高中物理教科版選修31講義磁場第3節(jié)課堂講義

第3節(jié)磁感應(yīng)強度磁通量

學(xué)習(xí)目標(biāo)核心提煉

.通過實驗、類比和分析，尋找描述磁場強弱和方向的

12個方法——類比法和

物理量——磁感應(yīng)強度。

比值定義法

.進一步體會通過比值定義物理量的方法。

22個概念——磁感應(yīng)強

3.知道磁感應(yīng)強度的定義，知道其方向、大小、定義式度磁通量

和單位。

2個公式----8=(

4.了解磁通量的概念，理解其計算公式。=BS的意義。

①一BS

5.了解利用安培力測定磁感應(yīng)強度的原理。

課前自主椅理自主學(xué)習(xí)掌握新知

一、磁感應(yīng)強度

1.定義：在磁場中安培力與垂直磁場的電流和導(dǎo)線長度乘積的比值，叫做通電導(dǎo)線所在位置

的磁感應(yīng)強度。

.p

2.公式：8=萬。

3.單位：在國際單位制中的單位是特斯拉,簡稱特，符號T,lT=lN/(A.m)

4.方向：磁感應(yīng)強度是矢量,磁場中某點的磁感應(yīng)強度B的方向就是該處的磁場方向。

5.勻強磁場

在磁場的某個區(qū)域內(nèi)，如果各點的磁感應(yīng)強度大小和方向都相同,這個區(qū)域的磁場叫做勻強

磁場。其磁感線是一組平行而且等距的直線。

二'磁通量

1.定義：磁感應(yīng)強度8與一塊垂直磁感線方向的平面的面積S的乘積，稱為穿過這個平面的

磁通量，簡稱為磁通量。

2.公式：。=旦邕平面與磁場垂直)或0=皿2」(。是平面的垂線與磁場方向的夾角)。。在數(shù)

值上等于穿過這個面的磁感線條數(shù)。

3.單位：國際單位制中，磁通量的單位是韋伯,簡稱玉，符號是Wb,lWb=lT.m2。

4.意義：表示穿過面積S的磁感線條數(shù)。

5.磁感應(yīng)強度的另一定義：垂直穿過面積S的磁通量⑦與面積S的比值，即8=*,因此磁感

應(yīng)強度又叫做磁通密度,在國際單位制中單位又為也z魚，BPlWb/m2=]N/(A.m)o

三、利用安培力測定磁感應(yīng)強度

（圖1）將矩形線框的短邊置于蹄形磁體中的待測位置。

1.為了使測量過程簡單，（1）矩形線框所在的平面要與N極、S極的連線垂直;（2）矩形線框的

短邊要全部放在N、S極之間的區(qū)域中。

2.當(dāng)電路未接通時彈簧測力計的讀數(shù)為Fo,它表示的是矩形線框的重力。

3.接通電路開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動片使電流表指針在某一數(shù)值/1,此時彈簧測力計的

讀數(shù)為

4.由此得出磁場對矩形線框位于磁場中的一條邊的作用力的大小為6二國。

5.再測出線框在磁場中的這條邊的長度為品（如果線圈匝數(shù)為N,這個長度應(yīng)取心）。由F

F\一尸o

=/LB可以得出待測磁場的磁感應(yīng)強度

思考判斷

1.通電導(dǎo)線在磁場中受到的磁場力為零，則說明該處的磁感應(yīng)強度為零。（X）

2.磁感應(yīng)強度的大小與電流成反比，與其受到的磁場力成正比。（x）

3.磁感應(yīng)強度的大小等于通電導(dǎo)線受到的磁場力大小尸與電流/和導(dǎo)線長度L的乘積的比值。

（x）

4.磁通量不僅有大小，而且有方向，所以是矢量。（x）

5.穿過某一面積的磁通量為零，該處磁感應(yīng)強度不一定為零。（4）

保堂互動探究I合作探究核心突破

望息U對磁感應(yīng)強度的理解

［要點歸納］

1.對定義式的理解

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(1汨=《是磁感應(yīng)強度的定義式，其成立的條件是通電導(dǎo)線必須垂直于磁場方向放置。因為

