資源簡介

13.2磁感應強度 磁通量
【學習目標】
1. 知道磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過磁場發生相互作用的
2．知道磁感線、條形磁鐵周圍磁感線分布。會用安培定則判斷直線電流、環形電流和通電螺線管的磁場
3．知道安培分子電流假說是如何提出的，會利用安培假說解釋有關的現象，理解磁現象的電本質
【開啟新探索】
巨大的電磁鐵能吸起成噸的鋼鐵，小磁體卻只能吸起幾枚鐵釘。磁場有強弱之分，那么我們怎樣定量地描述磁場的強弱呢？
【質疑提升1】磁場的強弱描述－磁感應強度
1. 回顧一下，我們學習電場時，如何描述電場的強弱和方向？
2. 我們用類似的方法，找出表示磁場強弱和方向的物理量。思考：定義該物理量的的思路？
3. 對上述思路進行可行性論證？
4. 若有定量計量的困難，是否可以轉化為便于定量計量的物理量？
5. 閱讀課本，P109實驗部分，說明獲取可測量物理量的方法？
6. 通過實驗我們分析我們可以知道，當通電導線與磁場方向垂直時:
(1) 通電導體受力F的大小與導線的長度l有怎樣的關系？
(2) 通電導體受力F的大小與導線中的電流I又有怎樣的關系？
(3) 如果寫成等式，會是怎樣的形式？
7. 對于等式中的系數，你有怎樣的理解？
8. 結合系數的理解，請說明對表征磁場強弱的物理量－磁感應強度的定義？
9. 磁感應強度的定義式？該定義式的條件？
10. 磁感應強度的大小與引入的電流元有關嗎？與電流元F、I、l的大小有關嗎？磁感應強度的大小取決于什么？
11. 磁感應強度的物理意義？單位？標量矢量？磁感應強度的方向與電流元的受力方向相同嗎？
12. 什么樣的磁場是勻強磁場？勻強磁感線有著怎樣的特點？舉例說明：生活中可以提供勻強磁場的裝置。
【質疑提升2】磁通量
1. 閱讀課本P111，對于磁通量你有怎樣的認識？
（1）定義：在磁感應強度為B的 磁場中，有一個與磁場方向 的平面，面積為S，我們把 叫做穿過這個 的磁通量。
【學以致用】
1. 關于磁場中某點磁場的方向，下列說法正確的是（ ）
A．與放在該點的小磁針N極所受磁場力方向相同 B．與放在該點的小磁針S極所受磁場力方向相同
C．與放在該點的電流元所受的磁場力方向相同　　D．某點的磁場方向是由放入小磁針的指向決定
2. 關于磁感應強度，下列說法中正確的是（ ）
A. 由可知，B與F成正比，與IL成反比
B. 由可知，一小段通電導體在某處不受磁場力，說明此處一定無磁場
C. 一通電導線在磁場中受力越大，說明磁場越強
D. 磁感應強度的大小與引入的電流的強弱無關
3. 磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導線，它的電流強度是2.5A，導線長1cm，它受到的安培力為5×10-2 N，則這個位置的磁感應強度是多大？
２Ｔ
4．在紙面上有一個等邊三角形ABC，在B、C頂點處是通有相同電流的兩根長直導線，導線垂直于紙面放置，電流方向如圖所示，每根通電導線在三角形的A點產生的磁感應強度大小為B，則三角形A點的磁感應強度大小為___________，方向為___平行ＢＣ向右_________。若C點處的電流方向反向，則A點處的磁感應強度大小為______Ｂ______，方向為____垂直于了ＢＣ向下________。
5．如圖所示，某一勻強磁場磁感應強度為B，方向沿z軸正向，其中AB=a，BE=b，EF=c，求：
（1）穿過ABCD表面的磁通量__0__________；
（2）穿過BCEF表面的磁通量_Ｂbc___________；
（3）穿過ADEF表面的磁通量__BBC__________；
（4）若將BCEF面繞BC邊轉過180°，其磁通量變化量為____2Bbc_______。
【核心素養提升】
1. 下列說法正確的是（ ）
A．電荷在某處不受電場力的作用，則該處電場可能不為零
B．小段通電導線在某處不受磁場力的作用，則該處磁感應強度一定為零
C．小段通電導線放在磁感應強度為零的地方，受到的磁場力一定為零
D．小段通電導線在磁場中受到的磁場力較小，則該處磁感應強度一定也較小
2．關于磁感強度，下列說法中正確的是（ ）
A．磁感強度的方向，就是小磁針靜止時北極的指向B．磁感強度的方向，就是通電導體的受力方向
