1、第十三章第十三章 电磁感应与电磁波初步电磁感应与电磁波初步 学学 习习 目目 标标 1.结合生活情境结合生活情境,认识磁场有强弱认识磁场有强弱;通过类比电场强度通过类比电场强度,知道磁感知道磁感 应强度是描述磁场强弱的物理量应强度是描述磁场强弱的物理量,知道磁感应强度的概念知道磁感应强度的概念;理解理解 匀强磁场的特点匀强磁场的特点.进一步体会微元法和利用物理量之比定义物理进一步体会微元法和利用物理量之比定义物理 量的方法量的方法. 2.通过对磁感线疏密程度的研究通过对磁感线疏密程度的研究,建立磁通量的概念建立磁通量的概念,会计算匀强会计算匀强 磁场中通过某一面积的磁通量磁场中通过某一面积的磁
2、通量. 3.了解中国古代在指南针使用方面的情况了解中国古代在指南针使用方面的情况,激发民族自豪感激发民族自豪感. 2 磁感应强度磁感应强度 磁通量磁通量 知识点一知识点一 磁感应强度磁感应强度 答案答案:电磁铁的磁场更强电磁铁的磁场更强,用磁感应强度描述磁场的强弱用磁感应强度描述磁场的强弱. 1.巨大的电磁铁能吸引几吨的钢材巨大的电磁铁能吸引几吨的钢材,小磁体只能吸引几枚铁小磁体只能吸引几枚铁 钉钉,电磁铁和小磁体哪个产生的磁场强电磁铁和小磁体哪个产生的磁场强?用什么物理量描述用什么物理量描述 磁场的强弱磁场的强弱? 2.类比电场强度的概念类比电场强度的概念,我们能用小磁针我们能用小磁针N极受
3、力的大小和极受力的大小和 方向来确定某点磁场的强弱和方向吗方向来确定某点磁场的强弱和方向吗?为什么为什么? 答案答案:用小磁针用小磁针N极的受力方向可以判断某点磁场的方向极的受力方向可以判断某点磁场的方向,但但 由于由于N极不能单独存在极不能单独存在,很难测量很难测量N极受力的大小极受力的大小,故不能用故不能用 小磁针小磁针N极受力的大小确定磁场的强弱极受力的大小确定磁场的强弱. 3.电流元电流元:在物理学中在物理学中,把很短一段通电导线中的电流把很短一段通电导线中的电流I与与 导线长度导线长度l的的 叫作电流元叫作电流元. 4.通电导线与磁场方向垂直时通电导线与磁场方向垂直时,它受力的大小既
4、与导线的它受力的大小既与导线的 长度长度l成成 ,又与导线中的电流又与导线中的电流I成成 ,即与即与I和和l的乘的乘 积积Il成正比成正比,用公式表示就是用公式表示就是 . 乘积乘积Il 正比正比 正比正比 F=IlB 5.磁感应强度磁感应强度. (1)磁感应强度是表征磁感应强度是表征 的物理量的物理量,在导线与磁场在导线与磁场 垂直时垂直时,有关系式有关系式B= . (2)在国际单位制中在国际单位制中,磁感应强度的单位是磁感应强度的单位是 ,简称简称 ,符号是符号是 . (3)地磁场在地面附近的磁感应强度的平均值为地磁场在地面附近的磁感应强度的平均值为 , 电动机或变压器铁芯中磁场的磁感应强
5、度为电动机或变压器铁芯中磁场的磁感应强度为 . (4)磁感应强度是磁感应强度是 (选填“矢量”或“标量”选填“矢量”或“标量”),它的它的 方向就是该处方向就是该处 . 磁场强弱磁场强弱 特斯拉特斯拉 特特 T 510-5 T 0.81.7 T 矢量矢量 小磁针静止时小磁针静止时N极所指的方向极所指的方向 知识点二知识点二 匀强磁场匀强磁场 1.图甲为两个平行放置的异名永久磁体磁极间的磁场分布图甲为两个平行放置的异名永久磁体磁极间的磁场分布,图图 乙为两个平行放置的通电线圈之间的磁场分布乙为两个平行放置的通电线圈之间的磁场分布.观察图甲中观察图甲中 除边缘部分和图乙中中间区域的磁感线有什么特点