在磁場中某點通電導(dǎo)線受力的大小除和磁場強弱、電流/和導(dǎo)線長度L有關(guān)以外，還和導(dǎo)線

的放置方向有關(guān)。

(2)導(dǎo)線在磁場中的放置方向不同，所受磁場力也不相同。當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場方向平行時，通

電導(dǎo)線受力為零，所以我們不能根據(jù)通電導(dǎo)線受力為零來判定磁感應(yīng)強度B的大小為零。

(3)磁感應(yīng)強度的定義式也適用于非勻強磁場，這時L應(yīng)很短，比稱為“電流元”，相當(dāng)于靜電

場中的“試探電荷”。

2.磁感應(yīng)強度B的方向

磁感應(yīng)強度B是一個矢量，它的方向可以有以下幾種表述方式

(1)磁感應(yīng)強度的方向就是該點的磁場方向。

(2)小磁針靜止時N極所指的方向。

(3)小磁針N極受力的方向。

3.磁感應(yīng)強度B與電場強度E的比較

概念

磁感應(yīng)強度B電場強度E

比較

物理意義描述磁場的性質(zhì)描述電場的性質(zhì)

共同點都是用比值法為生行定義的

定義

3=/，通電導(dǎo)線與8垂直，B

E=%E與F、q無關(guān)

式特點

與尸、I、L無關(guān)

共同點矢量，都遵從矢量合成法則

方向小磁針N極的受力方向，表示放入該點的正電荷的受力

不同點

磁場方向方向，表示電場方向

［精典示例］

［例1］(多選)下列說法正確的是()

A.電荷在電場中某處不受電場力的作用，則該處的電場強度一定為零

B.一小段通電導(dǎo)線在某處不受安培力的作用，則該處磁感應(yīng)強度一定為零

C.把一個試探電荷放在電場中的某點，它受到的電場力與所帶電荷量的比值表示該點電場的

強弱

D.把一小段通電導(dǎo)線放在磁場中某處，它所受到的磁場力與該小段通電導(dǎo)線的長度和電流的

乘積的比值表示該處磁場的強弱

解析在定義描述電場和磁場強弱的物理量電場強度和磁感應(yīng)強度時，都是在場中放一個小

物體，能使場對它有力的作用。在電場中放入的是試探電荷，電場強度E用來定義，但

q

E與F、q無關(guān)，由￡=7可得尸=qE，故E=0時，尸=0,A、C正確；而在磁場中放入一小

q

段通電導(dǎo)線在磁場中的受力大小與導(dǎo)線的方向有關(guān)，平行于磁場方向放置時，磁場力F=0,

垂直于磁場方向放置時，磁場力尸最大。在定義式中，通電導(dǎo)線必須垂直磁場方向放

置，因此，B、D錯誤。

答案AC

［針對訓(xùn)練1］(2017.大同高二檢測)在磁場中放入一通電導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場垂直，導(dǎo)線長為1cm,

電流為0.5A,所受的磁場力為5x10-4N。求：

(1)該位置的磁感應(yīng)強度多大？

(2)若將該電流撤去，該位置的磁感應(yīng)強度又是多大？

(3)若將通電導(dǎo)線跟磁場平行放置，該導(dǎo)線所受到的磁場力多大？

解析(1)根據(jù)公式8=(得

5x104

8=0.5x001T=0.1T?

(2)該處的磁感應(yīng)強度不變，B=0.1To

(3)通電導(dǎo)線平行磁場放置時，所受磁場力為零，即尸=0。

答案(1)0.1T(2)0.1T(3)0

要點2安培力的大小計算

［要點歸納］

1.公式F=1LB中L指的是“有效長度”

當(dāng)8與/垂直時，尸最大，F(xiàn)=ILB-,

當(dāng)8與/平行時，F(xiàn)=0o

2.彎曲導(dǎo)線的有效長度3等于連接兩端點直線的長度；相應(yīng)的電流沿L由始端流向末端

xxxxB%xx

3.若磁場和電流成。角時：如圖2所示?？梢詫⒋鸥袘?yīng)強度8正交分解成&=8sin。和8〃=

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Bcose,而3〃對電流是沒有作用的。F=ILBl=ILBsinf）,即F=〃8sin仇