C．磁感強度大的地方，通電導線所受的力也一定大D．通電導線受的力大，該處的磁感強度也一定大
3. 下列說法正確的是（ ）
A. 磁場中某點的磁感應強度可以這樣測定：把一小段通電導線放在該點時，受到的磁場力F與該導線的長度L、通過的電流I的乘積的比值即為磁場中某點的磁感應強度
B. 磁感應強度只是定義式，它的大小取決于場源及磁場中的位置，與F、I、L以及通電導線在磁場的方向無關
C. 放在磁場中1m長的通電導線，通過1A的電流，受到的安培力為1N，則該處的磁感應強度就是
1T
D. 一小段通電導線放在磁場中A處受磁場力比放在B處大，則A處磁感應強度比B處磁感應強度大
4. 在磁場中的同一位置，先后引入長度相等的直導線a和b，a、b導線的方向均與磁場方向垂直，但兩導線中的電流不同，因此所受的力也不一樣，下面的幾幅圖像表現的是導線所受的力F與通過導線的電流I的關系。a、b各自有一組F、I的數據，在圖像中各描出一個點。在A、B、C、D四幅圖中，正確的是哪一幅或哪幾幅（ BC ）
5. 有一小段通電導線，長為1cm，電流強度為5A，把它置入某磁場中某點，受到的磁場力為0.1N，該點的磁感應強度B一定是（ ）
A．B=2T B．B≤2T C．B≥2T D．以上情況都有可能
6．一平面線圈用細桿懸于P點，開始時細桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強磁場中運動。已知線圈平面始終與紙面垂直，當線圈第一次通過位置B和位置C的過程中，下列對磁通量變化判斷正確的是( )
A．一直變大 B．一直變小
C．先變大后變小 D．先變小后變大
7．下列關于磁通量和磁感應強度的說法中，正確的是（ ）
A．某一個面積處的磁感應強度越大，該面積磁通量也越大
B．穿過任何一個面的磁通量越大，該處磁感應強度也越大
C．當平面跟磁場方向垂直時，這個面的磁通量必定為零
D．當平面跟磁場方向平行時，這個面的磁通量必定為零
8．　a、b兩個相同螺線管，電流、導線和匝數都相同，繞法不同。測得螺線管a內中部的磁感應強度為B，則在螺線管b內中部的磁感應強度為（　　）
A．0 B． C． D．
9.　如圖所示，兩個線圈a、b的匝數分別為10匝和30匝，半徑分別為r和2r，圓形邊界勻強磁場的方向垂直紙面向外且邊緣恰好與線圈a重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為（　　）
A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．3：1
10．如圖所示，一水平放置的N匝矩形線圈面積為S，勻強磁場的磁感應強度為B，方向斜向上，與水平面成角，則通過該線圈的磁通量大小為（　　）
A． B． C． D．
11．如圖框架面積為S，框架平面與磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直，則穿過平面的磁通量的情況，下列說法錯誤的是（　　）
A．如圖所示位置時等于BS
B．若使框架繞OO′轉過30°角時，磁通量為
C．若從初始位置轉過90°角時，磁通量為零
D．若從初始位置轉過180°角，磁通量變化為2BS
12．通有穩定電流的三根平行直導線，分別垂直通過一個等腰直角三角形的三個頂點A、B、C，如圖所示，A、B處導線的電流垂直紙面向里，C處導線的電流垂直紙面向外，如果每條通電導線在斜邊中點O處所產生的磁感應強度的大小均為B，則該O點處的磁感應強度的大小、方向是（　　）
A．大小為零 B．大小為B，方向由A指向B
C．大小為B，方向垂直AB連線 D．大小為2B，方向由B指向A
13. 一根長為0.2m的直導線垂直于磁場方向放置在勻強磁場中，通以3A的電流時，它受到磁場的作用力是6×10-2N，則磁場的磁感應強度B的大小為多少？把導線的長度在原來位置縮短為原來的一半時，磁感應強度又是多少？
0.1T 0.1T
14． 如圖所示，有一矩形線圈，一半放在有界的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度為0.2T。已知ab=10cm，bc=20cm，求線圈在圖示位置的磁通量。
2×10-3Wb
x
y
z
B
A
C
D
E
F
I
F
O
b
I
F
O
b
I
F
O
b
I
F
O
b
a
a
a
A
B
