一、磁感應(yīng)強(qiáng)度
1．電流元：很短一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長(zhǎng)度l的乘積Il.
2．定義：一段通電直導(dǎo)線________放在磁場(chǎng)中所受的力與導(dǎo)線中的電流和導(dǎo)線的長(zhǎng)度的________的比值，叫作磁感應(yīng)強(qiáng)度．
3．定義式：B＝.
4．單位：________，簡(jiǎn)稱________，符號(hào)為_(kāi)_______．
5．磁感應(yīng)強(qiáng)度是表征磁場(chǎng)________的物理量．
6．磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，它的方向就是該處小磁針靜止時(shí)________所指的方向．
二、勻強(qiáng)磁場(chǎng)
1．定義：如果磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的________、________，這個(gè)磁場(chǎng)叫作勻強(qiáng)磁場(chǎng)．類比勻強(qiáng)電場(chǎng)
2．特例
(1)距離很近的兩個(gè)平行異名磁極之間的磁場(chǎng)，除邊緣部分外，可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)．
(2)兩個(gè)平行放置較近的線圈通電時(shí)，其中間區(qū)域的磁場(chǎng)近似為勻強(qiáng)磁場(chǎng)．
3．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線：勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線用一些間隔________的平行直線表示．
三、磁通量
1．定義：勻強(qiáng)磁場(chǎng)中____________和與磁場(chǎng)方向________的平面面積S的乘積．即Φ＝BS.
2．拓展：磁場(chǎng)與平面不垂直時(shí)，這個(gè)面在垂直于磁場(chǎng)方向的____________與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的乘積表示磁通量．
3．單位：國(guó)際單位是________，簡(jiǎn)稱韋，符號(hào)是Wb，1 Wb＝________．
4．引申：B＝，表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于穿過(guò)垂直磁場(chǎng)方向的單位面積的磁通量．
【情境思考】
我們可以利用如圖所示裝置進(jìn)行“探究影響通電導(dǎo)線受力的因素”的實(shí)驗(yàn)，判斷以下問(wèn)題．
(1)導(dǎo)體棒接在2、3間和接在1、4間時(shí)受到的磁場(chǎng)力一樣大．( )
(2)同時(shí)改變磁場(chǎng)方向和電流流向，導(dǎo)體棒受到的磁場(chǎng)力反向．( )
(3)只改變磁場(chǎng)方向或電流方向，導(dǎo)體棒受到的磁場(chǎng)力反向．( )
拓展1
為表征電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，引入了新物理量——電場(chǎng)強(qiáng)度E；同樣，為表征磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，引入了新物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度B.(注意，不能稱為磁場(chǎng)強(qiáng)度，磁場(chǎng)強(qiáng)度是另一個(gè)物理量)
拓展2 一些磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度/T
拓展 3 磁場(chǎng)與平面不垂直時(shí)的磁通量
如果磁感應(yīng)強(qiáng)度B不與我們研究的平面垂直，例如圖中的S，那么我們用這個(gè)面在垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向的投影面積S′與B的乘積表示磁通量．
目標(biāo)一 磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解
【導(dǎo)思】——————————————————○
甲、乙兩圖均能描述磁場(chǎng)．
(1)甲、乙兩圖在描述磁場(chǎng)方面有什么不同？
(2)圖乙能通過(guò)通電導(dǎo)線受力的大小來(lái)判斷磁場(chǎng)的強(qiáng)弱嗎？通過(guò)怎樣的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這些猜想？
(3)通電導(dǎo)線受的力越大，就能說(shuō)導(dǎo)線處的磁場(chǎng)越強(qiáng)嗎？為什么？



【歸納】——————————————————○
1．磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B＝也適用于非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，這時(shí)l應(yīng)很短，Il稱為“電流元”，相當(dāng)于靜電場(chǎng)中的“試探電荷”．
2．磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，它是用比值定義法定義的物理量，由磁場(chǎng)自身決定，與是否放入電流元、放入的電流元是否受力及受力大小無(wú)關(guān)．
3．在定義式B＝中，通電導(dǎo)線必須垂直于磁場(chǎng)方向放置．因?yàn)榇艌?chǎng)中某點(diǎn)通電導(dǎo)線受力的大小，除和磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)以外，還和導(dǎo)線的方向有關(guān)，導(dǎo)線放入磁場(chǎng)中的方向不同，所受磁場(chǎng)力也不相同．
4．磁感應(yīng)強(qiáng)度B是一個(gè)矢量，它的方向可以有以下幾種表述方式．
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向．
(2)小磁針靜止時(shí)N極所指的方向．
(3)小磁針N極受力的方向．
【典例】——————————————————○
例1 下列有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的說(shuō)法中正確的是( )
A．磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來(lái)表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量