6、除边缘部分和图乙中中间区域的磁感线有什么特点? 答案答案:磁感线均为间隔相等的平行直线磁感线均为间隔相等的平行直线. 2.猜测一下匀强磁场有什么特点猜测一下匀强磁场有什么特点. 答案答案:匀强磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同匀强磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同, 其磁感线为相互平行的等间距的直线其磁感线为相互平行的等间距的直线. 甲甲 乙乙 知识点三知识点三 磁通量磁通量 1.如图所示如图所示,在磁感应强度为在磁感应强度为B的匀强磁场中的匀强磁场中,有有 一个与磁场方向垂直的面一个与磁场方向垂直的面,面积为面积为S. (1)我们把我们把B与与S的乘积叫作穿过这个面积的的乘积
7、叫作穿过这个面积的,简称简称.用字母用字母表表 示磁通量示磁通量,则则=. (2)在国际单位制中在国际单位制中,磁通量的单位是磁通量的单位是,简称韦简称韦,符号是符号是, 1 Wb=1 T m2. (3)磁感应强度的另一种表达式磁感应强度的另一种表达式:从从=BS可以得出可以得出B= ,这表这表 示磁感应强度的大小在数值上等于穿过方向的单位面积的磁示磁感应强度的大小在数值上等于穿过方向的单位面积的磁 通量通量. BS 磁通量磁通量 磁通磁通 韦伯韦伯 Wb 垂直磁场垂直磁场 2.如图所示如图所示,一水平方向的匀强磁场一水平方向的匀强磁场,磁感应强度为磁感应强度为B.面积面积 为为S的矩形线圈的
8、矩形线圈abcd水平放置水平放置. 答案答案:没有磁感线穿过线圈没有磁感线穿过线圈.磁通量为磁通量为0. (1)此时有磁感线穿过线圈吗此时有磁感线穿过线圈吗?磁通量是多少磁通量是多少? (2)线圈如何放置线圈如何放置,穿过线圈的磁感线条数最多穿过线圈的磁感线条数最多?穿过线圈所穿过线圈所 围面积的磁通量最大围面积的磁通量最大?磁通量的最大值为多少磁通量的最大值为多少? 答案答案:线圈垂直磁场放置时线圈垂直磁场放置时,穿过线圈的磁感线条数最多穿过线圈的磁感线条数最多, 穿过这个面积的磁通量最大穿过这个面积的磁通量最大,磁通量的最大值为磁通量的最大值为BS. 3.如图所示如图所示,非匀强磁场中非匀
9、强磁场中,S1和和S2两处磁感线的疏密不同两处磁感线的疏密不同. (1)如果在如果在S1和和S2处处,在垂直纸面方向取同样的面积在垂直纸面方向取同样的面积,穿过哪个穿过哪个 面积的磁感线条数较多面积的磁感线条数较多?穿过哪个面积的磁通量较大穿过哪个面积的磁通量较大?穿过穿过 某一面积的磁感线条数和穿过该面积的磁通量什么关系某一面积的磁感线条数和穿过该面积的磁通量什么关系? 答案答案:S1处磁感线密处磁感线密,穿过穿过S1处的面积的磁感线条数较多处的面积的磁感线条数较多.S1 处磁感应强度大处磁感应强度大,由于面积相等由于面积相等,根据根据=BS,所以穿过所以穿过S1处的处的 面积的磁通量较大面
10、积的磁通量较大.穿过某一面积的磁感线的条数反映穿过穿过某一面积的磁感线的条数反映穿过 这一面积的磁通量这一面积的磁通量. (2)如果如果S2处所选的面积增大处所选的面积增大,使穿过使穿过S1处所选面积的磁感处所选面积的磁感 线都穿过线都穿过S2处的所选面积处的所选面积,试在图中画出试在图中画出S2处所选的面积处所选的面积, 穿过它们的磁通量有什么关系穿过它们的磁通量有什么关系? 答案答案:如图所示如图所示,穿过穿过S1和和 S2处所选面积的磁感线条数相处所选面积的磁感线条数相 等等,穿过它们的磁通量也相等穿过它们的磁通量也相等. 小试身手小试身手 判断下列说法的正误并和同学交流判断下列说法的正
11、误并和同学交流( (正确的打“正确的打“”, ,错误错误 的打“的打“”).”). 1.电流元在磁场中受到的作用力越大电流元在磁场中受到的作用力越大,磁感应强度越大磁感应强度越大. ( ) 2.磁感应强度由磁场本身的性质决定磁感应强度由磁场本身的性质决定,与放不放电流元无关与放不放电流元无关.( ) 3.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向.( ) 4.磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量.( ) 5.磁通量越大磁通量越大,磁感应强度越大磁感应强度越大.( ) 6.穿过某一面积的磁通量为穿过某一面积的磁通量
