第十三章 2 磁感应强度磁通量-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理必修第三册学习手册（人教版）

例4D【解析】地球的磁场与条形磁铁的磁场相 似，其特点主要有：①地磁场的N极在地理南极附近， S极在地理北极附近。②地磁场的水平分量总是从地理 南极指向北极，而竖直分量则南北相反，在南半球垂直 地面向上，在北半球垂直地面向下。③在赤道正上方， 距离地球表面相等的各点，磁场的强度相等，且方向水 平向北。故选D。 变式训练4ABD 情境拓展 A【解析】对于左右两个螺线管，由安培定则可以 判断出上方均为N极，下方均为S极，所以环心O处 的磁场方向向下，即A正确 >"2.磁感应强度磁通量 知识梳理 知识点1 3.(1)强弱(4)矢量 知识点2 1.相等 知识点3 1.乘积 要点突破 例1D【解析】通电导线和磁场方向平行时，通 电导体不受磁场力，故磁场力为0，磁感应强度不一定 为0，A错误：用B=号定义磁感应强度，通电导体一定 要和磁场方向垂直，故B错误，D正确；通电导线受磁 场力的方向不代表磁感应强度的方向，C错误。 变式训练1(1)2T(2)2T(3)不一定 例2B【解析】根据安培定则判断得知，两根通 电导线产生的磁场方向α为逆时针，b为顺时针，由于 对称，两根通电导线在中垂线上产生的磁感应强度大小 相等，根据平行四边形得知合磁场向上，故B正确， A、C、D错误。 变式训练2A 例3A【解析】由题图可知，穿过线圈S的磁感 线的条数大于穿过线圈S的磁感线的条数，故A正确。 变式训练3B 情境拓展 C【解析】由平行四边形定则，磁感应强度的大小 B=VB张+B=5.0x105T,设与水平方向的夹角为0， 则sin 0=B整=0.8，解得0=53°，又因我国处于北半球， B 参考答案与解析。 地磁场的磁感应强度斜向下，故C正确。 一m3.电磁感应现象及应用 知识梳理 知识点1 2.电磁感应 知识点2 ②磁通量 要点突破 例1C【解析】电流对电流产生力的作用属于电 流在电流产生的磁场中的受力情况，不属于电磁感应现 象，故A错误；软铁棒可被磁场磁化而带磁性，属于铁 磁性物质的磁化过程，故B错误；变化的磁场使闭合电 路中产生电流是因磁通量的变化，从而产生感应电动 势，形成感应电流的现象，属于电磁感应现象，故C正 确：电流的周围能产生磁场属于电流的磁效应，故D错 误。故选C。 变式训练1C 例2A、E中无感应电流；B、C、D中有感应 电流。【解析】在直导线电流磁场中的五个线圈，原来 磁通量都是垂直纸面向里的。对直线电流来说，离电流 越远，磁场就越弱。A.向右平动，穿过线圈的磁通量没 有变化，故线圈中没有感应电流；B.向下平动，穿过线 圈的磁通量减少，必产生感应电流；C.绕轴转动，穿过 线圈的磁通量变化（开始时减少），必产生感应电流； D.离纸面越远，线圈中磁通量越少，线圈中有感应电 流；E.向上平动，穿过线圈的磁通量增加，但由于线圈 没有闭合，因此无感应电流。 变式训练2BC 例3BD【解析】由电磁感应原理可知，锅体中的 涡流是由变化的磁场产生的，且提高磁场变化的频率， 产生的感应电动势变大，可提高电磁炉的加热效果，故 B、D正确。 变式训练3B 情境拓展 C【解析】直接将电流表放于月球表面，电流表电 路是断开的，不能产生感应电流，无法判断有无磁场， A错误；将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一 方向运动，若线圈运动方向与磁场方向平行，线圈中不 能产生感应电流，电流表示数为0，不能判断月球表面 无磁场，B错误；将电流表与线圈组成闭合回路，使线 圈沿某一方向运动，如电流表示数不为0，线圈中磁通 量发生变化，说明月球表面有磁场，C正确；将电流表 41第十三章电磁感应与电磁波初步 2.磁感应强度 磁通量 知识梳理 川知识点2匀强磁场 1.定义：各点的磁感应强度大小 川知识点1磁感应强度 方向相同的磁场。 1.电流元：很短一段通电导线中的电流I与： 2.磁感线特点：间隔相等的平行直线。 导线长度l的乘积l。 3.实例：距离很近的两个平行异名磁极之间 2.