微专题16：磁场、磁感线、磁感应强度和磁通量 讲义 -2026届高考物理一轮复习备考
微专题16：磁场、磁感线、磁感应强度和磁通量
【知识回顾】
一、磁场的性质
1．客观存在性：与电场一样，也是一种物质，是一种看不见而又客观存在的特殊物质。存在于磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的周围。
2．方向性：人类规定，磁场中任一点小磁针北极(N极)的受力方向(或小磁针静止时N极的指向)为该处的磁场方向。
3．基本性质：对放入其中的磁极、电流、运动的电荷有力的作用，而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的。
二、对磁感线的理解
1．磁感线与电场线的比较
比较项目 | 磁感线 | 电场线 | |
相同点 | 意义 | 为了形象地描述磁场的方向和强弱而假想的线 | 为了形象地描述电场的方向和强弱而假想的线 |
方向 | 线上各点的切线方向就是该点的磁场方向 | 线上各点的切线方向就是该点的电场方向 | |
疏密 | 表示磁场强弱 | 表示电场强弱 | |
特点 | 在空间不相交、不相切、不中断 | 除电荷处外，在空间不相交、不相切、不中断 | |
不同点 | 闭合曲线 | 始于正电荷或无穷远处，止于负电荷或无穷远处。不闭合的曲线 | |
2．磁体周围的磁感线形状
| 条形磁铁 | 蹄形磁铁 | 同名磁极间 | 异名磁极间 |
分布图 |
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分布 规律 | 关于条形磁铁对称 | 关于磁铁的中轴线对称 | 关于两磁极的连线及连线的中垂线对称 | 关于两磁极连线及连线的中垂线对称 |
3．三种常见的电流的磁感线形状
| 安培定则 | 立体图 | 横截面图 | 纵截面图 |
直线电流 |
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以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱 | ||||
环形电流 |
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内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏 | ||||
通电螺线管 |
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内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部类似条形磁铁，由N极指向S极 | ||||
三、对磁感应强度的理解
1．磁感应强度的定义式：B＝
(1)公式成立条件：通电导线必须垂直于磁场方向放置，不垂直则公式不成立。
(2)决定磁感应强度的因素：仅由磁场本身决定，与导线是否受磁场力以及磁场力的大小无关。
(3)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短，IL称为“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”。
2．方向：磁感应强度B是一个矢量，某点磁感应强度的方向不是放在该处的通电导线的受力方向。它的方向可以有以下几种表述方式：
(1)小磁针静止时N极所指的方向，或小磁针静止时S极所指的反方向。
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(2)小磁针N极受力的方向(不论小磁针是否静止)，或S极受力的反方向。
(3)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向。
四、磁通量Φ
1.匀强磁场中磁通量的计算：
(1)B与S垂直时：Φ＝BS。B指匀强磁场的磁感应强度，S为线圈的面积．
(2)B与S不垂直时：Φ＝BS⊥=BScosθ。S⊥为线圈在垂直磁场方向上的有效面积，在应用时可将S分解到与B垂直的方向上。
2.正负：
(1)磁通量是标量，但有正负，若取某方向穿入平面的磁通量为正,则反方向穿入该平面的磁通量为负。
(2)过一个平面若有方向相反的两个磁通量,这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和(即相反方向磁通抵消以后剩余的磁通量才是合磁通)
3．磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ及磁通量的变化率
的比较
| 磁通量Φ | 磁通量的变化量ΔΦ | 磁通量的变化率 |
物理 意义 | 某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数 | 在某一过程中，穿过某个面的磁通量的变化量 | 穿过某个面的磁通量变化的快慢 |
当B、S互相垂直时的大小 | Φ＝BS | ΔΦ＝Error! |
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注意 | 若穿过的平面中有方向相反的磁场，则不能直接用Φ＝BS.Φ为抵消以后所剩余的磁通量 | 开始和转过180°时平面都与磁场垂直，但穿过平面的磁通量是不同的，一正一负，ΔΦ＝2BS，而不是零 | 在Φ－t图像中，可用图线的斜率表示 |
【基础题组】
1．如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来，如图所示。原来，棋盘和棋子都是由磁性材料做成的。棋子不会掉落是因为( )
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