第十三章 2 磁感应强度 磁通量(配套课件PPT)-【步步高】2025-2026学年高二物理必修第三册学习笔记(人教版 浙江专版)
2026-08-11
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教辅
山东金榜苑文化传媒有限责任公司
进店逛逛 资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 2. 磁感应强度 磁通量 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 1.84 MB |
| 发布时间 | 2026-08-11 |
| 更新时间 | 2026-08-11 |
| 作者 | 山东金榜苑文化传媒有限责任公司 |
| 品牌系列 | 步步高·学习笔记 |
| 审核时间 | 2026-08-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59161997.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中物理课件聚焦磁感应强度、匀强磁场、磁场叠加及磁通量,通过类比电场强度设计问题链,如“能否用N极受力定义B”“通电导体受力与Il比值关系”,搭建从电场到磁场的认知支架,引导学生逐步建立概念。
其亮点在于以科学探究为核心(实验探究B的定义),融合科学思维(比值定义法、矢量叠加平行四边形定则、磁通量有效面积模型),通过两通电导线磁场叠加、线圈转动磁通量变化等例题深化理解。帮助学生形成物理观念,提升科学推理能力,教师可借助结构化内容与分层练习优化教学。
内容正文:
DISHISANZHANG
第十三章
2 磁感应强度 磁通量
1
1.理解磁感应强度的概念,会利用磁感应强度的定义式进行相关计算(重点)。
2.知道什么是匀强磁场以及匀强磁场的特点。
3.学会根据平行四边形定则处理磁场叠加的问题(重难点)。
4.理解磁通量的概念,会计算磁通量的大小(难点)。
学习目标
2
一、磁感应强度 匀强磁场
二、磁感应强度矢量的叠加
内容索引
三、磁通量
课时对点练
3
磁感应强度 匀强磁场
一
4
1.电场强度E的大小是通过试探电荷受力定义的,E= 能否用类似的方法,测量N极受力的大小来确定磁感应强度的大小?
答案 不能。因为N极不能单独存在。小磁针静止时所受的合力为零,因而不能通过测量N极受力的大小来确定磁感应强度的大小。
2.磁场还对通电导体有作用力,能否用很小一段通电导体来表示磁场的强弱?
答案 能
3.在利用如图所示装置进行“探究影响通电导线受力的因素”的实验时,我们更换磁性强弱不同的磁体,按实验步骤完成以下实验探究:
保持I与l不变,按磁性从弱到强更换磁体,观察悬
线摆动的角度变化,发现磁体磁性越强,悬线摆动
的角度越大,表示通电导线受的力越_____,力F与
Il的比值越____,即B= 越____,这表示B能反映
磁场的______。
大
大
大
强弱
1.磁感应强度
(1)电流元:在物理学中,把很短一段通电导线中的 与__________
的乘积 叫作电流元。
(2)定义:在磁场中 磁场方向的通电导线,所受的磁场力F跟电流I和长度l的乘积Il的比值叫磁感应强度。
(3)定义式:B= 。
梳理与总结
电流I
导线长度l
Il
垂直
(4)磁感应强度在国际单位制中的单位是 ,简称特,符号为 。
1 T=1 N/(A·m)。
(5)磁感应强度是矢量,既有大小又有方向。方向就是该处小磁针静止时N极所指的方向,叠加遵循 。
特斯拉
T
平行四边形定则
2.匀强磁场
(1)定义:如果磁场中各点的磁感应强度的 ,这个磁场叫作匀强磁场。
(2)产生方法:
①距离很近的两个平行异名磁极之间的磁场(除边缘部分外)。
②通电螺线管内部的磁场(除边缘部分外)。
③相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时,其中间区域的磁场。
(3)匀强磁场的磁感线:一些间隔 的 直线,如图所示。
大小相等、方向相同
相等