12、为0,该处磁感应强度不一定为该处磁感应强度不一定为0.( ) 7.将一平面置于匀强磁场中的任何位置将一平面置于匀强磁场中的任何位置,穿过该平面的磁通量穿过该平面的磁通量 总相等总相等.( ) 探究探究一一 磁感应强度磁感应强度 问题情境问题情境 如图所示如图所示,直导线水平悬挂在磁体的两极间直导线水平悬挂在磁体的两极间,导线的方向与导线的方向与 磁场的方向垂直磁场的方向垂直.导线中的电流大小可以由外部电路控制导线中的电流大小可以由外部电路控制, 用电流表测量用电流表测量.分别接通“分别接通“2、3”和“”和“1、4”,可以改变导可以改变导 线通电部分的长度线通电部分的长度. 1.接通“接通“2
13、、3”时”时,观察悬线摆动的角度观察悬线摆动的角度,然后断开然后断开 “2、3”, 接通“接通“1、4”,保持电流不变保持电流不变,可以观察到什么现象可以观察到什么现象?此现象说此现象说 明什么明什么? 答案答案:电路由接通“电路由接通“2、3”改为接通“”改为接通“1、4”,导线通电部分导线通电部分 变长变长,可以观察到悬线与竖直方向的夹角变大可以观察到悬线与竖直方向的夹角变大.说明电流一定说明电流一定 时时,通电导线越长通电导线越长,导线受力越大导线受力越大. 2.接通“接通“2、3”时”时,使导线中的电流变大使导线中的电流变大,可以观察到什么可以观察到什么 现象现象?此现象说明什么此现象
14、说明什么? 答案答案:悬线与竖直方向的夹角变大悬线与竖直方向的夹角变大.说明导线长度一定时说明导线长度一定时,电电 流变大流变大,导线受力变大导线受力变大. 3.根据上述实验现象分析根据上述实验现象分析,通电直导线垂直放置在磁场中受通电直导线垂直放置在磁场中受 到的磁场力到的磁场力F的大小可能与什么因素有关的大小可能与什么因素有关? 答案答案:磁场力磁场力F的大小可能与导线中的电流的大小可能与导线中的电流I和导线长度和导线长度l有关有关. 4.如图所示如图所示,磁场中的磁场中的D、E、F三点分别放置长度很短的通三点分别放置长度很短的通 电导体电导体,导体中通有电流导体中通有电流,且导体与所在位
15、置的磁场垂直且导体与所在位置的磁场垂直. 测得导体所受的磁场力情况如表中所示测得导体所受的磁场力情况如表中所示.分析表中数据分析表中数据,计算计算 磁场力与电流和导体长度乘积的比值磁场力与电流和导体长度乘积的比值,你能得出什么结论你能得出什么结论? 位置位置 电流电流 长度长度 磁场力磁场力 D I l 3F E I l F I 2l 2F 2I l 2F F I l 0.5F 答案答案:(1)在不同位置在不同位置,垂直磁场方向放入垂直磁场方向放入I、l相同的电流元相同的电流元, 电流元受到的磁场力与电流和导体长度乘积的比值不同电流元受到的磁场力与电流和导体长度乘积的比值不同,磁磁 场较强的地
16、方场较强的地方,比值较大比值较大. (2)在同一位置在同一位置,垂直磁场方向放入垂直磁场方向放入I、l不同的电流元不同的电流元,电流元电流元 受到的磁场力与电流和导体长度乘积成正比受到的磁场力与电流和导体长度乘积成正比,即电流元受到即电流元受到 的磁场力与电流和导体长度乘积的比值相同的磁场力与电流和导体长度乘积的比值相同. (3)磁场力与电流和导体长度乘积的比值与垂直磁场方向放磁场力与电流和导体长度乘积的比值与垂直磁场方向放 置的电流元无关置的电流元无关. 5.结合以上探究内容结合以上探究内容,与同学交流并思考与同学交流并思考:如何引入一个物如何引入一个物 理量用来表征磁场的强弱理量用来表征磁
