第2節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度1．磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來(lái)描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，物理學(xué)中把小磁針靜止時(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．2．在物理學(xué)中，把很短的一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL叫電流元．在探究影響通電導(dǎo)線受力因素的實(shí)驗(yàn)中無(wú)論怎樣改變I、L的數(shù)值，eq\f(F,IL)這一比值是不變的，說(shuō)明eq\f(F,IL)是反映磁場(chǎng)性質(zhì)的量，與放入什么樣的通電導(dǎo)體無(wú)關(guān)．3．在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線，所受的安培力跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度．通常用字母B表示．在國(guó)際單位制中的單位是特斯拉，簡(jiǎn)稱特，符號(hào)是T.B是矢量，其方向就是磁場(chǎng)的方向，即小磁針靜止時(shí)N極所指的方向．公式：B＝eq\f(F,IL).公式在應(yīng)用中應(yīng)注意兩點(diǎn)：①導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向既跟磁場(chǎng)方向垂直，又跟電流方向垂直；②通電導(dǎo)線長(zhǎng)度L很短時(shí)，B就是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度．同時(shí)，因它所在處各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化很小，可近似認(rèn)為磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)．4．在磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B＝eq\f(F,IL)中，有關(guān)各物理量間的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是()A．B由F、I和L決定B．F由B、I和L決定C．I由B、F和L決定D．L由B、F和I決定答案B【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向1．下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的說(shuō)法中，正確的是()A．某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是一小段通電導(dǎo)體放在該處時(shí)所受磁場(chǎng)力的方向B．小磁針N極受磁場(chǎng)力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向C．垂直于磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線的受力方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向D．磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向答案BD解析磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向表示該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向，磁場(chǎng)方向也就是小磁針N極受力的方向．但電流受力的方向不代表磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)的方向．點(diǎn)評(píng)(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和小磁針N極受力方向相同，但絕非電流的受力方向．(2)磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向是確定的，和小磁針、電流的存在與否無(wú)關(guān)．2．下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的說(shuō)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)定為小磁針靜止時(shí)北極所指的方向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)度的方向由試探電流元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(wú)關(guān)答案AD解析小磁針在磁場(chǎng)中靜止下來(lái)時(shí)，N極的方向規(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，與此處是否有小磁針或通電導(dǎo)線無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤，D正確．知識(shí)點(diǎn)二磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B＝eq\f(F,IL)3．有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的下列說(shuō)法中，正確的是()A．磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來(lái)表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量B．若有一小段通電導(dǎo)體在某點(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(zhǎng)，通以電流為I的導(dǎo)體，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eq\f(F,IL)D．由定義式B＝eq\f(F,IL)可知，電流強(qiáng)度I越大，導(dǎo)線L越長(zhǎng)，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就越小答案A解析磁感應(yīng)強(qiáng)度的引入目的就是用來(lái)描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱，因此選項(xiàng)A是正確的；磁感應(yīng)強(qiáng)度是與電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L無(wú)關(guān)的物理量，且B＝eq\f(F,IL)中的B、F、L相互垂直，所以選項(xiàng)B、C、D皆是錯(cuò)誤的．4．根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B＝eq\f(F,IL)，下列說(shuō)法中正確的是()A．在磁場(chǎng)中某確定位置，B與F成正比，與I、L的乘積成反比B．一小段通電直導(dǎo)線在空間某處受磁場(chǎng)力F＝0，那么該處的B一定為零C．磁場(chǎng)中某處B的方向跟電流在該處受磁場(chǎng)力F的方向相同D．一小段通電直導(dǎo)線放在B為零的位置，那么它受到的磁場(chǎng)力F也一定為零答案D點(diǎn)評(píng)在定義式B＝eq\f(F,IL)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)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)力的大小也不相同．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．知識(shí)點(diǎn)三磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場(chǎng)強(qiáng)度的比較5．關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，下列說(shuō)法正確的是()A．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與電荷所受電場(chǎng)力的方向相同B．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與正電荷所受電場(chǎng)力的方向相同C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向相同D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針在該處的指向相同答案BC解析物理學(xué)上規(guī)定正電荷在電場(chǎng)中的受力方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)方向，小磁針N極受力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向，小磁針靜止時(shí)N極的指向?yàn)樵擖c(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向．6．下列說(shuō)法中正確的是()A．電荷在電場(chǎng)中某處不受電場(chǎng)力的作用，則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力的作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C．把一個(gè)試探電荷放在電場(chǎng)中的某點(diǎn)，它受到的電場(chǎng)力與所帶電荷量的比值表示該點(diǎn)電場(chǎng)的強(qiáng)弱D．把一小段通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中某處，它所受的磁場(chǎng)力與該小段通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流的乘積的比值表示該處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱答案AC解析通電導(dǎo)體受磁場(chǎng)力與電荷受電場(chǎng)力不同，安培力的大小與導(dǎo)體放置的方向有關(guān)，導(dǎo)體與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)磁場(chǎng)力最大，導(dǎo)體與磁場(chǎng)方向平行時(shí)磁場(chǎng)力為零．【方法技巧練】一、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的計(jì)算方法7．