平行
(多选)(2024·湖州市安吉蓝润天使外国语学校高二检测)关于对磁感应强度的理解,下列说法正确的是
例1
√
√
如果通电导线平行磁场放置,则通电导线在磁场中所受的磁场力为零,但该处的磁感应强度不为零,C错误;
1.在定义式B= 中,通电导线必须垂直于磁场方向放置。因为磁场中某点通电导线受力的大小,除和磁场强弱有关以外,还和导线的方向有关,导线放入磁场中的方向不同,所受磁场力一般不相同。
2.B的大小与F、I、l无关。通电导线受力为零的地方,磁感应强度B的大小不一定为零,可能是由于电流方向与B的方向在一条直线上。
总结提升
在磁场中放入一通电导线,导线与磁场方向垂直,导线长为1 cm,电流为0.5 A,所受的磁场力为5×10-4 N。求:
(1)该位置的磁感应强度多大;
例2
答案 0.1 T
(2)若将该导线撤去,该位置的磁感应强度又是多大。
答案 0.1 T
该处的磁感应强度不变,B=0.1 T。
有一小段通电直导线,长为1 cm,通过的电流为5 A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1 N,则该点的磁感应强度大小满足
A.B=2 T B.B≤2 T
C.B≥2 T D.以上情况都有可能
针对训练
√
返回
磁感应强度矢量的叠加
二
16
磁感应强度是矢量,当空间存在几个磁体(或电流)时,每一点的磁场等于各个磁体(或电流)在该点产生磁场的矢量和。磁感应强度叠加时遵循平行四边形定则。
(2024·湖州市高二期中)如图所示,两通电长直导线垂直纸面放置,导线中的电流I1=I2、方向相反。在纸面上有O、a、b、c、d五个点,O、a、b在导线横截面的连线上,c、d在导线横截面连线的垂直平分线上,其中O点离两导线的距离相等,c、d点关于O点对称,a、b点也关于O点对称,则下列说法正确的是
A.O点的磁感应强度的大小为零
B.a点与b点的磁感应强度大小相等、方向相同
C.c点与d点的磁感应强度大小相等、方向相反
D.a点的磁感应强度一定大于O点的磁感应强度
例3
√
根据安培定则,两导线在O点产生的磁感应强
度方向都竖直向下,所以O点的合磁感应强度
不等于零,故A错误;
根据安培定则,左边导线、右边导线在a点产
生的磁感应强度方向分别向上、向下,但是左边导线离a点近,产生的磁感应强度大,合磁感应强度向上;左边导线、右边导线在b点产生的磁感应强度的方向分别为向下、向上,但是,右边导线离b点近,产生的磁感应强度大,合磁感应强度方向向上,所以a、b两点的磁感应强度方向相同,都向上,由磁感应强度的叠加可知,a、b两点磁感应强度大小相等,故B正确;
根据安培定则,左、右导线在c点产生的磁感
应强度方向分别为右下、左下,且大小相等,
合磁感应强度方向竖直向下,左、右导线在d
点产生的磁感应强度方向分别为左下、右下,
且大小相等,合磁感应强度方向竖直向下,根据对称性,在c、d两点的合磁感应强度大小相等,所以,c、d两点的磁感应强度大小相等,方向相同,故C错误;
距离导线越近,磁感应强度越大,O、a距导线距离不确定,两点的磁感应强度大小不确定,故D错误。
(2024·台州市高二期中)如图所示,a、b、c是
等腰直角三角形的三个顶点,三角形在竖直平面,
斜边ab沿水平方向。图甲在a、b两个顶点分别放
置两等量正点电荷,已知a处点电荷在c点产生的电场强度大小为2E。图乙在a、b两个顶点分别放置两电流相同垂直三角形平面向里的导线,已知a处通电导线在c点产生的磁感应强度大小为2B。不考虑其他因素的影响,则有
A.图甲中,c处的电场强度大小为4E,方向竖直向上
例4
√
磁场叠加问题的解题思路
(1)应用安培定则判断各电流在某点分别产生的磁感应强度的方向(过该点磁感线的切线方向,即与点和导线的连线垂直)。
(2)根据平行四边形定则,利用合成法或正交分解法进行合成,求得合磁感应强度。
总结提升
返回
磁通量
三
24
如图所示,一矩形线框从abcd位置移动到a′b′c′d′位置的过程中(线框平行于纸面移动,线框与导线相互绝缘),中间是一条电流向上的通电导线,请思考:
(1)导线的左边磁场的方向向哪?右边呢?
