它與外加導(dǎo)

線的長(zhǎng)度、電流的強(qiáng)弱和受力情況均無關(guān)√1234567891011121314123456789解析磁感應(yīng)強(qiáng)度是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，它是客觀存在的，它與導(dǎo)線的長(zhǎng)度、電流的強(qiáng)弱和受力情況均無關(guān)，只是由通電導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力與導(dǎo)線的電流和長(zhǎng)度的乘積的比值來度量，故選D.10111213142.(多選)下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度的概念的說法正確的是A.電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，反映了電場(chǎng)的性質(zhì)；磁感應(yīng)強(qiáng)

度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，反映了磁場(chǎng)的性質(zhì)B.電場(chǎng)中任何位置處的電場(chǎng)強(qiáng)度與引入的試探電荷有關(guān)，磁場(chǎng)中各處

的磁感應(yīng)強(qiáng)度與引入的電流元有關(guān)C.電場(chǎng)中任何位置處的電場(chǎng)強(qiáng)度與引入的試探電荷無關(guān)，磁場(chǎng)各處的

磁感應(yīng)強(qiáng)度與引入的電流元無關(guān)D.電荷在電場(chǎng)中受到的靜電力方向就是該處電場(chǎng)的方向，電流元在磁

場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力的方向就是該處磁場(chǎng)的方向√123456789√1011121314解析電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度分別是描述電場(chǎng)和磁場(chǎng)的物理量，反映了電場(chǎng)和磁場(chǎng)的性質(zhì)，選項(xiàng)A對(duì)；電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度分別由電場(chǎng)和磁場(chǎng)本身決定，選項(xiàng)B錯(cuò)，C對(duì)；正電荷所受靜電力方向才是該處電場(chǎng)的方向，電流元受到的磁場(chǎng)力方向不是該處磁場(chǎng)的方向，選項(xiàng)D錯(cuò).12345678910111213143.(多選)下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的說法中正確的是A.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向規(guī)定為在該處小磁針靜止時(shí)N極所指

的方向B.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針S極在此處的受力方向一致C.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由一小段通電導(dǎo)線在此處的受力方向

決定D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由磁場(chǎng)本身決定，與是否在磁場(chǎng)中放入通電導(dǎo)線無關(guān)123456789√√1011121314解析小磁針在磁場(chǎng)中靜止時(shí)，N極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，A正確，B錯(cuò)誤；磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定，與此處是否有通電導(dǎo)線無關(guān)，C錯(cuò)誤，D正確.12345678910111213141234567894.先后在磁場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)引入長(zhǎng)度相等的短直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直.如圖1所示，圖中a、b圖線分別表示在磁場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)處導(dǎo)線所受的力F與通過導(dǎo)線的電流I的關(guān)系.下列說法中正確的是A.A、B兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相等B.A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度C.A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度D.無法比較磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小√圖11011121314解析導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力F＝BIl，對(duì)于題圖中給出的F－I圖線，直線的斜率k＝Bl，由題圖可知ka＞kb，又因A、B兩點(diǎn)導(dǎo)線的長(zhǎng)度l相同，故A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，故選B.12345678910111213141234567895.(多選)將一小段通電直導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列圖像能正確反映各量間關(guān)系的是√√解析由B＝

或F＝BIL知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)中B恒定不變，故B正確，D錯(cuò)誤；B、L一定，F(xiàn)與I成正比，故A錯(cuò)誤，C正確.10111213141234567896.如圖2所示，半徑為R的圓線圈共有n匝，其中心位置處半徑為r的虛線范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面，若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過線圈的磁通量為A.πBR2 B.πBr2C.nπBR2 D.nπBr2√解析Φ＝BS中S是與磁場(chǎng)垂直的有效面積，所以Φ＝πBr2.考點(diǎn)二磁通量圖210111213147.如圖3所示，正方形線圈abcd位于紙面內(nèi)，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，匝數(shù)為N，過ab中點(diǎn)和cd中點(diǎn)的直線OO′恰好位于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的右邊界上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過線圈的磁通量為123456789圖3√10111213141234567898.如圖4所示，在空間僅存在大小恒定、方向相互垂直的兩個(gè)磁場(chǎng)B1、B2，B1＝3T，B2＝4T，A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為A.7T

B.1TC.5T

D.大于3T小于4T圖4考點(diǎn)三磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量的疊加√解析磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，其合成遵循平行四邊形定則，10111213149.如圖5所示，把兩個(gè)完全一樣的環(huán)形線圈互相垂直地放置，它們的圓心位于一個(gè)共同點(diǎn)O上.當(dāng)通以相同大小的電流時(shí)，兩通電線圈在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向分別為垂直紙面向里和豎直向上，大小相等，則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度與一個(gè)線圈單獨(dú)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比是A.1∶1 B.2∶1C.∶1 D.1∶123456789√圖51011121314解析