圖2

［精典示例］

［例2］如圖3,一段導(dǎo)線段必cd位于磁感應(yīng)強度大小為8的勻強磁場中，且與磁場方向（垂直

于紙面向里）垂直。線段a"、和cd的長度均為L,且NH?c=NZ?cd=135。。流經(jīng)導(dǎo)線的電

流為/，方向如圖中箭頭所示。導(dǎo)線段必必所受到磁場的作用力的合力為（）

XXXXX

圖3

A.方向沿紙面向上，大小為（也+1）/8

B.方向沿紙面向上，大小為（啦一

C.方向沿紙面向下，大小為（6+1）〃8

D.方向沿紙面向下，大小為（也-1）/。？

解析導(dǎo)線段abed的有效長度為線段由幾何知識知乙“/=（蛆+1）3故導(dǎo)線段abed所受

磁場的作用力的合力大小產(chǎn)="“/=（6+1）〃8,導(dǎo)線段有效長度的電流方向為a—d,根據(jù)

左手定則可以確定導(dǎo)線所受合力方向沿紙面向上，故A項正確。

答案A

［針對訓(xùn)練2］長度為L、通有電流為/的直導(dǎo)線放入一勻強磁場中，電流方向與磁場方向分別

如圖所示，已知磁感應(yīng)強度為g對于下列各圖中，導(dǎo)線所受安培力的大小計算正確的是（）

A.F=F/Lcos0B.F=fi/Lcos6C.F=BILsin0D.F=B/Lsin6

解析A圖中，導(dǎo)線不和磁場垂直，將導(dǎo)線投影到垂直磁場方向上，故/=B/LcosaA正確;

B圖中，導(dǎo)線和磁場方向垂直，故F=BIL,B錯誤；C圖中，導(dǎo)線和磁場方向垂直，故尸=

B1L,C錯誤；D圖中，導(dǎo)線和磁場方向垂直，故尸=3遼，D錯誤。

答案A

要點3對磁通量的理解和計算

［要點歸納］

L磁通量的計算

(1)公式：0=BSo

適用條件：①勻強磁場；②磁場與平面垂直。

(2)若磁場與平面不垂直，應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積，0=B5cos00式中Seos

6即為平面S在垂直于磁場方向上的投影面積，也稱為“有效面積”(如圖4所示)。

圖4

2.磁通量的正、負(fù)

(1)磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)。當(dāng)以磁感線從某一面上穿入時，磁通量為正值，則磁感線從

