3.2 磁感应强度 磁通量(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册(教科版)

2026-10-14
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摘要:

本讲义聚焦磁感应强度和磁通量核心知识点,先通过类比电场强度引入磁感应强度,明确其定义式、方向、单位及匀强磁场特点,再学习磁通量的定义、公式(含夹角情况),构建从描述磁场强弱到穿过面积磁感线条数的知识脉络。 该资料以科学思维为核心,通过电场与磁场类比建构概念,结合控制变量法实验探究受力因素(科学探究),辅以多角度例题和练习题强化物理观念。课中助教师引导学生理解抽象概念,课后学生可通过练习巩固,查漏补缺。

内容正文:

2.磁感应强度 磁通量 物理观念:1.知道磁感应强度的定义,理解磁感应强度的方向、大小和单位的规定。2.知道匀强磁场及其特点。3.知道磁通量的概念,会计算磁通量的大小。 科学思维:1.通过与电场类比,分析通电导线在磁场中所受的力,由此找出表示磁场强弱和方向的物理量。2.理解磁感应强度和磁通量,并能进行简单的计算。 科学探究:通过实验的方法探究影响通电导线在磁场中受力的因素。 科学态度与责任:1.感受人类探索电磁规律的历史,认识实证精神的重要性。2.增强尊重事实的科学态度,激发学习物理的兴趣和责任感。 知识点一 磁感应强度 1.匀强磁场 (1)定义:磁场某个区域中各点的磁场 强弱 和 方向 都相同。 (2)特点:磁感线 相互平行 且 间距相等 。 (3)实例 ①通电螺线管 内部的 磁场。 ②两个 平行放置 的相距较近的通电线圈间的磁场。 2.磁感应强度 (1)定义式:B=  (在匀强磁场中,在导线与磁场方向垂直的情况下)。 (2)单位:在国际单位制中,磁感应强度的单位是 特斯拉 ,简称 特 ,符号是 T 。 (3)方向:磁感应强度是矢量,它的方向是小磁针 N极 的受力方向。 知识点二 磁通量 1.定义:在磁感应强度为B的 匀强磁场 中,有一块 垂直 于磁感线方向的面积为S的平面,我们定义 BS 为穿过这个面的磁通量。 2.定义式:Φ= BS 。 3.平面与磁场不垂直时,如图所示 Φ= BS' = BScos θ  1.实验室中的磁铁能吸引几只铁钉,而工地上的电磁铁却能吸引上吨重的物体(如图所示)。可见不同磁体的磁性是不同的,那么如何定量描述不同磁体的磁性强弱呢? 提示:类比电场强度定量描述电场的强弱,我们可以用一个类似的物理量磁感应强度来描述磁场的强弱。 2.磁通量可以形象地理解为“穿过磁场中某一面积的磁感线条数”。如图所示,两线圈的面积相等,相互平行的垂直磁感线放置,根据图示判断下列正误。 (1)穿过两个平面的磁通量相等。( × ) (2)穿过S2平面的磁通量大于穿过S1平面的磁通量。( × ) (3)将平面S2左右平移到任何位置,穿过该平面的磁通量总相等。( × ) (4)将平面S1平行于磁感线放置,此时穿过这一面积的磁通量为零,但该处磁感应强度不为零。( √ ) 要点一 对磁感应强度的理解  如图所示,通电直导线在磁场中受磁场力,我们能通过直导线受力的大小判断磁场的强弱吗?我们应用什么方法探究磁场的强弱? 提示:能。我们应用控制变量法保持电流和直导线的长度不变,通过与直导线连接的竖直线的摆动角度判断其受磁场力的大小,进而判断磁场的强弱。 1.对关系式B=的理解 (1)B=是磁感应强度的定义式,其成立的条件是通电导线必须垂直于磁场方向放置。 (2)当通电导线与磁场方向平行时,通电导线受力为零,所以我们不能根据通电导线受力为零来判定磁感应强度B的大小为零。 (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.磁感应强度的决定因素 磁场在某位置的磁感应强度的大小与方向是客观存在的,与通过导线的电流大小、导线的长短无关,与导线是否受磁场力以及磁场力的大小也无关。 3.磁感应强度B与电场强度E的比较 磁感应强度(B) 电场强度(E) 定义 比值定义法B=(条件:I⊥B) 比值定义法E= 单位 T N/C(V/m) 物理 意义 表征磁场的强弱和方向 描述电场的强弱和方向 方向 (矢量) 小磁针静止时N极的指向 带正电的试探电荷的受力方向 都是矢量,叠加时遵从平行四边形定则 特别提醒 (1)正电荷所受电场力方向为电场强度方向,而电流所受磁场力方向并不是磁感应强度的方向。 (2)电荷在电场中一定受电场力,而电流在磁场中不一定受磁场力(电流与磁场方向平行时不受力)。 关于磁感应强度,下列说法正确的是( B ) A.由B=可知,B与F成正比,与Il成反比 B.磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极所受磁场力的方向 C.通电导线在磁场中受力越大,说明磁场越强 D.由B=可知,一小段通电导线在某处不受磁场力,则说明该处无磁场 解析:磁感应强度B=是采用比值法定义的,B由磁场本身决定,与电流受到的磁场力、电流I的大小、导线长度l无关,通电导线在磁场中受力越大,不能说明磁场越强,故A、C错误;根据磁场方向的规定可知,磁场方向就是小磁针静止时N极所受磁场力的方向,故B正确;通电导线在某处不受磁场力,可能是导线的方向与磁场的方向平行,不能说明该处无磁场,D错误。 1.关于静电场中的电场强度和磁场中的磁感应强度,下列说法正确的是(  ) A.电场强度是矢量,真空中点电荷的电场强度定义式为E=k B.电场强度的公式E=,适用于任何静电场 C.磁感应强度B是矢量,其定义式为B= D.由磁感应强度公式B=,磁感应强度的大小与直线电流的大小、受力大小都有关 解析:C 电场强度是矢量,其定义式为E=,公式E=k为点电荷电场强度的决定式,故A错误;电场强度的公式E=,仅适用于匀强电场,故B错误;磁感应强度是矢量,其定义式为B=,但它与直线电流的大小、受力大小无关,只由磁场本身性质决定,故C正确,D错误。 2.有一小段通电导线,长0.1 m,通过导线的电流为5 A,把它放入磁场中某一位置,受到的磁场力是1 N,则该处磁感应强度的大小可能为(  ) A.0.8 T        B.1.2 T C.1.8 T D.2.2 T 解析:D 若导线与磁场垂直,则该处的磁感应强度B== T=2 T,若导线不与磁场垂直,则磁感应强度B>2 T,故A、B、C错误,D正确。 要点二 磁感应强度的矢量合成  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。 如图所示,两通有等大同向电流的长直导线关于O点对称放置,已知导线中的电流垂直纸面向里。A、A'连线垂直两导线的连线,两点到O点距离相同。下列说法正确的是( C ) A.两导线在A点产生的合磁场方向水平向左 B.两导线在A与A'两点产生的磁场磁感应强度相同 C.O点的磁感应强度为零 D.O点的磁感应强度比A点大 解析:根据安培定则可知左端导线在A点产生的磁场垂直连线向右下,右端导线在A点产生的磁场垂直连线向右上,根据对称性和矢量合成可知,A点的合磁场水平向右,故A错误;同理可判断,两导线在A'点产生的合磁场水平向左,所以两导线在A与A'两点产生的磁场磁感应强度不同,故B错误;两导线在中点O产生的磁场等大反向,所以O点的磁感应强度为零,故C正确,D错误。 1.(2026·四川绵阳期末)如图所示,O点为正方形ABCD的中心,两根与正方形平面垂直的长直导线分别过B、D两顶点,通有大小相等、方向相反的恒定电流。关于O、A、C三点的磁感应强度,下列说法中正确的是(  ) A.O点磁感应强度的大小为零 B.O点磁感应强度的方向是沿OD方向 C.A、C两点磁感应强度的大小相等,方向相反 D.A、C两点磁感应强度的大小相等,方向相同 解析:D 根据安培定则可知,两通电直导线在O点的磁感应强度方向相同,均沿OC方向,可知O点磁感应强度的大小不为零,选项A、B错误;B、D两处的通电直导线在A、C两点的磁场方向如图,则A、C两点磁感应强度的大小相等,方向相同,选项C错误,D正确。 2.如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为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c点的实际磁感应强度为0,则下列说法中正确的是(  ) A.