B．若有一小段通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)某點(diǎn)不受磁場(chǎng)力的作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
C．若有一小段長(zhǎng)為l、通以電流為I的導(dǎo)線，在磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力為F，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小一定是
D．由定義式B＝可知，電流I越大，導(dǎo)線l越長(zhǎng)，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就越小
例2 勻強(qiáng)磁場(chǎng)中長(zhǎng)2 cm的通電導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向，當(dāng)通過(guò)導(dǎo)線的電流為2 A時(shí)，它受到的磁場(chǎng)力大小為4×10－3 N：
(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?br>(2)若導(dǎo)線長(zhǎng)不變，電流增大為5 A，求它受到的磁場(chǎng)力F和該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大?。?br>[訓(xùn)練1] 關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I、導(dǎo)線長(zhǎng)度l和電流所受磁場(chǎng)力F的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是( )
A．在B＝0的地方，F(xiàn)一定等于零
B．在F＝0的地方，B一定等于零
C．若B＝1 T，I＝1 A，l＝1 m，則F一定等于1 N
D．若l＝1 m，I＝1 A，F(xiàn)＝1 N，則B一定等于1 T
[訓(xùn)練2] (多選)把一小段通電直導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圖中能正確反映各量間關(guān)系的是( )
目標(biāo)二 磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加

【歸納】——————————————————○
磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，當(dāng)空間存在幾個(gè)磁體(或電流)時(shí)，每一點(diǎn)的磁場(chǎng)等于各個(gè)磁體(或電流)在該點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的矢量和．磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加時(shí)遵循平行四邊形定則．
【典例】——————————————————○
例3[2023·上海奉賢統(tǒng)考一模]如圖，a、b、c分別位于等腰直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，在a、b處各有一通電長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過(guò)紙面，電流方向如圖所示，大小均為I.若其中一根長(zhǎng)直導(dǎo)線在c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，忽略其他因素影響，則c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度( )
A．大小為B，方向向上
B．大小為2B，方向向左
C．大小為B，方向向下
D．大小為2B，方向向右
思維提升
磁場(chǎng)疊加問(wèn)題的解題思路
(1)應(yīng)用安培定則判斷各電流在某點(diǎn)分別產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向(過(guò)該點(diǎn)磁感線的切線方向，即與點(diǎn)和導(dǎo)線的連線垂直)．
(2)根據(jù)平行四邊形定則，利用合成法或正交分解法進(jìn)行合成，求得合磁感應(yīng)強(qiáng)度．
[訓(xùn)練3] 如圖所示，一根通電直導(dǎo)線垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以導(dǎo)線為中心，R為半徑的圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，已知c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，則下列說(shuō)法中正確的是( )
A．直導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里
B．a(chǎn)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 T，方向向右
C．b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 T，方向斜向下，與B成45°角
D．d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0
[訓(xùn)練4] 如圖甲所示，一個(gè)條形磁鐵P固定在水平桌面上，以P的右端點(diǎn)為原點(diǎn)，中軸線為x軸建立一維坐標(biāo)系．一個(gè)靈敏的小磁針Q放置在x軸上不同位置，設(shè)Q與x軸之間的夾角為θ.實(shí)驗(yàn)測(cè)得sin θ與x之間的關(guān)系如圖乙所示．已知該處地磁場(chǎng)方向水平，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.下列說(shuō)法正確的是( )
A．P的右端為S極
B．P的中軸線與地磁場(chǎng)方向平行
C．P在x0處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0
D．x0處合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B0
目標(biāo)三 磁通量

【導(dǎo)思】——————————————————○
如圖所示，一矩形線框從abcd位置移動(dòng)到a′b′c′d′位置的過(guò)程中(線框平行于紙面移動(dòng))，中間是一條電流向上的通電導(dǎo)線．
(1)導(dǎo)線的左邊磁場(chǎng)的方向向哪？右邊呢？
(2)在移動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)線框的一半恰好通過(guò)導(dǎo)線時(shí)，穿過(guò)線框的磁感線條數(shù)有何特點(diǎn)？



【歸納】——————————————————○
1．磁通量的計(jì)算
(1)公式：Φ＝BS.