此面穿出時即為負(fù)值。注意磁通量的正負(fù)只在計算過程中使用，結(jié)果只取絕對值。

⑵若同時有磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁通量大小為的，反向磁通量大小為6,

則穿過該平面的合磁通量0=01—020

3.磁通量的變化量

(1)當(dāng)8不變，有效面積S變化時，△①=BbS。

(2)當(dāng)8變化，S不變時，△◎=△86。

(3*和S同時變化，則△中=中2—。1。但此時AWABAS。

［精典示例］

［例3］如圖5所示，框架面積為S,框架平面與磁感應(yīng)強度為8的勻強磁場方向垂直，則：

X

B

X

X

圖5

(1)穿過平面的磁通量為多少？

(2)若使框架繞0。軸轉(zhuǎn)過60。時，則穿過線框平面的磁通量為多少？

(3)若從初始位置轉(zhuǎn)過90。時，則穿過線框平面的磁通量為多少？

(4)若從初始位置轉(zhuǎn)過180。時，則穿過線框平面的磁通量變化了多少？

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解析(1)在圖示位置時，磁感線與線框平面垂直，

(2)當(dāng)線框繞。0,軸轉(zhuǎn)過60。時可以將原圖改畫成從上面向下看的俯視圖，如

圖所示。

?=BSL=BSCOS60。=如。

(3)轉(zhuǎn)過90。時，線框由與磁感線垂直變?yōu)槠叫校?=Oo

(4)線框轉(zhuǎn)過180。時，磁感線仍然垂直穿過線框，只不過穿過方向改變了180%

因而①i=BS,①2=—BS,A0=02—01=—2BSO

即磁通量變化了2BS。

答案(1)BS(2)：BS(3)0(4)2BS

I總結(jié)提升I

磁通量大小的分析與判斷

(1)定量計算

通過公式。=85來定量計算，計算磁通量時應(yīng)注意：

①明確磁場是否為勻強磁場，知道磁感應(yīng)強度的大小。

②平面的面積S應(yīng)為磁感線通過的有效面積。當(dāng)平面S與磁場方向不垂直時，應(yīng)明確所研究

的平面與磁感應(yīng)強度方向的夾角，準(zhǔn)確找出垂直面積。

③線圈的磁通量及其變化與線圈匝數(shù)無關(guān)，即磁通量的大小不受線圈匝數(shù)的影響。

(2)定性判斷

磁通量是指穿過線圈面積的磁感線的“凈條數(shù)”，當(dāng)有不同方向的磁場同時穿過同一面積時，

此時的磁通量為各磁場穿過該面磁通量的代數(shù)和。

［針對訓(xùn)練3］如圖6所示，兩個單匝線圈以匕的半徑分別為/■和2人圓形勻強磁場8的邊緣

恰好與。線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為()

A.1：1B.1：2

C.1：4D,4：1

解析磁通量中=8S,其中8為磁感應(yīng)強度，S為與B垂直的有效面積。因為是同一磁場,

B相同，且有效面積相同，Sa=Sb,故選項A正確。

答案A

［針對訓(xùn)練4］如圖7所示，兩個同心放置的平面金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓心且與兩環(huán)平面

垂直，則通過兩圓環(huán)的磁通量。八利間的關(guān)系是（）

Z7I

N

LSJZ

圖7

A.①①bB.⑦

C.a=孰D.不能確定

解析通過圓環(huán)的磁通量為穿過圓環(huán)的磁感線的條數(shù)，首先明確條形磁鐵的磁感線分布情況,

另外要注意磁感線是閉合的曲線。條形磁鐵的磁感線在磁體的內(nèi)部是從S極到N極，在磁體

的外部是從N極到S極，內(nèi)部有多少根磁感線，外部的整個空間就有多少根磁感線同內(nèi)部磁

感線構(gòu)成閉合曲線。對兩個圓環(huán)，磁體內(nèi)部的磁感線全部穿過圓環(huán)，外部的磁感線穿過多少，

磁通量就抵消多少，所以面積越大，磁通量反而越小。故◎“>?,,選項A正確。

答案A

協(xié)目磁場的疊加

［要點歸納］

磁感應(yīng)強度是矢量，當(dāng)空間存在幾個磁體（或電流）時，每一點的磁場為各個磁體（或電流）

在該點產(chǎn)生磁場的矢量和。磁感應(yīng)強度疊加時遵循平行四邊形定則。

［精典示例］

［例4］如圖8所示，兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導(dǎo)線

中通有大小相等、方向相反的電流。a、0、人在M、N的連線上，。為MN的中點，c、d位

于MN的中垂線上，且a、b、c、。到。點的距離均相等。關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說

法正確的是（）

M,N

a

圖8

A.0點處的磁感應(yīng)強度為零

B.a、8兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反

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C.c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相同

D.a、c兩點處磁感應(yīng)強度的方向不同

解析由安培定則可知，兩導(dǎo)線在。點產(chǎn)生的磁場方向均豎直向下，合磁感應(yīng)強度一定不為

零，故選項A錯誤；由安培定則，兩導(dǎo)線在。、分兩處產(chǎn)生的磁場方向均豎直向下，由于對

稱性，電流M在a處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度等于電流N在Zj處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度，電流

M在。處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度等于N在。處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度，所以a、b兩處磁感