直导线中电流方向垂直纸面向里 B.a点的磁感应强度为 T,方向向右 C.b点的磁感应强度为 T,方向斜向下,与B成45°角 D.d点的磁感应强度为0 解析:C 由题意知,c点的磁感应强度为0,说明通电导线在c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c点产生的磁感应强度方向水平向左,根据安培定则判断,直导线中的电流方向垂直纸面向外,选项A错误;通电导线在a处的磁感应强度方向水平向右,则a点磁感应强度为2 T,方向与B的方向相同,选项B错误;通电导线在b点产生的磁感应强度大小为1 T,由安培定则可知,通电导线在b处的磁感应强度方向竖直向下,根据平行四边形定则与匀强磁场进行合成得,b点磁感应强度为 T,方向与B的方向成45°斜向下,选项C正确;通电导线在d处的磁感应强度方向竖直向上,则d点磁感应强度为 T,方向与B的方向成45°斜向上,不为零,选项D错误。 要点三 对磁通量的理解 如图所示,矩形线框在纸面内由位置(1)平移到位置(2),再由位置(2)平移到位置(3)的过程中,穿过线框的磁通量如何变化? 提示:由题图知,线框平面始终垂直于磁场,且从位置(1)到位置(2)磁感应强度变大,从位置(2)到位置(3)磁感应强度变小,故由公式Φ=BS知:矩形线框在纸面内由位置(1)平移到位置(2)的过程中,穿过线框的磁通量变大,从位置(2)平移到位置(3)的过程中,穿过线框的磁通量变小。 1.对磁通量的理解 (1)磁通量可以看作穿过某平面的磁感线条数,可以根据磁感线的多少判断磁通量的大小。 (2)磁通量是标量,但有方向、分正负,从相反方向穿过同一平面的磁感线将互相抵消。 2.对公式Φ=BS的理解 (1)公式成立条件:匀强磁场且B⊥S。 (2)面积S指磁场的有效面积。 如图所示,则穿过两闭合电路的磁通量是相同的,即Φ=BS2。 (3)如果面积S与磁感应强度B的夹角α≠90°,则Φ=BSsin α,既可将磁感应强度B向着垂直于面积S的方向投影,也可以将面积S向着垂直于磁感应强度B的方向投影。当B∥S时,Φ =0。 3.磁通量的变化ΔΦ (1)只有B改变时ΔΦ=ΔBSsin α (2)只有S改变时ΔΦ=ΔSBsin α (3)只有α改变时ΔΦ=BS(sin α2-sin α1) (4)如果B、S、α中两者或三者都改变时,就需要通用公式ΔΦ=Φ2-Φ1进行计算。 关于磁通量的概念,以下说法中正确的是( C ) A.磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大 B.磁感应强度越大,线圈面积越大,则穿过闭合回路的磁通量也越大 C.穿过线圈的磁通量为零,但磁感应强度不一定为零 D.磁通量发生变化,一定是磁场发生变化引起的 解析:闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫作磁通量。计算公式:Φ=BS,式中的S可以理解为有效面积,即与磁场垂直的面积。磁感应强度越大,有效面积不一定大,所以磁通量不一定大,选项A、B错误;当有效面积为零,磁场不为零时,磁通量一定为零,选项C正确;磁通量发生变化,可能是磁场发生变化,也可能是有效面积发生了变化,选项D错误。 1.〔多选〕(2026·四川南充阶段练习)如图所示,线框面积为S,线框平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则下列说法正确的是(  ) A.在如图所示位置时,磁通量等于BS B.若使线框绕OO'转过60°角,磁通量仍为BS C.若从初始位置绕OO'转过90°角时,磁通量的变化量为-BS D.若从图示位置线框翻转180°,磁通量为零 解析:AC 在如图所示位置时,磁通量等于BS,故A正确;若使线框绕OO'转过60°角,磁通量为Φ=BScos 60°=0.5BS,故B错误;若从初始位置绕OO'转过90°角时磁通量为零,则磁通量的变化量为ΔΦ=0-BS=-BS,故C正确;若从图示位置线框翻转180°,磁通量为BS,故D错误。 2.(2026·四川广安12月月考)如图所示,匝数为n、面积为S的矩形线圈abcd与水平面的夹角为θ=45°。线圈处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。则穿过线圈平面abcd的磁通量为(  ) A.BS B.nBS C.BS D.nBS 解析:C 根据磁通量的定义有Φ=BScos θ=BS,故选C。 要点回眸 1.有关磁感应强度的下列说法中,正确的是(  ) A.磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量 B.