適用條件：①勻強(qiáng)磁場(chǎng)；②磁感線與平面垂直．
(2)若磁感線與平面不垂直，則Φ＝BS cs θ.其中S cs θ為面積S在垂直于磁感線方向上的投影面積S1，如圖所示．
2．磁通量的正、負(fù)
(1)磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)，當(dāng)磁感線從某一面穿入時(shí)，磁通量為正值，則磁感線從此面穿出時(shí)磁通量為負(fù)值．
(2)若磁感線沿相反方向穿過(guò)同一平面，且正向磁通量大小為Φ1，反向磁通量大小為Φ2，則穿過(guò)該平面的磁通量Φ＝Φ1－Φ2.
3．磁通量的變化量
(1)當(dāng)B不變，有效面積S變化時(shí)，ΔΦ＝B·ΔS.(B、S相互垂直時(shí))
(2)當(dāng)B變化，S不變時(shí)，ΔΦ＝ΔB·S.(B、S相互垂直時(shí))
(3)B和S同時(shí)變化，ΔΦ＝Φ2－Φ1.
4．磁通量可用穿過(guò)某一平面的磁感線條數(shù)表示．若有磁感線沿相反方向穿過(guò)同一平面，則磁通量等于穿過(guò)該平面的磁感線的凈條數(shù)(磁通量的代數(shù)和)．
【典例】——————————————————○
例4 關(guān)于磁通量的概念，以下說(shuō)法中正確的是( )
A．磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，線圈面積越大，穿過(guò)閉合回路的磁通量不一定大
B．磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，線圈面積不變，則磁通量就不變
C．穿過(guò)線圈的磁通量為零，說(shuō)明磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
D．磁通量發(fā)生變化，不是磁場(chǎng)發(fā)生變化引起的就是線圈面積變化引起的
例5[2023·云南高二聯(lián)考]如圖所示，閉合矩形導(dǎo)體框在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞豎直方向的對(duì)稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)體框的面積為S.導(dǎo)體框從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)并計(jì)時(shí)，則下列說(shuō)法正確的是( )
A．0時(shí)刻穿過(guò)導(dǎo)體框的磁通量為0
B．導(dǎo)體框從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)30°，穿過(guò)導(dǎo)體框的磁通量為BS
C．導(dǎo)體框從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60°，穿過(guò)導(dǎo)體框的磁通量為BS
D．導(dǎo)體框從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°，穿過(guò)導(dǎo)體框的磁通量為BS
[訓(xùn)練5] [2023·河北邢臺(tái)高二期中](多選)如圖所示，兩根直導(dǎo)線，通以相同的電流后平行放置于水平桌面上，一矩形線圈abcd從A位置運(yùn)動(dòng)到對(duì)稱的B位置過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( )
A．在B位置穿過(guò)線圈的磁感線方向垂直水平面向下
B．在A位置穿過(guò)線圈的磁感線方向垂直水平面向下
C．從A到B穿過(guò)線圈的磁通量先減小再增大
D．從A到B穿過(guò)線圈的磁通量一直增大
[訓(xùn)練6] 有一U形曲面，其尺寸如圖所示，U形曲面開(kāi)口豎直向上，現(xiàn)將U形曲面放入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．
(1)當(dāng)磁場(chǎng)方向豎直向下時(shí)，穿過(guò)該曲面的磁通量是多少？
(2)當(dāng)磁場(chǎng)方向水平向右時(shí)，穿過(guò)該曲面的磁通量是多少？
1．下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的說(shuō)法中，正確的是( )
A．某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是一小段通電導(dǎo)體放在該處時(shí)所受力的方向
B．小磁針S極在磁場(chǎng)中受力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向
C．垂直于磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線的受力方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向
D．磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向