答案 导线左边的磁场方向垂直纸面向外,右边的磁场方向垂直纸面向里。
(2)在移动过程中,当线框的一半恰好通过导线时,穿过线框的磁感线条数有何特点?
答案 当线框的一半恰好通过导线时,穿过线框垂直纸面向外的磁感线条数与垂直纸面向里的磁感线条数相同。
1.定义:匀强磁场中 和与磁场方向_____
的平面面积S的乘积。即Φ=BS。
2.拓展:磁感应强度B与平面不垂直时,这个面在垂直
于磁场方向的 与磁感应强度B的乘积表示
磁通量。Φ=BS′=BScos θ,如图所示。
3.单位:国际单位是 ,简称韦,符号是Wb,1 Wb= 。
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。
磁感应强度B
垂直
投影面积S′
韦伯
1 T·m2
梳理与总结
5.磁通量的正、负
(1)磁通量是标量,但有正、负。当磁感线从某一面穿入时,磁通量为正值,则磁感线从此面穿出时磁通量为负值。
(2)若沿相反方向的磁感线穿过同一平面,且正向磁通量为Φ,反向磁通量为Φ′,则穿过该平面的磁通量Φ总=Φ-|Φ′|。
如图所示,线圈平面与水平方向夹角θ=60°,磁感线竖直向下,线圈平面面积S=0.4 m2,匀强磁场磁感应强度大小B=0.6 T,则:
(1)穿过线圈的磁通量Φ为多少?把线圈以cd为轴顺时针转过120°角,则通过线圈磁通量的变化量大小为多少?
例5
答案 0.12 Wb 0.36 Wb
线圈在垂直磁场方向上的投影面积
穿过线圈的磁通量Φ1=BS⊥=0.6×0.2 Wb=0.12 Wb
线圈以cd为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直,但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反,故此时通过线圈的磁通量Φ2=-BS=-0.6×0.4 Wb=-0.24 Wb
故ΔΦ=Φ2-Φ1=-0.24 Wb-0.12 Wb=-0.36 Wb
故磁通量的变化量大小为0.36 Wb。
(2)若θ=90°,穿过线圈的磁通量为多少?当θ为多大时,穿过线圈的磁通量最大?
答案 0 0
当θ=90°时,线圈在垂直磁场方向上的投影面积S⊥′=0,由Φ′=BS⊥′知,此时穿过线圈的磁通量为零。
当θ=0时,线圈平面与磁场垂直,此时S⊥″=S,穿过线圈的磁通量最大。
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四
课时对点练
32
基础对点练
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考点一 磁感应强度
1.(2024·嘉兴市海盐中学高二检测)由磁感应强度的定义式B= 可知,磁场中某处的磁感应强度的大小
A.随通电导线中的电流I的减小而增大
B.随Il乘积的减小而增大
C.随通电导线所受磁场力F的增大而增大
D.磁感应强度B的大小跟I、l、F都无关
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2.(2024·嘉兴市第一中学期中)关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和导线所受磁场力F的关系,下列说法正确的是
A.在B=0的地方,F一定等于0
B.在F=0的地方,B一定等于0
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
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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垂直于I时,F=BIL=1 N,故C错误;
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3.(多选)在一个匀强磁场中放置一根通电导线,导线方向与磁场垂直。先后在导线中通入不同的电流。下列图像能正确反映各物理量间关系的是
√
√
匀强磁场中B恒定不变,故B正确,D错误;
由F=BIl知,B、l一定,F与I成正比,故A错误,C正确。
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考点二 磁感应强度矢量的叠加