一根長(zhǎng)為0.1m的電流為1A的通電導(dǎo)線，在磁場(chǎng)中某處受到的安培力大小為N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為()A．等于4TB．大于或等于4TC．小于或等于4TD．可能為0答案B8．在磁場(chǎng)中放入一通電導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)線長(zhǎng)為1cm，電流為0.5A，所受的磁場(chǎng)力為5×10－4N．求：(1)該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？(2)若將該電流撤去，該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度又是多大？(3)若將通電導(dǎo)線跟磁場(chǎng)平行放置，該導(dǎo)體所受到的磁場(chǎng)力多大？答案(1)T(2)T(3)0解析(1)根據(jù)公式B＝eq\f(F,IL)得：B＝eq\f(5×10－4,×T＝T.(2)該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，B＝T.(3)電流元平行磁場(chǎng)放置時(shí)，所受磁場(chǎng)力為零，F(xiàn)＝0.方法點(diǎn)撥①在磁場(chǎng)中放入通電導(dǎo)線、當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)，B＝eq\f(F,IL)；導(dǎo)線與磁場(chǎng)不垂直時(shí)，導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力變小，因而不能簡(jiǎn)單地套用公式B＝eq\f(F,IL).②磁感應(yīng)強(qiáng)度決定于磁場(chǎng)本身，與是否放置通電導(dǎo)線及放置通電導(dǎo)線的方式均無(wú)關(guān)．二、導(dǎo)體所受磁場(chǎng)力的計(jì)算9．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為10－2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一根長(zhǎng)0.2m的通電導(dǎo)線，導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為10A，將這條導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直放置，那么它將受到多大的磁場(chǎng)力作用？答案2×10－2N解析在通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直條件下，由B＝eq\f(F,IL)得F＝BIL＝10－2×10×N＝2×10－2N.1．關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，下列方法不正確的是()A．小磁針靜止時(shí)S極所指的方向B．小磁針靜止時(shí)N極所指的方向C．小磁針N極的受力方向D．同磁場(chǎng)方向一致答案A解析磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向規(guī)定為小磁針N極的受力方向或小磁針靜止時(shí)N極所指的方向，同磁場(chǎng)方向一致．故只有A選項(xiàng)不正確．2．有人根據(jù)公式B＝eq\f(F,IL)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(wú)關(guān)答案D3．磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉(T)，與它等價(jià)的是()\f(N,A·m)\f(N·A,m)\f(N·A,m2)\f(N,A·m2)答案A解析當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，由公式B＝eq\f(F,IL)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位由F、I、L的單位決定．在國(guó)際單位制中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，簡(jiǎn)稱T,1T＝1eq\f(N,A·m).4．關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，下列說(shuō)法正確的是()A．磁極在磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力大的地方，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大B．磁極在磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力大的地方，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定大，與放置方向有關(guān)C．通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力大的地方，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大D．通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力大的地方，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定大，與放置方向有關(guān)答案AD解析磁極在磁場(chǎng)中的受力跟放置方向無(wú)關(guān)，電流在磁場(chǎng)中的受力與放置方向有關(guān)．5．在電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小決定于()A．該點(diǎn)在磁場(chǎng)中的位置B．該點(diǎn)處的電流大小和方向C．產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流D．產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流和該點(diǎn)在磁場(chǎng)中的位置答案D解析某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小除了和磁場(chǎng)本身有關(guān)外，還和該點(diǎn)在磁場(chǎng)中所在的位置有關(guān)．6．關(guān)于磁感強(qiáng)度，正確的說(shuō)法是()A．根據(jù)定義式B＝eq\f(F,IL)，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感強(qiáng)度B與F成正比，與IL成反比B．磁感強(qiáng)度B是矢量，方向與F的方向相同C．B是矢量，方向與通過(guò)該點(diǎn)的磁感線的切線方向相同D．在確定的磁場(chǎng)中，同一點(diǎn)的B是確定的，不同點(diǎn)的B可能不同，磁感線密的地方B大些，磁感線疏的地方B小些答案CD7．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中某處P放一個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝20cm，通電電流I＝0.5A的直導(dǎo)線，測(cè)得它受到的最大磁場(chǎng)力F＝N，其方向豎直向上，現(xiàn)將該通電導(dǎo)線從磁場(chǎng)撤走，則P處磁感應(yīng)強(qiáng)度為()A．零B．10T，方向豎直向上C．T，方向豎直向上D．10T，方向肯定不是豎直向上答案D解析由公式B＝eq\f(F,IL)可知，把數(shù)值代入可以得到B＝10T，公式中F是與B垂直的，所以P處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向肯定不是豎直向上．8．一根通電導(dǎo)線在某個(gè)空間沒(méi)有受到磁場(chǎng)力，那么()A．這個(gè)空間一定沒(méi)有磁場(chǎng)B．可能有磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)方向與導(dǎo)線垂直C．可能有磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)方向可能與導(dǎo)線中電流方向相同D．可能有磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)方向可能與導(dǎo)線中電流方向相反答案CD解析當(dāng)磁場(chǎng)方向和電流方向平行時(shí)，則導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力．故C、D正確．9．一根長(zhǎng)20cm的通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為T(mén)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直，若它受到的安培力為4×10－3N，則導(dǎo)線中的電流是多大？若將導(dǎo)線中的電流減小為0，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？答案0.05AT解析由B＝eq\f(F,IL)得I＝eq\f(F,BL)＝eq\f(4×10－3,×A＝0.05A.磁感應(yīng)強(qiáng)度B與I、L、F無(wú)關(guān)，只由磁場(chǎng)本身決定，故當(dāng)I＝0時(shí)，B不變，仍為T(mén).10．勻強(qiáng)磁場(chǎng)(各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向均不變的磁場(chǎng))中長(zhǎng)2cm的通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向，當(dāng)通過(guò)導(dǎo)線的電流為2A時(shí)，它受到的磁場(chǎng)力大小為4×10－3N，問(wèn)：(1)該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是多大？(2)若電流不變，導(dǎo)線長(zhǎng)度減小到1cm，則它受到的磁場(chǎng)力F和該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B各是多少？(3)若導(dǎo)線長(zhǎng)不變，電流增大為5A，則它受磁場(chǎng)力F和該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B各是多少？答案(1)T(2)2×10－3NT(3)10－2NT解析(1)根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義B＝eq\f(F,IL)＝