若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零 C.若有一小段长为l,通以电流为I的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F,则该处磁感应强度的大小一定是 D.由定义式B=可知,电流I越大,导线l越长,某点的磁感应强度就越小 解析:A 磁感应强度是用来描述磁场强弱的物理量,因此选项A正确;磁感应强度是与电流I和导体长度l无关的物理量,且B=中的B、F、l相互垂直,所以选项B、C、D错误。 2.(2026·四川内江12月月考)如图所示,三根平行的固定通电长直导线,分别通过等腰直角三角形ABC的三个顶点且与平面ABC垂直。每根通电长直导线中的电流方向在图中已经标出,且它们在斜边中点O处产生的磁感应强度大小均相等且为B,则下列说法正确的是(  ) A.O点处实际磁感应强度的方向平行于CA B.O点处实际磁感应强度大小为B C.O点处实际磁感应强度大小为B D.O点处实际磁感应强度的方向与AB边的夹角等于45° 解析:C 根据安培定则可知,I1和I3在O处产生的磁感应强度方向相同且垂直于斜边,I2在O处产生的磁感应强度方向沿斜边向下,如图所示。由此可知tan θ==2,可知O点处实际磁感应强度的方向与AB边的夹角大于45°,故A、D错误;O点处实际磁感应强度大小为B==B,故B错误,C正确。 3.〔多选〕关于磁通量,下列说法正确的是(  ) A.图甲中,通过两金属圆环的磁通量Φ1>Φ2 B.图乙中,通过N匝边长为L的正方形金属线圈的磁通量为 NBL2 C.图丙中,在通电直导线的磁场中,线圈在Ⅱ位置时穿过线圈的磁通量不为0 D.图丙中,在通电直导线的磁场中,若线圈在Ⅰ位置时的磁通量大小为Φ,则线圈从Ⅰ位置平移至Ⅲ位置过程中,线圈的磁通量的变化量大小为2Φ 解析:AD 图甲中,通过两金属圆环的既有条形磁铁的外部磁场又有内部磁场,比较磁通量时比较的是净剩的磁感线条数,所以Φ1>Φ2,故A正确;图乙中,通过 N匝边长为L的正方形金属线圈的磁通量为Φ=BS=, 故B错误;图丙中,在通电直导线的磁场中,线圈在Ⅱ位置时既有垂直纸面向里的磁场,也有垂直纸面向外的磁场,由磁场分布的对称性可知,穿过线圈的磁通量为0,故C错误;图丙中,在通电直导线的磁场中,设垂直纸面向里的磁通量为正,则线圈在Ⅰ位置时的磁通量为-Φ,由磁场分布的对称性可知线圈在Ⅲ位置时磁通量为Φ,则线圈从Ⅰ位置平移至Ⅲ位置过程中,线圈的磁通量的变化量大小为==2Φ,故D正确。 4.(2026·四川巴中12月月考)如图所示,一个面积为2S的矩形线框abcd,水平放置在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B。方向与线框平面夹角为30°角,O1O2分别为bc边和ad边的中点。现将线框的右半边绕O1O2逆时针旋转90°,在这一过程中,通过线框的磁通量的变化量的大小为(  ) A.BS B.BS C.BS D.(-1)BS 解析:B 当线框转动前,整个面的磁通量为Φ1=2BSsin 30°=BS,当线框转动后,整个面的磁通量为Φ2=BSsin 30°+BScos 30°=BS,磁通量变化量为ΔΦ=Φ2-Φ1=BS,故选B。 1.(2026·四川宜宾期末)关于电场和磁场,下列说法正确的是(  ) A.磁感线和电场线都是闭合曲线 B.电场中电场强度为零的地方电势一定为零 C.由B=可知,一小段通电导线在某处所受磁场力为零,则此处磁感应强度为零 D.穿过某线圈的磁通量为零,但磁感应强度不一定为零 解析:D 电场线是不闭合曲线,磁感线是闭合曲线,故A错误;电场强度与电势无关,电场强度为零的点,电势不一定为零,故B错误;磁感应强度只与磁场本身有关,与电流元和电流元的受力无关;由B=可知,若一小段通电导线在磁场中与磁场方向平行时,则通电导线在该处所受磁场力是零,可磁感应强度不是零,故C错误;当线圈的平面与磁场方向平行时,穿过线圈的磁通量是零,但磁感应强度不是零,故D正确。 2.在磁场中的同一位置放置一条直导线,导线的方向与磁场方向垂直,则下列描述导线受到的磁场力(通电导线在磁场中受到的力)F的大小与通过导线的电流I的关系图像正确的是(  ) 解析:A 根据题意,导线方向与磁场方向垂直,则导线受到的磁场力大小与通过导线的电流大小之间的关系满足F=IlB,故A正确。 