17、场的强弱?渗透哪种思想方法渗透哪种思想方法?电场中哪电场中哪 些物理量是采用此方法定义的些物理量是采用此方法定义的? 答案答案:在导线与磁场方向垂直时在导线与磁场方向垂直时,可以用磁感应强度可以用磁感应强度B= 来 来 表示磁场的强弱表示磁场的强弱;磁感应强度磁感应强度B与与F、I、l无关无关,是一个由磁是一个由磁 场本身决定的物理量场本身决定的物理量.比值定义法比值定义法,电场强度电场强度E= ,电容 电容C= 均是采用比值定义法定义的均是采用比值定义法定义的. 6.决定磁感应强度的因素是什么决定磁感应强度的因素是什么?磁感应强度是否与通电磁感应强度是否与通电 导体的受力及通过导体的电流有关
18、导体的受力及通过导体的电流有关?如何判断磁感应强如何判断磁感应强 度的方向度的方向? 答案答案:磁感应强度的大小、方向由磁场自身的性质决定磁感应强度的大小、方向由磁场自身的性质决定,与与 通电导体的受力情况和导体中的电流情况无关通电导体的受力情况和导体中的电流情况无关.磁感应强磁感应强 度的方向就是该处的磁场方向度的方向就是该处的磁场方向,即该处小磁针静止时即该处小磁针静止时 N 极极 所指的方向所指的方向. 过程建构过程建构 磁感应强度磁感应强度B与电场强度与电场强度E的比较的比较. 比较项比较项 磁感应强度磁感应强度B 电场强度电场强度E 意义意义 描述磁场的性质描述磁场的性质 描述电场的
19、性质描述电场的性质 大小大小 B= ,通电导线与 通电导线与B垂直垂直,B与与 F、I、l无关无关 E= ,E与 与F、q无关无关 方向方向 小磁针静止时小磁针静止时N极的受力方极的受力方 向表示磁场方向向表示磁场方向 正电荷的受力方向表示电场方向正电荷的受力方向表示电场方向 单位单位 1 T=1 N/(A m) 1 V/m=1 N/C 定义定义 方式方式 都是用比值法定义的都是用比值法定义的 矢量矢量 都是矢量都是矢量,叠加时遵从平行四边形定则叠加时遵从平行四边形定则 【典例【典例1】关于磁感应强度】关于磁感应强度,下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A.若长为若长为l、通过的电流为、通
20、过的电流为I的导线在某处受到的磁场力为的导线在某处受到的磁场力为F,则则 该处的磁感应强度必为该处的磁感应强度必为 B.由由B= 知 知,B与与F成正比成正比,与与Il成反比成反比 C.由由B= 知 知,通电导线在某处不受磁场力通电导线在某处不受磁场力,说明该处一定无磁场说明该处一定无磁场 D.磁感应强度的方向就是小磁针静止时北极所受磁场力的方向磁感应强度的方向就是小磁针静止时北极所受磁场力的方向 解析解析:磁场中某点的磁感应强度磁场中某点的磁感应强度B由磁场自身决定由磁场自身决定,与是否放置与是否放置 通电导线无关通电导线无关,故选项故选项B错误错误.用定义式用定义式B= 计算磁感应强度 计
21、算磁感应强度,要要 求通电导线垂直于磁场放置求通电导线垂直于磁场放置,如果通电导线平行于磁场放置如果通电导线平行于磁场放置,则则 力力F为为0,磁感应强度不为磁感应强度不为0,故选项故选项A、C错误错误. 答案答案:D 【典例【典例2】如图所示】如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的两根相互平行的长直导线过纸面上的M、 N两点两点,且与纸面垂直且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电导线中通有大小相等、方向相反的电 流流.A、O、B在在M、N的连线上的连线上,O为为MN的中点的中点,C、D位于位于MN 的中垂线上的中垂线上,且且A、B、C、D到到O点的距离均相等点的距离均相等.下列说