應(yīng)強度大小相等、方向相同，選項

B錯誤；根據(jù)安培定則判斷可知，兩導(dǎo)線在c、d處產(chǎn)生的磁場分別垂直c、d兩點與導(dǎo)線連

線方向向下，且產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度相等，由平行四邊形定則可知，c、d兩點處的磁感

應(yīng)強度大小相等，方向均豎直向下，故選項C正確，選項D錯誤。

答案C

［針對訓(xùn)練5］在磁感應(yīng)強度為瓦、方向豎直向上的勻強磁場中，水平放置一根長通電直導(dǎo)線,

電流的方向垂直于紙面向里。如圖9所示，a、b、c、。是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四

點，在這四點中（）

圖9

A.b、［兩點的磁感應(yīng)強度相等

B.a、。兩點的磁感應(yīng)強度相等

C.c點的磁感應(yīng)強度的值最小

D.b點的磁感應(yīng)強度的值最大

解析如圖所示，由矢量疊加原理可求出各點的合磁場的磁感應(yīng)強度，可見反

d兩點的磁感應(yīng)強度大小相等，但方向不同，A項錯誤；由圖知，以匕兩點

的磁感應(yīng)強度不相等，。點的磁感應(yīng)強度最大，c點的磁感應(yīng)強度最小，B、D

項錯誤，C項正確。

答案c

課時達標(biāo)訓(xùn)練謖堂達標(biāo)反饋檢測

1.（磁感應(yīng)強度的理解）下列說法正確的是（）

A.磁場中某一點的磁感應(yīng)強度可以這樣測定：一小段通電導(dǎo)線放在該點時受到的磁場力尸與

該導(dǎo)線的長度L、通過的電流/乘積的比值，即B=￡

B.通電導(dǎo)線在某點不受磁場力的作用，則該點的磁感應(yīng)強度一定為零

磁感應(yīng)強度只是定義式，它的大小取決于場源以及在磁場中的位置，而與、、

C.IJUFIL

以及通電導(dǎo)線在磁場中的方向無關(guān)

D.通電導(dǎo)線所受磁場力的方向就是磁場的方向

解析根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義，通電導(dǎo)線應(yīng)為“在磁場中垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線”，只

有在這個方向上導(dǎo)線所受的磁場力才最大，故A錯誤；若通電導(dǎo)線放置方向與電流平行時，

也不受磁場力作用，故B錯誤；在磁場場源穩(wěn)定的情況下，磁場內(nèi)各點的磁感應(yīng)強度（包括大

小和方向）都是確定的，與放入該點的檢驗電流、導(dǎo)線無關(guān)，故C正確；磁場力方向與磁感應(yīng)

強度方向垂直，D錯誤。

答案C

2.（磁感應(yīng)強度的方向）（2017?濱州高二檢測）關(guān)于磁感應(yīng)強度的方向，下面說法正確的是（）

A.放置在磁場中某點小磁針靜止時N極所指方向就是該點磁感應(yīng)強度的方向

B.磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向就是小磁針在該點的受力方向

C.磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向由放置在該點的小磁針靜止時N極所指方向決定

D.若把放置在磁場中的小磁針移走，則該點的磁感應(yīng)強度方向就會發(fā)生變化

解析根據(jù)磁感應(yīng)強度方向的規(guī)定，小磁針靜止時N極所指方向就是該點磁感應(yīng)強度的方向，

A正確；小磁針在磁場中N極與S極受力方向相反，而某點磁感應(yīng)強度的方向是小磁針的N

極受力方向，B錯誤；磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向由磁場本身決定，與小磁針無關(guān)，C、D

錯誤。

答案A

3.（磁通量的理解和計算）如圖10所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為8,方向與水平方向的夾角

為30。，圖中實線位置有一面積為S的矩形線圈處于磁場中，并繞著它的一條邊從水平位置轉(zhuǎn)

到豎直位置（圖中虛線位置）。則在此過程中磁通量的變化量的大小為（）

圖10

A.eqBSB.BSB.C.eqBSD.23s

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解析取線圈在水平位置時穿過線圈的磁通量為正，則。i=BSsin30。=；BS；線圈處于豎直

