高中物理 第5章 磁场 第3节 磁感应强度 磁通量 磁感应强度素材 鲁科版选修3-1（通用）

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磁感应强度 ‎ 磁感应强度（magnetic flux density），描述磁场强弱和方向的基本物理量。是矢量，常用符号B表示。磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。在物理学中磁场的强弱使用磁感强度（也叫磁感应强度）来表示。‎ ‎　　这个物理量之所以叫做磁感应强度，而没有叫做磁场强度，是由于历史上磁场强度一词已用来表示另外一个物理量了。‎ 定义方法 ‎　　电荷在电场中受到的电场力是一定的，方向与该点的电场方向相同或者相反。电流在磁场中某处所受的磁场力（安培力），与电流在磁场中放置的方向有关，当电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；当电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大。‎ ‎　　点电荷q以速度v在磁场中运动时受到力f 的作用。在磁场给定的条件下，f的大小与电荷运动的方向有关 。当v 沿某个特殊方向或与之反向时，受力为零；当v与此特殊方向垂直时受力最大，为Fm。Fm与|q|及v成正比，比值 与运动电荷无关，反映磁场本身的性质，定义为磁感应强度的大小，即。B的方向定义为：由正电荷所受最大力Fm的方向转向电荷运动方向 v 时 ，右手螺旋前进的方向 。定义了B之后，运动电荷在磁场 B 中所受的力可表为 F= qvB，此即洛伦兹力公式。‎ ‎　　除利用洛伦兹力定义B外，也可以根据电流元Idl在磁场中所受安培力df=Idl×B来定义B，或根据磁矩m在磁场中所受力矩M=m×B来定义B，三种定义，方法雷同，完全等价。‎ 量纲 ‎　　在国际单位制（SI）中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特（T）。在高斯单位制中，磁感应强度的单位是高斯(Gs )，1 T=10 KGs等于10的四次方高斯。由于历史的原因，与电场强度E对应的描述磁场的基本物理量被称为磁感应强度B，而另一辅助量却被称为磁场强度H，名实不符，容易混淆。通常所谓磁场，均指的是B。‎ ‎　　B在数值上等于垂直于磁场方向长‎1 m，电流为‎1 A的导线所受磁场力的大小 ‎　　B= F/IL (F=BIL而来)‎ ‎　　一些磁感应强度的大小(单位:T)‎ ‎　　原子核表面 约1012‎ ‎　　中子星表面 约108‎ ‎　　目前实验室值:瞬时 103 恒定 37‎ ‎　　星际空间 10-10‎ 人体表面 3×10-10‎ ‎　　磁场方向即磁感应强度的方向，判定方法是放入检验小磁针所受磁场力的方向，也是小磁针稳定平衡时的方向。‎ ‎　　通电导体受安培力方向可用左手定则：让磁感线垂直穿过左手手心，四指指向电流方向，并使拇指与四指垂直，拇指所指方向即通电导体所受磁场力（安培力）方向。若磁感线不与电流方向垂直，则将磁感应强度分解到垂直于电流和平行于电流方向，对垂直于电流的分量应用上述左手定则即可，若平行，则不受安培力。可见，安培力垂直与磁感应强度和电流共同确定的平面。‎ ‎　　同向的电流相互吸引，反向的电流相互排斥。‎