4.一根通电直导线垂直放在磁感应强度大小为B=0.1 T的匀强磁场中,以导线为中心、R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点,已知a点磁感应强度为0。则下列说法正确的是
A.直导线中电流方向垂直纸面向外
B.b点的磁感应强度大小为0.1 T
C.c点的磁感应强度大小为0.2 T
D.如果将通电导线撤去,匀强磁场的磁感应强度就为零
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由题知,a点的磁感应强度为0,说明通电导线在a点
产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相
等、方向相反,即得到通电导线在a点产生的磁感应
强度方向竖直向下,根据安培定则判断可知,直导
线中的电流方向垂直纸面向外,故A正确;
通电导线在b处产生的磁感应强度方向竖直向上,方向和大小与B相同,故b点的磁感应强度大小为0.2 T,故B错误;
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通电导线在c处产生的磁感应强度方向水平向右,则c点磁感应强度大小为 T,故C错误;
如果将通电导线撤去,匀强磁场的磁感应强度不变,故D错误。
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设甲、乙电流方向分别垂直于纸面向里和向外,根据安培定则可知,甲、乙的通电直导线在丙导线所处位置的磁场方向如图(a)所示,设两通电直导线在丙导线所处位置的磁感应强度大小为B1、B2,
根据几何关系可知,B1、B2的夹角为120°,
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同理,若甲、乙电流方向分别垂直于纸面向外和向里,根据安培定则可知,甲、乙的通电直导线在丙导线所处位置的磁场方向如图(b)所示,设两通电直导线在丙导线所处位置的磁感应强度大小为B1、B2,
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6.(2023·浙江模拟预测)四根在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一个“井”字形,导线中通过的电流大小均为I,方向如图所示。a、b和c三点位于“井”字形对角线上,其中b点在“井”字形中心,且ab=bc。下列说法正确的是
A.b点的磁感应强度不为零
B.a、c两点的磁感应强度相同
C.a点磁感应强度方向垂直于纸面向外
D.减小导线1的电流,b点的磁感应强度也减小
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根据安培定则和磁感应强度的叠加可知,1和3、2
和4导线在b点产生的磁感应强度大小相等、方向相
反,叠加后b点的磁感应强度为零,故A错误;
所有导线在a点产生的磁感应强度方向均垂直于纸
面向外,叠加后a点磁感应强度方向垂直于纸面向外,所有导线在c点产生的磁感应强度方向均垂直于纸面向里,叠加后c点磁感应强度方向垂直于纸面向里,根据对称性可知,a、c两点的磁感应强度大小相等,方向相反,故B错误,C正确;
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减小导线1的电流,1和3导线在b点产生的磁感应强度不能抵消,则b点的磁感应强度增大,故D错误。
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考点三 磁通量
7.(多选)根据磁通量Φ=BS可知B= ,则下列说法中正确的是
A.单位面积上穿过线圈的磁通量越多,该线圈处的磁感应强度越小
B.单位面积上穿过线圈的磁通量越多,该线圈处的磁感应强度越大
C.磁感应强度越大的地方,穿过某一线圈的磁通量一定越大
D.磁感应强度很大的地方,穿过某一线圈的磁通量可能很小
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S一定,磁通量越大,B就越大,选项A错误,B正确;
当B平行于S时,即使B很大,穿过线圈的磁通量也为0,选项C错误,D正确。
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8.如图所示,两个线圈a、b的匝数分别为10匝和30匝,