C
D
a
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
b
c
d13.2磁感應強度 磁通量
【學習目標】
1. 知道磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過磁場發生相互作用的
2．知道磁感線、條形磁鐵周圍磁感線分布。會用安培定則判斷直線電流、環形電流和通電螺線管的磁場
3．知道安培分子電流假說是如何提出的，會利用安培假說解釋有關的現象，理解磁現象的電本質
【開啟新探索】
巨大的電磁鐵能吸起成噸的鋼鐵，小磁體卻只能吸起幾枚鐵釘。磁場有強弱之分，那么我們怎樣定量地描述磁場的強弱呢？
【質疑提升1】磁場的強弱描述－磁感應強度
1. 回顧一下，我們學習電場時，如何描述電場的強弱和方向？
2. 我們用類似的方法，找出表示磁場強弱和方向的物理量。思考：定義該物理量的的思路？
3. 對上述思路進行可行性論證？
4. 若有定量計量的困難，是否可以轉化為便于定量計量的物理量？
5. 閱讀課本，P109實驗部分，說明獲取可測量物理量的方法？
6. 通過實驗我們分析我們可以知道，當通電導線與磁場方向垂直時:
(1) 通電導體受力F的大小與導線的長度l有怎樣的關系？
(2) 通電導體受力F的大小與導線中的電流I又有怎樣的關系？
(3) 如果寫成等式，會是怎樣的形式？
7. 對于等式中的系數，你有怎樣的理解？
8. 結合系數的理解，請說明對表征磁場強弱的物理量－磁感應強度的定義？
9. 磁感應強度的定義式？該定義式的條件？
10. 磁感應強度的大小與引入的電流元有關嗎？與電流元F、I、l的大小有關嗎？磁感應強度的大小取決于什么？
11. 磁感應強度的物理意義？單位？標量矢量？磁感應強度的方向與電流元的受力方向相同嗎？
12. 什么樣的磁場是勻強磁場？勻強磁感線有著怎樣的特點？舉例說明：生活中可以提供勻強磁場的裝置。
【質疑提升2】磁通量
1. 閱讀課本P111，對于磁通量你有怎樣的認識？
（1）定義：在磁感應強度為B的 磁場中，有一個與磁場方向 的平面，面積為S，我們把 叫做穿過這個 的磁通量。
【學以致用】
1. 關于磁場中某點磁場的方向，下列說法正確的是（ ）
A．與放在該點的小磁針N極所受磁場力方向相同 B．與放在該點的小磁針S極所受磁場力方向相同
C．與放在該點的電流元所受的磁場力方向相同　　D．某點的磁場方向是由放入小磁針的指向決定
2. 關于磁感應強度，下列說法中正確的是（ ）
A. 由可知，B與F成正比，與IL成反比
B. 由可知，一小段通電導體在某處不受磁場力，說明此處一定無磁場
C. 一通電導線在磁場中受力越大，說明磁場越強
D. 磁感應強度的大小與引入的電流的強弱無關
3. 磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導線，它的電流強度是2.5A，導線長1cm，它受到的安培力為5×10-2 N，則這個位置的磁感應強度是多大？
4．在紙面上有一個等邊三角形ABC，在B、C頂點處是通有相同電流的兩根長直導線，導線垂直于紙面放置，電流方向如圖所示，每根通電導線在三角形的A點產生的磁感應強度大小為B，則三角形A點的磁感應強度大小為____________，方向為____________。若C點處的電流方向反向，則A點處的磁感應強度大小為____________，方向為____________。
5．如圖所示，某一勻強磁場磁感應強度為B，方向沿z軸正向，其中AB=a，BE=b，EF=c，求：
（1）穿過ABCD表面的磁通量____________；
（2）穿過BCEF表面的磁通量____________；
（3）穿過ADEF表面的磁通量____________；
（4）若將BCEF面繞BC邊轉過180°，其磁通量變化量為___________。
【核心素養提升】
1. 下列說法正確的是（ ）
A．電荷在某處不受電場力的作用，則該處電場可能不為零
B．小段通電導線在某處不受磁場力的作用，則該處磁感應強度一定為零
C．小段通電導線放在磁感應強度為零的地方，受到的磁場力一定為零
D．小段通電導線在磁場中受到的磁場力較小，則該處磁感應強度一定也較小
2．關于磁感強度，下列說法中正確的是（ ）
A．磁感強度的方向，就是小磁針靜止時北極的指向B．磁感強度的方向，就是通電導體的受力方向