2．[2023·河南南陽(yáng)高二聯(lián)考]把長(zhǎng)20 cm的直導(dǎo)線全部放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)直導(dǎo)線中通過(guò)的電流為0.6 A時(shí)，該直導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力大小為6.0×10－3 N，則該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可能為( )
A．6.0×10－2 T B．4.5×10－2 T
C．3.0×10－2 T D．1.5×10－2 T
3．[2023·山東棗莊高二期中]如圖所示，面積為S、匝數(shù)為N的閉合線圈abcd水平放置，與勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的夾角θ＝45°.現(xiàn)將線圈以ab邊為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°，則線圈磁通量變化量的大小為( )
A．0 B．BSC．BS D．NBS
4.科考隊(duì)進(jìn)入某一磁礦區(qū)域后，發(fā)現(xiàn)指南針原來(lái)指向正北的N極逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)30°(如圖所示)．設(shè)該位置地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度水平分量為B，則磁礦所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度水平分量最小時(shí)的值為( )
A． B．BC．2B D．
5．(多選)如圖所示，三角形線框ABC與長(zhǎng)直導(dǎo)線MN彼此絕緣，AB∥MN，且線框被導(dǎo)線分成面積相等的兩部分，則下列說(shuō)法正確的是( )
A．穿過(guò)三角形線框的磁通量一定為零
B．穿過(guò)三角形線框的磁通量一定不為零
C．穿過(guò)三角形線框的磁通量可能為零
D．導(dǎo)線MN向左移動(dòng)少許，穿過(guò)三角形線框的磁通量可能為零
2．磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量
導(dǎo)學(xué) 掌握必備知識(shí)
一、
2．垂直磁場(chǎng)方向 乘積
4．特斯拉 特 T
5．強(qiáng)弱
6．N極
二、
1．大小相等 方向相同
3．相等
三、
1．磁感應(yīng)強(qiáng)度B 垂直
2．投影面積S′
3．韋伯 1 T·m2
情境思考
答案：(1)× (2)× (3)√
共研 突破關(guān)鍵能力
目標(biāo)一
提示：(1)題圖甲只能顯示小磁針處的磁場(chǎng)方向，不能顯示大?。活}圖乙則能定量顯示通電導(dǎo)線處的磁場(chǎng)強(qiáng)弱．
(2)能．應(yīng)用控制變量法，保持電流和導(dǎo)線長(zhǎng)度不變，由導(dǎo)線受力的大小可以判斷磁場(chǎng)的強(qiáng)弱．
(3)不能．通電導(dǎo)線受的力不僅與磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)，還與通電電流的大小及導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度有關(guān)．
[例1] 解析：磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來(lái)描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，故A正確；若通電導(dǎo)線的放置方向與磁場(chǎng)方向平行，也不受磁場(chǎng)力的作用，故B錯(cuò)誤；根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，通電導(dǎo)線應(yīng)為“在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線”，故C錯(cuò)誤；在磁場(chǎng)場(chǎng)源穩(wěn)定的情況下，磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(包括大小和方向)都是確定的，與電流I、導(dǎo)線長(zhǎng)度l無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤．
答案：A
[例2] 解析：(1)該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝＝ T＝0.1 T.
(2)若導(dǎo)線長(zhǎng)不變，電流增大為5 A，磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，仍為0.1 T，磁場(chǎng)力為F＝I′lB＝0.1×5×0.02 N＝0.01 N.