半径分别为r和2r,圆形边界匀强磁场的方向垂直纸面
向外且边缘恰好与线圈a重合,则穿过a、b两线圈的磁
通量之比为
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.3∶1
√
根据Φ=BS可知,穿过a、b两线圈的磁通量相等,磁通量之比为1∶1,故选A。
9.(2024·宁波市效实中学高二期中)如图所示,矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中,线框平面与磁场方向平行,线框的面积为S,则当线框以左边框为轴转过30°的过程中,通过线框的磁通量的变化量为
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10.如图所示,环形金属轻弹簧套在条形磁体中心位置。若将弹簧沿半径向外拉,使其面积增大,则穿过弹簧所围面积的磁通量将
A.减小 B.增大
C.不变 D.无法确定变化情况
√
能力综合练
根据条形磁体的磁场分布,由于磁场的磁感线是闭合
的曲线,在磁体内部是由S极指向N极,在磁体外部是
由N极指向S极,且在磁体外的磁感线分布在磁体四周
很大的空间内,穿过弹簧的磁通量有磁体内部向上的,
也有磁体外部向下的,实际穿过弹簧的磁通量是合磁通量,即相当于向上的磁感线条数与向下的磁感线条数之差。当弹簧所围面积增大后,穿过弹簧向上的磁感线条数没有变化,而向下的磁感线条数增多,磁感线抵消得多,合磁通量减小,故A正确,B、C、D错误。
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11.(2023·绍兴市高二期末)如图所示,底面为直角三角形的柱体MNEPOF位于空间坐标系O-xyz中,两条直角边长度分别为L1=0.3 m和L2=0.4 m,柱体高h=0.3 m。整个柱体处于匀强磁场中,磁感应强度大小B=10 T,方向平行于xOy平面,且与y轴正方向成θ=37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),则
A.通过平面ONMP的磁通量为0
B.通过平面MNE的磁通量为0.6 Wb
C.通过平面ONEF的磁通量为0.9 Wb
D.通过平面MEFP的磁通量为0.72 Wb
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B沿着x轴方向的分量为Bx=Bsin θ=6 T,
沿着y轴方向的分量为By=Bcos θ=8 Wb
通过平面ONMP的磁通量为Φ1=BxSONMP
=6×0.3×0.4 Wb=0.72 Wb,故A错误;
通过平面MNE的磁通量为Φ2=BySMNE=8× ×0.3×0.4 Wb=0.48 Wb,故B错误;
磁感应强度B平行于xOy平面,通过平面ONEF的磁通量为0,故C错误;
平面MEFP的有效面积为SONMP,通过平面MEFP的磁通量为Φ4=BxSONMP=0.72 Wb,故D正确。
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13.如图所示,正方形线圈abcd位于纸面内,边长为L,匝数为N,过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上,磁感应强度为B,则:
(1)穿过线圈的磁通量为多大?
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(2)如线圈绕OO′转动60°角时,穿过线圈的磁通量为多大?
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(3)如线圈绕OO′转动180°角时,则穿过线圈的磁通量变化量为多大?
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答案 BL2
穿过线圈的磁通量变化量大小为ΔΦ=|Φ3-Φ1|=BL2。
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BENKEJIESHU
本课结束
。
A.由公式B=可知,B与通电导线所受的磁场力F成正比
B.磁感应强度B的大小取决于场源以及磁场中的位置
C.如果通电导线在磁场中所受的磁场力为零,则该点的磁感应强度一定为零
