内容正文:
11月5日 磁通量
高考频度:★☆☆☆☆
难易程度:★★☆☆☆
有一个面积很小的圆环,设这个圆环所在位置的磁感应强度为B,穿过圆环的磁通量为Φ。则下列判断中正确的是
A.如果Φ=0,则B=0 B.如果Φ≠0,则B≠0
C.如果B=0,则Φ=0 D.如果B≠0,则Φ≠0
【参考答案】B
【试题解析】由Φ=BScos θ知,当线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量最大,当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量为零.因此如果Φ=0,则B可能不等于0,选项A错误;如果Φ≠0,则B≠0, 选项B正确;如果B=0,则Φ=0,选项C正确;如果B≠0,当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量为零.选项D错误。
【知识补给】
磁通量的计算
对公式Φ=BS的理解及应用:
(1)公式Φ=BS只适用于匀强磁场;
(2)磁通量的大小与匝数无关;
(3)S是指闭合回路线圈在垂直于磁场方向上的有效面积。
①如果磁感线与平面不垂直,如图甲所示,有效面积应理解为原平面在垂直磁场方向上的投影面积,如果平面与垂直磁场方向的夹角为θ,则有效面积为Scos θ,穿过该平面的磁通量为Φ=BScos θ。
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②S指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积,如图乙,闭合回路abcd和闭合回路ABCD虽然面积不同,但穿过它们的磁通量却相同:Φ=BS2。
(4)某面积内有不同方向的磁场时,分别计算不同方向的磁场的磁通量,然后规定某个方向的磁通量为正,反方向的磁通量为负,求其代数和。
三个相同的矩形线圈置于水平向右的匀强磁场中,线圈Ⅰ平面与磁场方向垂直,线圈Ⅱ、Ⅲ平面与线圈Ⅰ平面的夹角分别为30°和45°,如图所示。穿过线圈Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的磁通量分别为ΦⅠ、ΦⅡ、ΦⅢ。下列判断正确的是
A.ΦⅠ=ΦⅡ B.ΦⅡ=ΦⅢ
C.ΦⅠ>ΦⅡ D.ΦⅢ>ΦⅡ
如图所示,大圆导线环A中通有电流,方向如图所示,另在导线环A所在的平面内画一个圆B,它的一半面积在A环内,另一半面积在A环外,则穿过B圆内的磁通量
A. 为零 B. 垂直向里 C. 垂直向外 D. 条件不足,无法判断
如图所示,面积为S的线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,一半在磁场中,则穿过线圈的磁通量为
A.0 B.
BS
C.BS D. 2BS
(2018·云南省玉溪市易门一中高二期中)如图所示,一根条形磁铁穿过一个弹性线圈,将线圈面积拉大,放手后穿过线圈的
A.磁通量减少且合磁通量向左
B.磁通量增加且合磁通量向左
C.磁通量减少且合磁通量向右
D.磁通量增加且合磁通量向右
(2018·天津市宝坻区高二联考)如图所示是等腰直角三棱锥,其中侧斜面abcd为边长为L的正方形,abef和ade均为竖直面,dcfe为水平面。将次等腰直角三棱锥安图示方式放置于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,下面说法中正确的是
A.通过abcd面的磁通量大小为BL²
B.通过dcfe面的磁通量大小为BL²
C.通过ade的磁通量为零
D.通过abfe面的磁通量大小为BL²
如图所示,有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.8 T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为1.0 cm,现在纸面内先后放上圆线圈,圆心均在O处,A线圈半径为1.0 cm,10匝;B线圈半径为2.0 cm,1匝;C线圈半径为0.5 cm,1匝.问:
(1)在B减为0.4 T的过程中,A和B中磁通量各改变多少?
(2)当磁场方向转过30°角的过程中,C中的磁通量改变多少?
【参考答案】
C 线圈在I位置时,线圈与磁场垂直,穿过线圈的磁通量最大为:Φl=BS,线圈在Ⅱ、Ⅲ位置时,穿过线圈的磁通量分别为:ΦⅡ=BScos30°=
BS,ΦⅢ=BScos45°=
BS。则有:Φl>ΦⅡ>ΦⅢ,故选C。
【名师点睛】理解磁通量的物理意义:穿过磁场中某一面积的磁感线的条数;对于匀强磁场,可以根据公式Φ=BScos θ判断磁通量如何变化。
B 根据安培定则可知,通电环形导线A,在线圈B处产生磁场方向,左半边的垂直向里,右半边的磁场垂直向外,且线圈A内部的磁场强,外部的磁场弱,根据方向相反的磁通量可以相互抵消,可知,B圆内的磁通量是垂