答案：(1)0.1 T (2)0.01 N 0.1 T
[訓(xùn)練1] 解析：應(yīng)用公式B＝或F＝IlB時(shí)要注意導(dǎo)線必須垂直于磁場(chǎng)方向放置，故A正確．
答案：A
[訓(xùn)練2] 解析：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向由磁場(chǎng)自身決定，不隨F或Il的變化而變化，故B正確，D錯(cuò)誤．當(dāng)導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)放置時(shí)，有B＝，即F＝IlB，所以B不變的情況下F與Il成正比，故A錯(cuò)誤，C正確．
答案：BC
目標(biāo)二
[例3] 解析：根據(jù)安培定則可得導(dǎo)線a、b的電流在c處的磁場(chǎng)方向，作出合磁場(chǎng)如圖．
根據(jù)幾何關(guān)系可知合磁場(chǎng)方向向下，大小B合＝B.故C正確．
答案：C
[訓(xùn)練3] 解析：因c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，說(shuō)明通電導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，即得到通電導(dǎo)線在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左，根據(jù)安培定則判斷可知，直導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外，故A錯(cuò)誤；通電導(dǎo)線在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右，則a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2 T，方向與B的方向相同，故B錯(cuò)誤；通電直導(dǎo)線在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1 T，由安培定則可知，通電導(dǎo)線在b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，根據(jù)平行四邊形定則可知，b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 T，方向與B的方向成45°角斜向下，故C正確；通電導(dǎo)線在d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，則d點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 T，方向與B的方向成45°角斜向上，不為零，故D錯(cuò)誤．
答案：C
[訓(xùn)練4] 解析：當(dāng)x趨向于無(wú)窮大時(shí)，小磁針N極所指的方向?yàn)榈卮艌?chǎng)的方向，所以根據(jù)題圖可知，x趨向于無(wú)窮大時(shí)，sin θ趨向于1，則θ趨向于90°，即小磁針的方向與x軸垂直，所以x軸正方向向東．由題圖可知，當(dāng)x非常小時(shí)，小磁針的N極沿x方向，背離O點(diǎn)，所以O(shè)點(diǎn)處的磁極是N極，故A錯(cuò)誤；由以上分析可知，P的中軸線沿東西方向，與地磁場(chǎng)方向垂直，故B錯(cuò)誤；由題圖乙可知，x0處sin θ＝，則θ＝45°，P在x0處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BP，tan 45°＝，所以BP＝B0，故C正確；x0處合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝＝B0，故D錯(cuò)誤．
答案：C
目標(biāo)三
提示：(1)導(dǎo)線左邊的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，右邊的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．
(2)當(dāng)線框的一半恰好通過(guò)導(dǎo)線時(shí)，穿過(guò)線框垂直紙面向外的磁感線條數(shù)與垂直紙面向里的磁感線條數(shù)相同．
[例4] 解析：根據(jù)磁通量的定義可知，磁通量的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、線圈面積、磁感應(yīng)強(qiáng)度和線圈平面之間的夾角都有關(guān)系，故A正確，B錯(cuò)誤；磁通量的定義式是Φ＝BS⊥，其中B⊥是磁感應(yīng)強(qiáng)度在垂直線圈平面的方向上的分量，S⊥是線圈平面在垂直磁感線的平面上的投影面積，因此，穿過(guò)線圈的磁通量為零，可以說(shuō)明B⊥＝0或者S⊥＝0，不能說(shuō)明磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零以及線圈面積一定為零，故C錯(cuò)誤；磁通量變化不僅與B、S有關(guān)，還與它們的夾角有關(guān)，故D錯(cuò)誤．
答案：A
[例5] 解析：0時(shí)刻導(dǎo)體框與磁場(chǎng)方向平行，穿過(guò)導(dǎo)體框的磁通量為0，故A正確；導(dǎo)體框從題圖所示位置轉(zhuǎn)過(guò)30°，穿過(guò)導(dǎo)體框的磁通量為Φ＝BS sin 30°＝BS，故B錯(cuò)誤；導(dǎo)體框從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)60°，穿過(guò)導(dǎo)體框的磁通量為Φ＝BS sin 60°＝BS，故C錯(cuò)誤；導(dǎo)體框從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°，導(dǎo)體框和磁場(chǎng)平行，穿過(guò)導(dǎo)體框的磁通量為0，故D錯(cuò)誤．
答案：A
[訓(xùn)練5] 解析：根據(jù)安培定則，可知左側(cè)導(dǎo)線在右側(cè)的磁感線方向向下，右側(cè)導(dǎo)線在左側(cè)的磁感線方向向上，可知，在兩根導(dǎo)線之間中線位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，兩導(dǎo)線之間的區(qū)域，中線左側(cè)磁場(chǎng)方向向下，中線右側(cè)磁場(chǎng)方向向上．在B位置穿過(guò)線圈的磁感線方向垂直水平面向上，在A位置穿過(guò)線圈的磁感線方向垂直水平面向下，故A錯(cuò)誤，B正確；從左往右，磁感應(yīng)強(qiáng)度先減小后增大，則從A到B穿過(guò)線圈的磁通量先減小再增大，故C正確，D錯(cuò)誤．
答案：BC
[訓(xùn)練6] 解析：(1)當(dāng)磁場(chǎng)方向豎直向下時(shí)，曲面在垂直磁場(chǎng)方向的投影面積為S1＝0.1×0.1 m2＝0.01 m2，此時(shí)穿過(guò)曲面的磁通量為Φ1＝BS1＝2×0.01 Wb＝0.02 Wb.