設(shè)每個(gè)通電環(huán)形線圈在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，題目中已給出了B的方向分別為垂直紙面向里和豎直向上，則其磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和為

B，故與一個(gè)線圈單獨(dú)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比為

∶1，故選C.123456789101112131410.(多選)如圖6，兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線相距2l，通有大小相等、方向相同的恒定電流；a、b、c是導(dǎo)線所在平面內(nèi)的三點(diǎn)，左側(cè)導(dǎo)線與它們的距離分別為

、l和3l.關(guān)于這三點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列判斷正確的是A.a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度比c處的大B.b、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等C.a、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同D.b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零123456789圖6√√1011121314解析由于a點(diǎn)與左側(cè)導(dǎo)線的距離比c點(diǎn)與右側(cè)導(dǎo)線的距離小，故a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度比c處的大，A正確；根據(jù)安培定則知，a、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，C錯(cuò)誤；b點(diǎn)位于兩導(dǎo)線中間，兩通電導(dǎo)線在b處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，故b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，c處磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，B錯(cuò)誤，D正確.123456789101112131411.(多選)三根在同一平面(紙面)內(nèi)的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線組成一等邊三角形，在導(dǎo)線中通過的電流均為I，方向如圖7所示.a、b和c三點(diǎn)分別位于三角形的三個(gè)頂角的平分線上，且到相應(yīng)頂點(diǎn)的距離相等.將a、b和c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別記為B1、B2和B3，下列說法正確的是A.B1＝B2＜B3B.B1＝B2＝B3C.a和b處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，c處磁場(chǎng)方向垂直

于紙面向里D.a處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，b和c處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里圖7√√1234567891011121314解析a、b、c三處的磁感應(yīng)強(qiáng)度是三根通電導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加.根據(jù)安培定則可知左、右兩根導(dǎo)線在a處的磁場(chǎng)方向相反，因?yàn)榫嚯x相等，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，所以左、右兩根導(dǎo)線在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和為零，a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于下面導(dǎo)線在該處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，所以a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向外；同理可知b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于右面的導(dǎo)線在該處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，1234567891011121314所以b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向也垂直于紙面向外，三根通電導(dǎo)線在c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均是垂直于紙面向里，所以合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，所以B1＝B2＜B3，A、C選項(xiàng)正確，B、D選項(xiàng)錯(cuò)誤.123456789101112131412.如圖8所示，一個(gè)閉合線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的軸線與磁場(chǎng)方向成30°角，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，用下述哪個(gè)方法可使穿過線圈的磁通量增加一倍A.把線圈匝數(shù)增加一倍B.把線圈面積增加一倍C.把線圈的半徑增加一倍D.轉(zhuǎn)動(dòng)線圈使得軸線與磁場(chǎng)方向平行圖8√能力綜合練1234567891011121314把線圈的半徑增加一倍，線圈的面積S＝πR2變?yōu)樵瓉淼?倍，磁通量為原來的4倍，故C錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)動(dòng)線圈使得軸線與磁場(chǎng)方向平行，此時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)垂直，有效面積由Scos30°變?yōu)镾，磁通量為原來的

倍，故D錯(cuò)誤.解析把線圈的匝數(shù)增加一倍，穿過線圈的磁感線的條數(shù)不變，磁通量不變，故A錯(cuò)誤；根據(jù)Φ＝BScosθ，把線圈面積增加一倍，可使穿過線圈的磁通量增加一倍，故B正確；123456789101112131413.如圖9所示是實(shí)驗(yàn)室里用來測(cè)量磁場(chǎng)力的一種儀器——電流天平，某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里，用電流天平測(cè)算通電螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度，他測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄如下所示，請(qǐng)你算出通電螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.已知：CD段導(dǎo)線長(zhǎng)度為4×10－2m，天平平衡鉤碼重力為4×10－5N，通過導(dǎo)線的電流為0.5A.圖9答案2.0×10－3T

1234567891011121314解析由題意知，I＝0.5A，G＝4×10－5N，l＝4×10－2m.電流天平平衡時(shí)，導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的大小等于鉤碼的重力，即F＝G.所以，通電螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2.0×10－3T.123456789101112131414.如圖10所示，將半徑分別為R甲＝10cm、R乙＝15cm的單匝圓形線圈甲、乙放在水平面上，且兩線圈為同心圓，在線圈甲內(nèi)加垂直線圈平面向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1＝0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng).則：(π取3.14，計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(1)若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小到B2＝0.4T，則穿過兩線圈的磁通量的變化量分別為多少？圖10答案1.26×10－2Wb