C．磁感強度大的地方，通電導線所受的力也一定大D．通電導線受的力大，該處的磁感強度也一定大
3. 下列說法正確的是（ ）
A. 磁場中某點的磁感應強度可以這樣測定：把一小段通電導線放在該點時，受到的磁場力F與該導線的長度L、通過的電流I的乘積的比值即為磁場中某點的磁感應強度
B. 磁感應強度只是定義式，它的大小取決于場源及磁場中的位置，與F、I、L以及通電導線在磁場的方向無關
C. 放在磁場中1m長的通電導線，通過1A的電流，受到的安培力為1N，則該處的磁感應強度就是
1T
D. 一小段通電導線放在磁場中A處受磁場力比放在B處大，則A處磁感應強度比B處磁感應強度大
4. 在磁場中的同一位置，先后引入長度相等的直導線a和b，a、b導線的方向均與磁場方向垂直，但兩導線中的電流不同，因此所受的力也不一樣，下面的幾幅圖像表現的是導線所受的力F與通過導線的電流I的關系。a、b各自有一組F、I的數據，在圖像中各描出一個點。在A、B、C、D四幅圖中，正確的是哪一幅或哪幾幅（ ）
5. 有一小段通電導線，長為1cm，電流強度為5A，把它置入某磁場中某點，受到的磁場力為0.1N，該點的磁感應強度B一定是（ ）
A．B=2T B．B≤2T C．B≥2T D．以上情況都有可能
6．一平面線圈用細桿懸于P點，開始時細桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強磁場中運動。已知線圈平面始終與紙面垂直，當線圈第一次通過位置B和位置C的過程中，下列對磁通量變化判斷正確的是( )
A．一直變大 B．一直變小
C．先變大后變小 D．先變小后變大
7．下列關于磁通量和磁感應強度的說法中，正確的是（ ）
A．某一個面積處的磁感應強度越大，該面積磁通量也越大
B．穿過任何一個面的磁通量越大，該處磁感應強度也越大
C．當平面跟磁場方向垂直時，這個面的磁通量必定為零
D．當平面跟磁場方向平行時，這個面的磁通量必定為零
8．　a、b兩個相同螺線管，電流、導線和匝數都相同，繞法不同。測得螺線管a內中部的磁感應強度為B，則在螺線管b內中部的磁感應強度為（　　）
A．0 B． C． D．
9.　如圖所示，兩個線圈a、b的匝數分別為10匝和30匝，半徑分別為r和2r，圓形邊界勻強磁場的方向垂直紙面向外且邊緣恰好與線圈a重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為（　　）
A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．3：1
10．如圖所示，一水平放置的N匝矩形線圈面積為S，勻強磁場的磁感應強度為B，方向斜向上，與水平面成角，則通過該線圈的磁通量大小為（　　）
A． B． C． D．
11．如圖框架面積為S，框架平面與磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直，則穿過平面的磁通量的情況，下列說法錯誤的是（　　）
A．如圖所示位置時等于BS
B．若使框架繞OO′轉過30°角時，磁通量為
C．若從初始位置轉過90°角時，磁通量為零
D．若從初始位置轉過180°角，磁通量變化為2BS
12．通有穩定電流的三根平行直導線，分別垂直通過一個等腰直角三角形的三個頂點A、B、C，如圖所示，A、B處導線的電流垂直紙面向里，C處導線的電流垂直紙面向外，如果每條通電導線在斜邊中點O處所產生的磁感應強度的大小均為B，則該O點處的磁感應強度的大小、方向是（　　）
A．大小為零 B．大小為B，方向由A指向B
C．大小為B，方向垂直AB連線 D．大小為2B，方向由B指向A
13. 一根長為0.2m的直導線垂直于磁場方向放置在勻強磁場中，通以3A的電流時，它受到磁場的作用力是6×10-2N，則磁場的磁感應強度B的大小為多少？把導線的長度在原來位置縮短為原來的一半時，磁感應強度又是多少？
14． 如圖所示，有一矩形線圈，一半放在有界的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度為0.2T。已知ab=10cm，bc=20cm，求線圈在圖示位置的磁通量。
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