(2)當(dāng)磁場(chǎng)方向水平向右時(shí)，曲面在垂直磁場(chǎng)方向的投影面積為S2＝0.1×0.2 m2＝0.02 m2，
若規(guī)定從外表面穿入而從內(nèi)表面穿出的磁通量為正值，
則穿過(guò)曲面左半部分的磁通量為
Φ′2＝BS2＝2×0.02 Wb＝0.04 Wb
穿過(guò)曲面右半部分的磁通量為Φ″2＝－BS2＝－0.04 Wb
穿過(guò)整個(gè)曲面的磁通量為Φ2＝Φ′2＋Φ″2＝0.
答案：(1)0.02 Wb (2)0
精練 落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)
1．解析：某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與一小段通電導(dǎo)體放在該處時(shí)所受力的方向垂直，故A錯(cuò)誤；小磁針N極在磁場(chǎng)中受力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，故B錯(cuò)誤；垂直于磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線的受力方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直，故C錯(cuò)誤；磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，故D正確．
答案：D
2．解析：若磁場(chǎng)的方向與電流方向垂直，則B＝＝ T＝5.0×10－2 T，若磁場(chǎng)的方向與電流方向不垂直，則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)大于5.0×10－2 T．故選A.
答案：A
3．解析：兩次情況下磁感線穿過(guò)線圈的面積不同，設(shè)初位置時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量為正，則初位置時(shí)Φ1＝(B sin θ)S＝BS
轉(zhuǎn)過(guò)90°，到達(dá)末位置時(shí)Φ2＝(－B cs θ)S＝－BS
初、末位置磁通量的變化量的大小為|ΔΦ|＝│Φ2－Φ1│＝BS，故C正確．
答案：C
4．解析：
如圖所示，磁礦所產(chǎn)生的磁場(chǎng)使原來(lái)指向正北的N極逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)30°，根據(jù)三角形定則可知，磁礦所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度水平分量最小時(shí)方向與圖中虛線垂直，則大小為B sin 30°＝B.故A正確．
答案：A
5．解析：根據(jù)安培定則可知，穿過(guò)右側(cè)的磁場(chǎng)向里，穿過(guò)左側(cè)的磁場(chǎng)向外，但通電導(dǎo)線MN周圍越遠(yuǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，所以穿過(guò)左側(cè)的磁通量大于穿過(guò)右側(cè)的磁通量，則穿過(guò)線框的磁通量不為零；向左移動(dòng)少許，可能使兩側(cè)的磁通量等大而反向，合磁通量為零．故選B、D.
答案：BD
核
心
素
養(yǎng)
定
位
物理觀念
知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，知道其方向、大小、定義式和單位．會(huì)用磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算．
科學(xué)思維
知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)的特點(diǎn)．知道磁通量，會(huì)計(jì)算勻強(qiáng)磁場(chǎng)中通過(guò)某一面積的磁通量．
科學(xué)探究
在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上類比電場(chǎng)強(qiáng)度，定義描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度，并進(jìn)一步體會(huì)微元法和利用物理量之比定義物理量的方法．
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
了解我國(guó)古代對(duì)指南針的使用情況，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感．
人體器官內(nèi)的磁場(chǎng)
10－13～10－9
地磁場(chǎng)在地面附近的平均值
5×10－5
我國(guó)研制的作為α磁譜儀核心部件的大型永磁體中心的磁場(chǎng)
0.134 6
電動(dòng)機(jī)或變壓器鐵芯中的磁場(chǎng)
0.8～1.7
核磁共振的磁場(chǎng)
3
中子星表面的磁場(chǎng)
106～108
原子核表面的磁場(chǎng)
約1012

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2 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量

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