1.26×10－2Wb

1234567891011121314解析線圈甲面積正好與圓形磁場(chǎng)區(qū)域重合，設(shè)圓形磁場(chǎng)區(qū)域半徑為r，則r＝R甲，Φ1＝B1πr2，Φ2＝B2πr2ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|B2－B1|πr2≈1.26×10－2Wb線圈乙面積大于圓形磁場(chǎng)面積，即線圈的一部分面積在磁場(chǎng)區(qū)域外，有磁感線穿過的面積與線圈甲相同，故磁通量的變化量與線圈甲相同.1234567891011121314(2)若保持勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，方向轉(zhuǎn)到與豎直方向成30°角，則穿過線圈甲的磁通量的變化量為多少？答案3.37×10－3Wb

1234567891011121314解析磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過60°，線圈甲在垂直磁場(chǎng)方向的投影面積為πr2cos30°，則Φ3＝B1πr2cos30°ΔΦ1＝|Φ3－Φ1|＝B1πr2(1－cos30°)≈3.37×10－3Wb.1234567891011121314(3)若保持勻強(qiáng)磁場(chǎng)不變，將線圈乙轉(zhuǎn)過180°角，則穿過線圈乙的磁通量的變化量為多少？答案5.02×10－2Wb解析初狀態(tài)磁感線從正對(duì)讀者的一面穿入，線圈轉(zhuǎn)180°后，磁感線從正對(duì)讀者的一面穿出，故ΔΦ2＝|－B1S－B1S|＝2B1πr2≈5.02×10－2Wb.1234567891011121314本課結(jié)束第5節(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)第十章靜電場(chǎng)中的能量

電場(chǎng)中的帶電粒子的分類(1)帶電的基本粒子：如電子、質(zhì)子、α粒子、正離子、負(fù)離子等，這些粒子所受重力和電場(chǎng)力相比要小得多，除非有特別的說明或明確的標(biāo)示，一般都不考慮重力(但并不能忽略質(zhì)量)．(2)帶電微粒：如帶電小球、液滴、塵埃等，除非有特別的說明或明確的標(biāo)示，一般都要考慮重力．某些帶電體是否考慮重力，要根據(jù)題目說明或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來判定．新知探究知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場(chǎng)中的加速基本粒子的受力特點(diǎn)：對(duì)于質(zhì)量很小的基本粒子，如電子、質(zhì)子等，雖然它們也會(huì)受到萬有引力(重力)的作用，但萬有引力(重力)一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于靜電力，可以忽略不計(jì)．1新知探究知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場(chǎng)中的加速1.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，受到的靜電力與運(yùn)動(dòng)方向在同一條直線上，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。1新知探究知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場(chǎng)中的加速2.兩種處理方法：(1)利用動(dòng)力學(xué)公式求解：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中也可利用牛頓定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析，當(dāng)解決的問題屬于勻強(qiáng)電場(chǎng)且涉及運(yùn)動(dòng)時(shí)間等描述運(yùn)動(dòng)過程的物理量時(shí)，適合用該思路分析。1新知探究知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場(chǎng)中的加速

1新知探究名師指點(diǎn)解決帶電粒子在電場(chǎng)中加速時(shí)的基本思路知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場(chǎng)中的加速例題1：實(shí)驗(yàn)表明，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子。在熾熱金屬絲和金屬板間加以電壓U=2500V，從熾熱金屬絲發(fā)射出的電子在真空中被加速后，從金屬板的小孔穿出。電子射出后的速度有多大？設(shè)電子剛從金屬絲射出時(shí)的速度為零。1新知探究電子的質(zhì)量為0.91×10-30kg，電子的電荷量e=1.6×10-19C知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場(chǎng)中的加速解：金屬絲和金屬板間的電場(chǎng)雖然不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，但仍可用

可得

代入數(shù)據(jù)得：v=3.0×107m/s1新知探究知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場(chǎng)中的加速例題2：如圖所示，水平放置的A、B兩平行板相距h，上板A帶正電。現(xiàn)有質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球在B板下方距離為H處，以初速度V0豎直向上從B板小孔進(jìn)入板間電場(chǎng)，欲使小球剛好打到A板，A、B間電勢(shì)差UAB應(yīng)為多少？1新知探究hABV0H知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場(chǎng)中的加速解：將動(dòng)能定理用于運(yùn)動(dòng)全過程，由W=△Ek得1新知探究hABV0H-mg(H+h)-qUAB=0-mV2012整理可得UAB=m〔V2-2g(H+h)〕2q知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

2新知探究知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)2.運(yùn)動(dòng)分析粒子受到垂直于初速度方向的靜電力作用，做類平拋運(yùn)動(dòng)。2新知探究知識(shí)點(diǎn)

帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)3．處理方法電荷量為q的帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，將帶電粒子的運(yùn)動(dòng)沿初速度方向和電場(chǎng)線方向進(jìn)行分解(類似于平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法)．如圖所示，設(shè)帶電粒子沿中線進(jìn)入板間，忽略電容器的邊緣效應(yīng)．2新知探究知識(shí)點(diǎn)