3.面积是1.50 m2的导线环,处于磁感应强度为2.0×10-2 T的匀强磁场中,环面与磁场垂直。则穿过该导线环的磁通量等于(  ) A.2.5×10-2 Wb B.1.5×10-2 Wb C.3.0×10-2 Wb D.4.0×10-2 Wb 解析:C 穿过该导线环的磁通量Φ=BS=3.0×10-2 Wb,故C正确,A、B、D错误。 4.(2026·四川内江期末)三个完全相同的彼此绝缘的刚性金属圆线圈相切固定在同一平面内,公切线分别交于a、b、c三点,在线圈中通有大小相等、方向如图所示的电流I。测得a、b两点的磁感应强度大小分别为B1、B2,则c点的磁感应强度(  ) A.大小为B2,方向垂直纸面向里 B.大小为B2,方向垂直纸面向外 C.大小为B1,方向垂直纸面向里 D.大小为B1,方向垂直纸面向外 解析:A 根据安培定则,可知b和c点最上面的线圈产生的磁场方向与最下面的两个线圈产生的磁场方向相反;由对称性结合磁场的叠加原理可知,c点的磁感应强度大小与b点处的磁感应强度大小相等,都等于最邻近的线圈在该点产生的磁感应强度的大小(离该点较远的两线圈在该点的磁场叠加后为零),大小为B2,对c点来说,最邻近的线圈在c点的磁感应强度方向垂直纸面向里。故选A。 5.〔多选〕三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形,导线中通过的电流均为I,方向如图所示。a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的角平分线上,且到相应顶点的距离相等。将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3,下列说法正确的是(  ) A.B1=B2<B3 B.B1=B2=B3 C.a和b处磁场方向垂直于纸面向外,c处磁场方向垂直于纸面向里 D.a处磁场方向垂直于纸面向外,b和c处磁场方向垂直于纸面向里 解析:AC a、b、c三处的磁感应强度是三根导线所产生的磁感应强度的叠加。根据安培定则可判断出左、右两根导线在a处产生的磁场方向相反,因为距离相等,所以磁感应强度大小相等,所以左、右两根导线在a处产生的磁感应强度的矢量和为零,a处的磁感应强度等于下面那根导线在该处产生的磁感应强度,所以a处的磁感应强度方向垂直于纸面向外,同理可知b处的磁感应强度等于右边的导线在该处产生的磁感应强度,所以b处的磁感应强度方向也垂直纸面向外,三根导线在c处产生的磁场方向均垂直于纸面向里,所以合磁感应强度方向垂直于纸面向里,且B1=B2<B3,故选项A、C正确,B、D错误。 6.〔多选〕(2026·四川泸州阶段考)如图所示,a、b、c是一个等边三角形的三个顶点,三角形在竖直平面,ab边水平。图甲在a、b两点分别放置正、负等量异种点电荷,已知a点电荷在c处产生的电场强度大小为E。图乙在a、b两点分别放置电流大小相等、电流方向垂直纸面向里和垂直纸面向外的两根通电导线,已知a点电流在c处产生的磁感应强度大小为B。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E,方向水平向右 B.图甲中c处的电场强度大小为E,方向竖直向上 C.图乙中c处的磁感应强度大小为B,方向竖直向下 D.图乙中c处的磁感应强度大小为B,方向水平向右 解析:AC 如图所示,图甲'中a点电荷在c处产生的电场强度大小为E,方向沿ac方向;b点电荷在c处产生的电场强度大小也为E,方向沿cb方向,两个分电场方向夹角为120°,则由平行四边形定则可知,c处的电场强度大小为E,方向水平向右,故A正确,B错误;图乙'中根据右手螺旋定则可知,a处直导线在c点的磁场方向垂直ac斜向右下,大小为B;b处直导线在c点的磁场方向垂直bc斜向左下,大小为B;两个分磁场方向夹角为120°,可知c处的磁感应强度大小为B,方向竖直向下,故C正确,D错误。 7.在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q平行于纸面固定放置。在两导线中通有图示方向电流I时,纸面内与两导线等距离的a点处的磁感应强度为零。下列说法正确的是(  ) A.匀强磁场方向垂直纸面向里 B.将导线Q撤去,a点磁感应强度为B0 C.将导线P撤去,a点磁感应强度为B0 D.