内容正文:
2.磁感应强度 磁通量
典型考点一 对磁感应强度的理解
1.(多选)下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是( )
A.磁场中某点的磁感应强度的方向规定为在该处小磁针静止时N极所指的方向
B.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致
C.磁场中某点的磁感应强度的方向由一小段通电导线在此处的受力方向决定
D.磁感应强度的方向由磁场本身决定,与是否在磁场中放入通电导线无关
答案 AD
解析 小磁针在磁场中静止时,N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,A正确,B错误;磁场中某点的磁感应强度的方向由磁场本身决定,与此处是否有通电导线无关,C错误,D正确。
2.关于磁感应强度B、电流I、导线长度l和电流所受磁场力F的关系,下面的说法中正确的是( )
A.在B=0的地方,F一定等于零
B.在F=0的地方,B一定等于零
C.若B=1 T,I=1 A,l=1 m,则F一定等于1 N
D.若l=1 m,I=1 A,F=1 N,则B一定等于1 T
答案 A
解析 在B为零的地方,F一定为零,而F为零时,B不一定为零,可能B与I平行,故A正确,B错误;若B=1 T,I=1 A,l=1 m,只有B垂直I时,才有F=BIl=1 N,故C错误;若F=1 N,I=1 A,l=1 m,只有B垂直I时,才有F=BIl=1 N,B=1 T,故D错误。
典型考点二 磁感应强度的叠加
3.如图所示,在空间某点A存在大小、方向恒定的两个磁场B1、B2,B1=3 T,B2=4 T,A点的磁感应强度大小为( )
A.7 T B.1 T
C.5 T D.大于3 T小于4 T
答案 C
解析 磁感应强度B是矢量,所以其合成适用平行四边形定则,由题意可知,两个磁场B1、B2相互垂直,且B1=3 T,B2=4 T,则A点的磁感应强度大小为 T=5 T,故C正确。
4.如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是( )
A.O点处的磁感应强度为零
B.a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反
C.c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同
D.a、c两点处磁感应强度的方向不同
答案 C
解析 由安培定则可知,两导线在O点产生的磁场方向均竖直向下,合磁感应强度一定不为零,故A错误;由安培定则可知,两导线在a、b两点处产生的磁场方向均竖直向下,由于对称性,M处导线在a处产生磁场的磁感应强度等于N处导线在b处产生磁场的磁感应强度,M处导线在b处产生磁场的磁感应强度等于N处导线在a处产生磁场的磁感应强度,所以a、b两点处磁感应强度大小相等、方向相同,B错误;由安培定则可知,两导线在c、d两点处产生的磁场分别垂直c、d两点与导线连线方向向下,且产生的磁场的磁感应强度大小相等,由平行四边形定则可知,c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向均竖直向下,故C正确,D错误。
典型考点三 对磁通量的理解和计算
5.如图所示,套在条形磁体外的三个线圈的面积S1>S2=S3,且“3”线圈在磁体的正中间。设各线圈中的磁通量依次为Φ1、Φ2、Φ3,则它们的大小关系是( )
A.Φ1>Φ2>Φ3 B.Φ1>Φ2=Φ3
C.Φ1<Φ2<Φ3 D.Φ1<Φ2=Φ3
答案 C
解析 所有磁感线都会经过磁体内部,磁体内外磁场方向相反,所以同一位置处线圈面积越大,则从两个方向穿过线圈的磁通量抵消得越多,则Φ1<Φ2;线圈3在磁体的正中间,此处磁体外部磁场最弱,即从两个方向穿过线圈的磁通量抵消得最少,所以Φ3>Φ2。故选C。
[名师点拨] 分析套在条形磁体上的线圈的磁通量时,一定要注意条形磁体的磁场分布,磁体内外的磁场方向相反,磁通量是减法关系。
6.如图所示,矩形线圈的面积为0.2 m2,放在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中,线圈的一边ab与磁感线垂直,线圈平面与磁场方向成30°角。求:
(1)穿过线圈的磁通量是多大?
(2)在线圈从图示位置绕ab边转过60°的过程中,穿过线圈的磁通量变化了多大?
答案 (1)0.01 Wb (2)0.01 Wb或0.02 Wb
解析 (1)图中穿过线圈的磁通量为
Φ=BSsin30°=0.1×0.2× Wb=0.01 Wb。
(2)若线圈沿俯视逆时针方向转过60°,则磁通量为Φ′=BS=0.02 Wb
那么ΔΦ=Φ′-Φ=0.01 Wb;
若线圈沿俯视顺时针方向转过60°,则磁通量为
Φ″=-BSsin30°=-0.01 Wb
那么ΔΦ′=Φ″-Φ=-0.02 Wb。
1.关于磁感应强度,下列说法中正确的是( )
A.若长为l