影响通电导线受力的因素。 的磁场，除边缘部分外，可以认为是匀强 通电导线与磁场方向垂直时： 磁场，如图甲所示。两个平行放置较近的 (1)导线受力的大小既与导线的长度1成正 线圈通电时，其中间区域的磁场近似为匀 比，又与导线中的电流1成正比，即与 强磁场，如图乙所示。 I和l的乘积l成正比。 (2)同样的I、1,在不同的磁场中，或在非 均匀磁场的不同位置，导线受力一般 不同。 3.磁感应强度。 (1)定义：通电导线与磁场方向垂直时，受 川知识点3磁通量 力F=B,式中B与导线的长度1和电：1.定义：匀强磁场中磁感应强度B和与磁场 流的大小I无关，在不同的情况下，B 方向垂直的平面面积S的乘积，简称磁通 的值不同，是表征磁场 的物理 量，用字母Φ表示。若磁感应强度B不 量—磁感应强度。 与研究的平面垂直时，这个面在垂直于磁 (2)大小：在导线与磁场垂直的情况下，B= 感应强度B的方向的投影面积S'与B的 F。 表示磁通量。 2.公式：Φ=BS。 (3)单位：在国际单位制中，磁感应强度的 3.单位：在国际单位制中，磁通量的单位 单位是特斯拉，简称特，符号是T, 是韦伯，简称韦，符号是Wb,1Wb= 1T=1N A·m 1Tm。 (4)标矢性：磁感应强度是 ,方向 4引申意义：B=票，表示磁感应强度的大 是该处小磁针静止时N极所指的方向。 小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁 通量。 学 75 高中物理必修第三册（人教版) 要点突破 (2)定义a=出、E也是比值定义法，被 q l要点1电磁感应 测量的物理量也与测量方法无关，不是 由定义式中的两个物理量决定的。 1.对磁感应强度的理解。 例1在磁场中有一小段长为1、通有电流1 (1)在定义式B=中，通电导线必须垂直 的导线，关于导线所在处的磁感应强度，以 n 下说法中正确的是() 于磁场方向放置。因为磁场中某点通电 A.若该导线所受磁场力为0，则该处磁感应 导线受力的大小，除和磁场强弱有关以 强度一定为0 外，还和导线的方向有关。 B.若该导线所受磁场力不为0，则该处磁感 (2)磁感应强度B的大小只决定于磁场本身 的性质，与F、I、1无关。 应强度一定为F (3)磁感应强度的方向是磁场中小磁针静止： C.若该导线所受磁场力不为0，则磁场力方 时N极所指的方向。 向即为该处的磁感应强度方向 (4)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁 D.若该导线与磁感应强度方向垂直，则用 场，这时1应很短，称为“电流元”， 相当于静电场中的“试探电荷”。 片来定义该处的磁感应强度 2.磁感应强度B与电场强度E的比较。 变式训练1 磁感应强度B 电场强度E 物理意义 描述磁场的性质 描述电场的性质 磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导 共同点 都是用比值法进行定义的 线，通过它的电流是2.5A,导线长1cm, 定 义 B=F ，通电导线 它受到的磁场力为5.0x102N。求： EF 式 特点 与B垂直 9 (1)这个位置的磁感应强度大小。 B与F、1、L无关 E与F、g无关 (2)当把通电导线中的电流增大到5A时， 共同点 矢量，都遵从矢量合成法则 这一位置的磁感应强度大小。 方 小磁针N极的受 放入该点的正电荷 (3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场 向 不同点 力方向，表示磁 的受力方向，表示 力，此处一定没有磁场吗？ 场方向 电场方向 3.正确理解比值定义法。 定义B=斤是比值定义法，这种定义 物理量的方法实质就是一种测量方法， 被测量点的磁感应强度与测量方法 无关。 76)学 第十三章电磁感应与电磁波初步 D.10B,方向垂直于纸面向外 川要点2磁场的叠加 1.熟练掌握各类磁场的特征及磁感线的分布 川要点3对磁通量的理解 规律。 1.磁通量的计算。 2.磁感应强度为矢量，空间某点的磁感应强 (1)公式：D=BS。 