位置，磁感線從線圈另一面穿入，磁通量。2=-BSCOS3()O=—勺BS,故磁通量的變化量為

△。=。2—。1=一七一BS,即變化量的大小為|A6=七一BS。

答案C

4.(安培力的計算)如圖11所示，長度為10cm的一段直導(dǎo)線與磁場方向垂直地放置在磁

感應(yīng)強度B=3xl(T2T的勻強磁場中。今在導(dǎo)線中通以10A的電流，方向自B

向A,導(dǎo)線以固定點。為轉(zhuǎn)動軸(設(shè)。4=3。8),由圖中位置按順時針方向轉(zhuǎn)過60。角時，求:

(1)導(dǎo)線受到的磁場力的大小和方向；

(2)如果在A3的豎直面上，導(dǎo)線A3從圖中位置以。點為轉(zhuǎn)動軸，由紙面向外轉(zhuǎn)30。角時，情

況又如何？

解析(1)導(dǎo)線所受磁場力的大小廠=8/玄11。=3*10-2*10*0.1乂(：056(^^=1.5*10-2犯方向

垂直于紙面向外。

(2)導(dǎo)線所受磁場力的大小廣=BILsin(^^SxlO2x]0x0.1xsin90oN=3xl0^2N,力的方向與導(dǎo)

線垂直，且與原AB方向成120。指向紙外。

答案(1)1.5x102N,方向垂直于紙面向外

(2)3x10-2N,方向與導(dǎo)線垂直，且與原AB方向成120。指向紙外

課后鞏畫提升，,鞏固訓(xùn)練知能提猿

基礎(chǔ)過關(guān)

1.(多選)關(guān)于磁感應(yīng)強度，下列說法正確的是()

A.根據(jù)定義，磁場中某點的磁感應(yīng)強度B的方向與導(dǎo)線放置的方向有關(guān)

B.B是矢量，方向與尸的方向一致

C.B是矢量，方向與小磁針在該點靜止時S極所指的方向相反

D.在確定的磁場中，某點的磁感應(yīng)強度方向與該點是否放小磁針無關(guān)

答案CD

2.（多選）把一小段通電直導(dǎo)線垂直磁場方向放入一勻強磁場中，圖中能正確反映各量間關(guān)系的

是（）

解析磁感應(yīng)強度的大小和方向由磁場自身決定，不隨尸或」的變化而變化，故B正確，D

錯誤；當(dāng)導(dǎo)線垂直于磁場放置時，有B=《，即尸=〃&所以B不變的情況下/與〃成正

1Lt

比，故A錯誤，C正確。

答案BC

3.磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉（T）,與它等價的是（）

A.eqB.eq

C.eqD.eq

解析當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向垂直時，由公式8=5知，磁感應(yīng)強度8的單位由尸、/、L的單位

1L

決定。在國際單位制中，磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉，簡稱T,1T=1

答案A

4.有一段直導(dǎo)線長1cm,通過5A的電流，把它垂直于磁場中的某點放置時，受到的磁場力

為0.1N,則該點的磁感應(yīng)強度8的大小為（）

A.lTB.5TC.2TD.2.5T

解析根據(jù)8=萬=?nT=2To

答案c

5.（多選）（2017.內(nèi)蒙古烏蘭察布月考）由磁感應(yīng)強度的定義式可知，下列說法正確的是

（）

A.磁感應(yīng)強度B與磁場力/成正比，方向與尸方向相同

B.同一段通電導(dǎo)線垂直于磁場放在不同磁場中，所受的磁場力尸與磁感應(yīng)強度8成正比

C.公式只適用于勻強磁場

D.只要滿足L很短，/很小的條件，B=《對任何磁場都適用

LL

解析磁感應(yīng)強度由磁場本身決定，故選項A錯誤；由尸=/乙8知選項B正確；公式8=/是

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定義式，當(dāng)L很短，/很小時，適用于一切磁場，故選項C錯誤，D正確。