D.当通电导线与磁场垂直时,某处的磁感应强度大小可由B=求解
磁场中某点磁感应强度B的大小取决于场源以及磁场中的位置,与通电导线所受的磁场力F无关,公式B=是比值定义式,A错误,B正确;
只有当通电导线与磁场垂直时,才有B=,不垂直时B大于,D正确。
根据B=得B= T=0.1 T。
B=成立的条件是电流与磁场方向垂直,则当F=0.1 N时,该点的磁感应强度大小满足B≥= T=2 T,C项正确。
B.图甲中,c处的电场强度大小为2E,方向水平向右
C.图乙中,c处的磁感应强度大小为4B,方向竖直向上
D.图乙中,c处的磁感应强度大小为2B,方向水平向右
题图甲中,a处点电荷在c点产生的电场强度方向沿ac斜向上,b处点电荷在c点产生的电场强度方向沿bc斜向上,二者垂直,大小均为2E,则c处的电场强度大小为E合==2E,方向竖直向上,故A、B错误;
题图乙中,a处通电导线在c点产生的磁感应强度方向沿cb方向斜向下,b处通电导线在c点产生的磁感应强度方向沿ac方向斜向上,且大小均为2B,则c处的磁感应强度大小为B合==2B,方向水平向右,故C错误,D正确。
,
S⊥=Scos 60°=0.4× m2=0.2 m2
磁感应强度B=是用比值定义法定义的,磁场中某处的磁感应强度的大小是由磁场本身决定的,与电流I、导线长度l、力F都无关。故选D。
若F=1 N,I=1 A,L=1 m,只有B垂直于I时,B==1 T,故D错误。
5.(2024·杭州市高二期中)如图所示,高压直流输电塔上有甲、乙、丙三根平行直导线,彼此间的距离均为a、已知无限长的通电直导线产生的磁场中某点的磁感应强度大小可用公式B=(k是常数、I是导线中的电流强度、r是该点到直导线的垂直距离)表示,若甲、乙两导线中的电流大小均为I,方向相反,则丙导线所处位置磁感应强度为
A.,方向垂直甲、乙所在平面
B.,方向垂直甲、乙所在平面
C.,方向平行甲、乙所在平面
D.,方向平行甲、乙所在平面
则B1=B2=,
则丙导线所处位置的磁感应强度大小为B0=2B1cos 60°=,方向垂直甲、乙所在平面。
B1=B2=,
根据几何关系可知,B1、B2的夹角为120°,则丙导线所处位置的磁感应强度大小为B0=2B1cos 60°=,方向垂直甲、乙所在平面。故选A。
磁通量及磁通量的变化量的计算公式为Φ=BS,ΔΦ=Φ′-Φ,S指垂直于磁感线的有效面积,代入数据有Φ=0,Φ′=BS,ΔΦ=BS,故选D。
A.0 B.B
C. D.
12.(多选)(2024·金华市第一中学高一期末)如图,纸面内存在磁感应强度大小为B0,方向垂直纸面向外的匀强磁场(未画出),将两根互相垂直的长直绝缘导线L1、L2放入磁场中,刚好位于圆的两条直径位置上,L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上,圆周上有
a、b两点,恰好关于L2对称,已知a、b两点的磁感应强度大小分别为和,方向均
垂直于纸面向外,则
A.流经L1的电流产生的磁场在a点的磁感应强度大小为
B.流经L1的电流产生的磁场在b点的磁感应强度大小为
C.流经L2的电流产生的磁场在a点的磁感应强度大小为
D.流经L2的电流产生的磁场在b点的磁感应强度大小为
整个系统处于匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度大小为B0,
方向垂直纸面向外,且a、b两点的磁感应强度大小分别为B0
和B0,方向也垂直纸面向外,根据右手螺旋定则,L1直导线
电流在a、b两点产生的磁场垂直纸面向里,磁感应强度大小相等,设其大小分别为B1a、B1b,同理,L2直导线的电流在a点产生的磁场方向垂直纸面向里,在b点产生的磁场方向垂直纸面向外,但两点的磁感应强度大小相等,设其大小分
别为B2a、B2b,根据磁感应强度的叠加原理,因a点的磁感应强度大小为B0,则有B0-B2a-B1a=B0,同理,因b点的磁感应强度大小为B0,则有B0+B2b-B1b=B0,联立上式,可解得B1a=B1b=B0,B2b=B2a=B0,故B、C正确。
答案 BL2
根据磁通量的定义可知Φ1=B·L·L=BL2
答案 BL2
线圈绕OO′转动60°角时,磁通量为Φ2=Φ1cos 60°=BL2
线圈绕OO′转动180°角时,磁通量为Φ3=Φ1cos 180°=-BL2
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