将导线Q中电流反向,a点磁感应强度为2B0 解析:C 根据安培定则可得两长直导线P和Q在a点所产生的磁场方向都垂直纸面向里,所以匀强磁场方向应该垂直纸面向外,a点处的磁感应强度为零,所以每根导线在a点处产生的磁感应强度为B0。 匀强磁场方向应该垂直纸面向外,故A错误;将导线Q撤去,a点磁感应强度应为B0,故B错误; 将导线P撤去,a点磁感应强度为B0,C正确;将导线Q中电流反向,a点磁感应强度为B0,故D错误。 8.〔多选〕彼此绝缘、相互交叉的两根通电直导线与闭合线圈共面,图中穿过线圈的磁通量可能为零的是(  ) 解析:AD 根据安培定则知,A中电流I1在右侧磁场方向垂直纸面向里,I2在上方磁场方向垂直纸面向外,所以穿过线圈的磁通量可能为零,故A正确;根据安培定则知,B中电流I2在线圈中产生磁场的方向是上半部分垂直纸面向里,下半部分垂直纸面向外,互相抵消,I1在左侧磁场方向垂直纸面向外,所以穿过线圈的磁通量不可能为零,故B错误;根据安培定则知,C中电流I1在右侧磁场方向垂直纸面向外,I2在上方磁场方向垂直纸面向外,所以穿过线圈的磁通量不可能为零,故C错误;根据安培定则知,D中电流I1在线圈位置的磁场方向垂直纸面向外,I2在线圈位置的磁场方向垂直纸面向里,所以穿过线圈的磁通量可能为零,故D正确。 9.如图所示,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强度的大小为(  ) A.0 B.B0 C.B0 D.2B0 解析:C 导线P和Q中电流I均向里时,设其在a点产生的磁感应强度大小BP=BQ=B1,如图所示,则其夹角为60°,它们在a点的合磁场的磁感应强度平行于PQ向右、大小为B1。又根据题意Ba=0,则B0=B1,且B0平行于PQ向左。若P中电流反向,则BP反向、大小不变,BQ和BP大小不变,夹角为120°,合磁场的磁感应强度大小为B1'=B1(方向垂直PQ向上、与B0垂直),a点合磁场的磁感应强度B==B0,故A、B、D错误,C正确。 10.两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,EO与O'Q在一条直线上,PO'与OF在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流I,电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为(  ) A.B、0 B.0、2B C.2B、2B D.B、B 解析:B 两直角导线可以等效为如图所示的两直导线,由安培定则可知,两直导线分别在M处的磁感应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外,故M处的磁感应强度为零;两直导线在N处的磁感应强度方向均垂直纸面向里,故N处的磁感应强度为2B,选项B正确。 11.如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.8 T,矩形线圈abcd的面积S=0.5 m2,磁感应强度B与线圈所在平面垂直,线圈一半在磁场中,则当线圈从图示位置绕ab边转过60°时,穿过线圈的磁通量的变化量为多少? 答案:0 解析:Φ1=B··S=0.8××0.5 Wb=0.2 Wb Φ2=BS·cos 60°=0.2 Wb 所以磁通量的变化量为ΔΦ=Φ2-Φ1=0。 12.(2026·四川内江期末)如图所示,在垂直纸面向外的匀强磁场中,一根长L=0.2 m的直导线垂直磁场方向放置,当导线中通以I=5 A的电流时,导线受到的安培力F=1 N。 (1)通电导线所在空间的磁感应强度B的大小为多少? (2)若通电导线的电流增大到I'=6 A,其他条件保持不变,则此时导线受到的安培力F'的大小。 答案:(1)1 T  (2)1.2 N 解析:(1)当导线中通以I=5 A的电流时,导线受到的安培力F=1 N,故磁感应强度为 B===1 T。 (2)通电导线的电流增大到I'=6 A,磁感应强度不变,故导线受到的安培力F'=BI'L=1×6×0.2 N=1.2 N。 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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