3.2 磁感应强度 磁通量(课件PPT)-【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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教辅
摘要:
该高中物理课件聚焦“磁感应强度 磁通量”核心知识点,通过情境思辨(如实验室磁铁与工地铁吸引力对比)类比电场强度引入磁感应强度,衔接电场与磁场知识脉络,搭建从具体现象到抽象概念的学习支架。
其亮点在于以素养目标为导向,融合物理观念(理解B与Φ的定义及计算)、科学思维(类比法、控制变量法、矢量合成)和科学探究(实验探究导线受力影响因素)。通过表格对比B与E、情境化例题及分层训练,帮助学生构建电磁学概念体系,提升科学思维能力,也为教师提供系统教学资源,助力高效课堂实施。
内容正文:
2.磁感应强度 磁通量
第三章 电磁场与电磁波初步
1
素养目标
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。0
2
目 录 CONTENTS
基础知识落实
核心要点突破
教学效果检测
课时作业
3
基础知识落实
目 录
4
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 和 都相同。
(2)特点:磁感线 且 。
(3)实例
①通电螺线管 磁场。
②两个 的相距较近的通电线圈间的磁场。
强弱
方向
相互平行
间距相等
内部的
平行放置
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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 ,简
称 ,符号是 。
(3)方向:磁感应强度是矢量,它的方向是小磁针 的受力方向。
特斯拉
特
T
N极
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知识点二 磁通量
1. 定义:在磁感应强度为B的 中,有一块 于磁感线
方向的面积为S的平面,我们定义 为穿过这个面的磁通量。
2. 定义式:Φ= 。
3. 平面与磁场不垂直时,如图所示
Φ= =
匀强磁场
垂直
BS
BS
BS'
BScos θ
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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。
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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。 ( √ )
×
√
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核心要点突破
目 录
10
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。
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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”。
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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。
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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
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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)。
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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
B
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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。
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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
√
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解析: 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。
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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: 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。
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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。
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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
C
目 录
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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。
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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
√
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解析: 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。
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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
√
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解析: 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。
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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?
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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。
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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。
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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。
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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。
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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
C
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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。
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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
√
√
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解析: 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。
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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: 根据磁通量的定义有Φ=BScos θ=BS,故选C。
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要点回眸
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教学效果检测
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39
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
√
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解析: 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。
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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°
√
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解析: 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。
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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
√
√
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解析: 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。
目 录
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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
√
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解析: 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。
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课时作业
目 录
48
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
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解析: 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。
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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: 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。
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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: 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。
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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
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解析: 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。
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物 理·必修第三册(JK)
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
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解析: 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。
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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
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√
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解析: 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。
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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
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解析: 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。
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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( )
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解析: 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。
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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
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解析: 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。
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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
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解析: 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。
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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。
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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?
答案: 1 T
解析: 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。
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(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: 1.2 N
解析: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。
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