内容正文:
第十三章 电磁感应与电磁波初步
13.2 磁感应强度 磁通量
一:知识精讲归纳
考点一、磁感应强度
1.定义:一段通电直导线垂直放在磁场中所受的力与导线中的电流和导线的长度的乘积的比值,叫磁感应强度.
2.定义式:B=.
3.单位:特斯拉,简称特,符号为T.
4.B反映了磁场的强弱.
5.磁感应强度是矢量,小磁针的N极在磁场中某点受力的方向,就是这点磁感应强度的方向.
考点二、匀强磁场
1.概念:各点磁感应强度大小相等、方向相同的磁场.
2.磁感线特点:匀强磁场的磁感线是间隔相等的平行直线.
考点三、磁通量
1.定义:匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积.即Φ=BS.
2.拓展:磁场与平面不垂直时,这个面在垂直于磁场方向的投影面积S′与磁感应强度的乘积表示磁通量.
3.单位:国际单位是韦伯,简称韦,符号是Wb,1 Wb=1 T·m2.
4.引申:B=,表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量.
技巧方法归纳:
1.磁通量的计算:
(1)公式:Φ=BS.
适用条件:①匀强磁场;②磁感线与平面垂直.
(2)若磁感线与平面不垂直,则Φ=BScos θ.其中Scos θ为面积S在垂直于磁感线方向上的投影面积S1,如图所示.
2.磁通量的正负:磁通量是标量,但有正负,若磁感线从某一面穿入时,磁通量为正值,磁感线从此面穿出时则为负值.
3.磁通量可用穿过某一平面的磁感线条数表示.若有磁感线沿相反方向穿过同一平面,则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和).
二:考点题型归纳
考点一:磁感应强度的定义和物理意义
1.(2021·江苏·沭阳县潼阳中学高二月考)关于磁场中某处磁感应强度的方向,下列说法中正确的是( )
A.与该处通电电流元所受安培力的方向相同
B.与该处小磁针S极的受力方向相同
C.与该处小磁针静止时N极的指向相同
D.与该处小磁针静止时S极的指向相同
2.(2021·江苏省震泽中学高二月考)下列说法正确的是( )
A.磁感应强度沿磁感线方向逐渐减小
B.长度为L、电流为I的直导线在匀强磁场中受力为F,则磁感应强度B小于或等于
C.磁感应强度的方向与通电直导线在该处所受磁场力方向相同
D.周期性变化的电场与周期性变化的磁场相互激发,形成电磁场
3.(2020·新疆·昌吉市第一中学高二期末)下面有关磁场中某点的磁感应强度方向的说法中,错误的是( )
A.磁感应强度的方向就是通电导体在该点的受力方向
B.磁感应强度的方向就是通过该点的磁感线的切线方向
C.磁感应强度的方向就是该点的磁场方向
D.磁感应强度的方向就是小磁针北极在该点的受力方向
考点二:磁感应强度的叠加问题
4.(2021·黑龙江·哈九中高二月考)已知通电长直导线在周围空间某点产生的磁感应强度大小为
,
为常量,
为电流,
为该点到导线的距离。电流大小相同的三根长直导线垂直于纸面放置于等边三角形的三个顶点
、
、
上,
点是
点关于bd连线的对称点,已知导线
在
点产生的磁感应强度大小为
,则三根导线在
点处产生的合磁感应强度大小为( )
A.
B.
C.
D.
5.(2021·全国·高二测试)在磁感应强度为B0、竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直纸面向里,如图所示,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )
A.c、d两点的磁感应强度大小相等
B.a、b两点的磁感应强度大小相等
C.c点的磁感应强度的值最小
D.b点的磁感应强度的值最大
6.(2020·河北·正定中学高二月考)如图所示,三条通有相同电流的绝缘长直导线,垂直纸面放置在一个等边三角形的三个顶点上。a、b和c分别是三角形各边的中点。将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3,则下列说法正确的是( )
A.B1=B2<B3
B.B1=B2>B3
C.B1=B2=B3≠0
D.a、b和c三处的磁场方向相同
考点三:磁感应强度的计算
7.(2021·广东广州·高二期末)匀强磁场中放置一根长为0.15m且通有4A电流的直导线,只调整导线方向,其受到的磁场力的最大值为0.6N,则该磁场的磁感应强度大小为( )
A.0.3T
B.0.1T
C.3T
D.1T
8.(2021·吉林·公主岭市范家屯镇第一中学校高二期末)在匀强磁场中某处P放一个长度为L=20cm、通电电流I=0.5A的直导线,测得它受到的最大磁场力为F=1.0N,其方向竖直向上,现将该通电导线从磁场撒走,则P处磁感应强度为( )
A.零
B.10T,方向竖直向上
C.0.1T,方向竖直向上
D.10T,方向肯定不是竖直向上
9.(2020·全国·高二单元测试)一长
的通电直导线置于匀强磁场中,导线与磁场方向垂直,当导线中通有