第5.2讲 磁感应强度与磁通量-2022-2023学年高二物理链接教材精准变式练（人教版2019必修第三册）

第5.2讲 磁感应强度与磁通量 ( 本资料涵盖习题类型： 教材同步课后练习 4、安培力 磁感应强度的含义 磁通量的计算 )【教材习题】P113，“练习与应用”第1题 解析：这个说法不正确。磁感应强度的大小由磁场自身决定，与力、电流、长度无关。公式B=F/IL只是定义式，不是决定式。 [链接知识]磁感应强度的定义 【教材习题】P113，“练习与应用”第2题 解析：导线与磁场垂直，所以公式F=BIL， ∴B=F/IL=0.015N÷（20A×0.4m）=0.001875T [链接知识]磁感应强度的定义 【教材习题】P113，“练习与应用”第3题 解析：磁场方向为x方向。 ∴MNCD的有效面积是MN×CN=0.12m2;NEFC的有效面积是0；MEFD的有效面积等于MNCD的 SMNCD的磁通量φ1=BS=0.2T×0.12m2=0.024Wb SNEFC的磁通量φ2=BS=0.2T×0=0Wb SMNCD的磁通量φ3=BS=0.2T×0.12m2=0.024Wb [链接知识]磁通量的计算、有效面积 [方法、规律]有效面积就是垂直于磁场方向的投影面积. 【教材习题】P113，“练习与应用”第4题 [答案]乙丙 [解析]导线方向与磁场垂直，根据公式F=BIL，可知F与I成正比，所以是过原点的直线。 [链接知识]安培力 ( 精准变式题 ) 【变式1】如图所示，两个同心放置的共面金属圆环 a 和 b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，用穿过两环的磁通量φa 和φb 大小关系为（ ） A．φa＜φb B．φa＞φb C．φa=φb D．无法比较 【答案】B 【解析】根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下．由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，a的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以Φa＞Φb． 【变式2】下图中分别标明了通电直导线中电流 I、匀强磁场的磁感应强度 B 和电流所受安培力 F 的方向，其中正确的是( ) 【答案】 A 【变式3】如图所示，D 为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里．在开关 S 接通后，导线 D 所受磁场力的方向是( ) A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 【答案】 A 【解析】电流由左侧流入，则由安培定则可知电磁铁右侧为N极，故导线所在处的磁场向左； 则由左手定则可知，导线受安培力向上； 【变式4】如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两同心半圆弧导线和直导线 ab、cd(ab、cd 在同一条水平直线上)连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态．在半圆弧导线 的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线 P.当 P 中通以方向向外的电流时( ) A．导线框将向左摆动 B．导线框将向右摆动 C．从上往下看，导线框将顺时针转动 D．从上往下看，导线框将逆时针转动 【答案】D 【解析】当 P 中通以方向向外的电流时，由安培定则可判断出长直导线 P 产生的磁场方向为逆时针方 向，由左手定则可判断出 ab 所受的安培力方向垂直纸面向外，cd 所受的安培力方向垂直纸面向里，从 上往下看，导线框将逆时针抟动，选项 D 正确 ( 教材知识链接 ) 1、 磁感应强度 (1)物理意义：描述磁场的强弱和方向. (2)定义式：B＝(通电导线垂直于磁场).但是某点磁场强度由磁场自身决定，与力、电流等无关。 (3)方向：小磁针静止时N极的指向. (4)单位：特斯拉，符号为T. 2、 磁通量（磁通量可理解为穿过一个面的磁感线的条数） （1）定义：在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个面积为 S 且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度 B 与面积 S 的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量 （2）定义式：φ=BS 适用条件：匀强磁场、S⊥B 3、 磁通量的计算 ①当线圈平面与磁场垂直的时候，线圈的磁通量最大；当线圈平面与磁场平行时，线圈磁通量为0；当线圈平面与磁场成一定角度时θ，那么线圈的磁通量φ=BSsinθ。 ②磁通量的正负 · 磁通量是标量，但有正负，当磁感线从某一面上穿入时，磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时即为负值。 · 若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量为Φ1，反向磁通量为Φ2，则穿过该平面的磁通量Φ=Φ1-Φ2 · 磁感线是闭合曲面，所以穿过任意闭合曲面的磁通量一定为零，即Φ=0。 4、 安培力 1. 定义：通电导线在磁场中受到的力 2. 方向： (1)左手定则：伸出左手，让拇指与其余四指垂直，并且都在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并 使四指指向电