答案BD

6.如圖1所示的磁場中垂直磁場放置兩個面積相同的閉合線圈5（左）、S2（右），由圖可知穿過

線圈Si、S2的磁通量大小關(guān)系正確的是（）

B

圖1

A.穿過線圈Si的磁通量比較大

B.穿過線圈S2的磁通量比較大

C.穿過線圈S、S2的磁通量一樣大

D.不能比較

解析穿過線圈S的磁感線條數(shù)多,故穿過線圈S1的磁通量比較大。

答案A

7.磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量，如圖2所示，通過恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合

線框共面，第一次將線框由1平移到2,第二次將線框繞取邊翻轉(zhuǎn)到2,設(shè)先后兩次通過線

框的磁通量變化分別為△曲和△◎,貝女）

M

ad

bc

N

圖2

A.A01>A02B.△⑦1=A02

C.A0KA02D.無法確定

解析設(shè)在位置1時磁通量大小為01,位置2時磁通量大小為02o第一次將金屬框由1平

移到2,穿過線框的磁感線方向沒有改變，磁通量變化量△?=?—02；第二次將金屬框繞

Cd邊翻轉(zhuǎn)到2,穿過線框的磁感線的方向發(fā)生改變，磁通量變化量△⑦2=的一（一⑦2）=的十。2,

A01<A02,C正確。

答案C

8.已知山東中部地面處地磁場的磁感應(yīng)強度約為3x1051，某校物理興趣小組做估測磁體附

近磁感應(yīng)強度的實驗。他們將一小羅盤磁針放在一個水平放置的螺線管的軸線上，如圖3所

示。小磁針靜止時N極指向》軸正方向，當(dāng)接通電源后，發(fā)現(xiàn)小磁針N極指向與〉軸正方向

成60。角的方向。請在圖上標(biāo)明螺線管導(dǎo)線的繞向，并求出該通電螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁

感應(yīng)強度的大小。（保留一位有效數(shù)字）

北

一『5r*^東

圖3

解析接通電源后，小磁針N極指向是地磁場和螺線管的磁場的疊加磁場的

nV7rX57,rV/r\>-i

方向，由此可判定螺線管的磁場在小磁針處方向水平向右，由安培定則判定

螺線管導(dǎo)線繞向如圖所示。

Bx

RY

由題意知地磁場的磁感應(yīng)強度為9=3x10-5「設(shè)通電螺線管產(chǎn)生的磁場為以。由圖知等=

tan60°得8r=3xl（）-5x小T^xlO-5To

答案螺線管導(dǎo)線的繞向見解析圖5x105T

能力提升

9.關(guān)于磁感應(yīng)強度B、電流/、導(dǎo)線長度L和電流所受磁場力產(chǎn)的關(guān)系，下列說法正確的是（）

A.在3=0的地方，尸一定等于零

B.在尸=0的地方，8一定等于零

C.若B=1T,7=1A,L=\m,則/一定等于IN

D.若L=lm,7=1A,F=1N,則3一定等于1T

解析在8為零的地方，則/一定為零，而產(chǎn)為零時，則B不一定為零，可能8與/平行，

故A正確，B錯誤；若B=1T,7=1A,L=1m,根據(jù)尸=8/Lsina,知只有8垂直于/時，

F=B1L=\N,故C錯誤；若E=1N,/=1A,L=\m,根據(jù)E=8/Lsina,知只有8垂直于

/時，F(xiàn)=BIL,5=1T,故D錯誤。

答案A

10.如圖4所示，長為2/的直導(dǎo)線折成邊長相等，夾角為60。的V形，并置于與其所在平面相

垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為8。當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流強度為/的電流時，該V形通

電導(dǎo)線受到的安培力大小和方向（平行于紙面）為（）

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XXXX

X

X

XXXX

圖4

A.BI1豎直向下B.BI1豎直向上

C2BII豎直向下D2BII豎直向上

解析導(dǎo)線在磁場內(nèi)有效長度為2/sin30。=/,故該V形通電導(dǎo)線受到安培力大小為F=

B/-2/sin30°=B//,由左手定則可得方向豎直向上，則選項B正確。

答案B

11.如圖5所示，M、N和尸是以MN為直徑的半圓弧上的三點，。為半圓弧的圓心，N