度为各场源在此点产生的磁感应强度的矢 适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平 量和。 面垂直。 例2如图所示，α、b为两根平行放置的长：(2)在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂 直导线，所通电流大小相同、方向相反。关 直，公式Φ=BS中的S应为平面在垂直 于a、b连线的中垂线上的磁场方向，画法 于磁感线方向上的投影面积。 正确的是( 因为S1=Scos0,所以Φ=BScos0。 式中Scos0即为面积S在垂直于磁感线 方向上的投影，我们称为“有效面积”（如 图所示)。 变式训练2 如图所示，现有四条完 L( X)4 全相同的垂直于纸面放置的 2.磁通量的正、负。 长直导线，横截面分别位于 ·0 (1)磁通量是标量，有正、负，但其正、负由 一正方形abcd的四个顶点1.⑧ “面”决定，不表示大小，也不表示方向， 上，直导线分别通有方向垂 变式训练2题图 当磁感线从某一面上穿人时，磁通量为正 直于纸面向里、大小分别为1=1,1，=21，I= 值，磁感线从此面穿出时为负值 31,I,=41的恒定电流。已知通电长直导线周 (2) 若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平 围距离为r处磁场的磁感应强度大小为B= 面，且正向磁通量大小为Φ，反向磁 k人，式中常量k>0,1为电流大小。忽略电 通量大小为Φ2，则穿过该平面的磁通 量Φ=Φ-Φ2 流间的相互作用，若电流1在正方形的几何中 3.磁通量的变化量△①=Φ2-Φ。 心O点处产生的磁感应强度大小为B,则O点 (1)当B不变、有效面积S变化时，△D=B, 处实际的磁感应强度的大小及方向为() △S。 A.2V2B,方向由O点指向ad中点 (2)当B变化、S不变时，△Φ=△B·S。 B.2V2B,方向由O点指向ab中点 (3)B和S同时变化，则△Φ=Φ2-Φ1。但此 C.10B,方向垂直于纸面向里 时△Φ≠△B·△S。 学 高中物理必修第三册（人教版） 例3如图所示为通电长 直线圈平面。若磁感应强度为B,则穿过线 直导线的磁感线图，等面 圈的磁通量为( ) 积线圈S、S2与导线处于 A.TBR2 B.TBr2 同一平面。关于通过线圈 C.nTBR2 D.nTBr2 S、S2的磁通量Φ1、①2， 例3题图 情境拓展 下列分析正确的是() A.Φ1>Φ2 B.Φ1<Φ2 我国某地的地磁场的磁感应强度的水平 C.Φ=Φ2≠0 D.Φ=Φ2=0 分量是3.0×105T,竖直分量是4.0×105T, 则该地磁感应强度的大小和方向是() 变式训练③ A.2.0×10T,与水平方向成53°角向下 如图所示，半径为R的 B.2.0x105T,与水平方向成53°角向上 圆形线圈共有n匝，其中心 C.5.0×105T,与水平方向成53°角向下 位置处半径为r的虚线范围 D.5.0x105T,与水平方向成53°角向上 R 内有匀强磁场，磁场方向垂 变式训练3题图 3.电磁感应现象及应用 器。生活、生产中广泛使用的变压器、电磁 知识梳理 炉等也是根据电磁感应制造的。 【知识点1划时代的发现 要点突破 1.电磁感应：“磁生电”的现象。由法拉第 川要点1电磁感应现象 发现并定名。 2.感应电流：由 产生的电流。 1831年8月，法拉第把两个线圈绕在一 个铁环上，线圈A接直流电源，线圈B接 川知识点2产生感应电流的条件 电流表。他发现，当线圈A的电路接通或断 当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化 开的瞬间，线圈B中产生瞬时电流。法拉第 时，闭合导体回路中就产生感应电流。 发现，铁环并不是必需的。拿走铁环，再做 ①电路为闭合导体回路。 这个实验，上述现象仍然发生，只是线圈B ②穿过该闭合导体回路的 发生变化。 中的电流弱些。为了透彻研究电磁感应现 象，法拉第做了许多实验。1831年11月24 知识点3电磁感应现象的应用 日，法拉第向皇家学会提交的一个报告中， 发电机是应用电磁感应产生电的一种机把这种现象定名为“电磁感应现象”，并概 78