22、法正下列说法正 确的是确的是( ) A.O点的磁感应强度为点的磁感应强度为0 B.A、B两点的磁感应强度大小相等两点的磁感应强度大小相等,方向相反方向相反 C.C、D两点的磁感应强度大小相等两点的磁感应强度大小相等,方向相同方向相同 D.A、C两点磁感应强度的方向不同两点磁感应强度的方向不同 解析解析:由安培定则分别画出两直导线在由安培定则分别画出两直导线在A、B、C、D、O点点 的磁场方向的磁场方向,如图所示如图所示. 答案答案:C 由平行四边形定则可得由平行四边形定则可得,O点的磁感应强度不为点的磁感应强度不为0,选项选项A错错 误误;A、B两点的磁感应强度大小相等两点的磁感应强度大小相等
23、,方向相同方向相同,选项选项B错错 误误;C、D两点的磁感应强度大小相等两点的磁感应强度大小相等,方向均竖直向下方向均竖直向下,选选 项项C正确正确;A、C两点磁感应强度的方向相同两点磁感应强度的方向相同,选项选项D错误错误. 探究探究二二 磁通量磁通量 问题情境问题情境 如图所示如图所示,直线电流竖直向上直线电流竖直向上,有一矩形线圈对称有一矩形线圈对称 跨过直导线跨过直导线,二者之间绝缘二者之间绝缘. 1.穿过线圈的磁通量是多少穿过线圈的磁通量是多少?为什么为什么? 答案答案:穿过线圈的磁通量为穿过线圈的磁通量为0.直线电流的磁感线直线电流的磁感线 在纸面内的分布如图所示在纸面内的分布如图
24、所示,磁感线的分布关于磁感线的分布关于 直线对称直线对称,因为线圈右半部分磁感线向里穿入因为线圈右半部分磁感线向里穿入, 左半部分向外穿出左半部分向外穿出,穿入与穿出的磁感线相互穿入与穿出的磁感线相互 抵消抵消. 2.如果线圈在纸面内向右平移如果线圈在纸面内向右平移,穿过线圈的磁通量如何变穿过线圈的磁通量如何变 化化? 答案答案:磁通量先增大后减小磁通量先增大后减小.在起始位置时穿过线圈的磁在起始位置时穿过线圈的磁 通量为通量为0,向右移动少许向右移动少许,磁感线向里的多磁感线向里的多,向外的少向外的少,总磁总磁 通量向里通量向里,磁通量增大磁通量增大;当线圈的左边与导线重合时当线圈的左边与导
25、线重合时,磁通磁通 量最大量最大;再继续向右移动再继续向右移动,离导线越远磁感线越稀疏离导线越远磁感线越稀疏,磁通磁通 量越小量越小. 3.如图所示如图所示,分布足够广的匀强磁场竖直向下分布足够广的匀强磁场竖直向下,面积为面积为S的的 线圈线圈abcd在水平面内的投影平面在水平面内的投影平面abcd的面积为的面积为S1(两平两平 面的夹角为面的夹角为),在竖直平面内的投影平面在竖直平面内的投影平面abba的面积为的面积为S2. 穿过面积穿过面积S1、面积、面积S、面积、面积S2的磁通量分别为多少的磁通量分别为多少? 答案答案:平面平面abcd与匀强磁场垂直与匀强磁场垂直,穿过面积穿过面积S1的
26、磁通量为的磁通量为 1=BS1.穿过面积穿过面积S的磁感线均穿过面积的磁感线均穿过面积S1,所以穿过面积所以穿过面积S 的磁通量的磁通量2与穿过面积与穿过面积S1的磁通量相同的磁通量相同,2=BScos =BS1. 平面平面abba与磁感线平行与磁感线平行,穿过面积穿过面积S2的磁通量的磁通量3=0. 4.如图所示如图所示,若线圈若线圈abcd以以cd边为轴从图示位置顺时针转过边为轴从图示位置顺时针转过 180,这时穿过线圈的磁通量是多少这时穿过线圈的磁通量是多少?此过程磁通量变化此过程磁通量变化 了多少了多少? 答案答案:线圈转过线圈转过180时时,在水平面内的投影面积仍为在水平面内的投影面
27、积仍为S1,磁感磁感 线的穿过方向与原来相反线的穿过方向与原来相反,穿过线圈的磁通量变为穿过线圈的磁通量变为-BS1;此过此过 程磁通量变化了程磁通量变化了2BS1. 过程建构过程建构 1.磁通量的计算磁通量的计算. (1)公式公式:=BS. 适用条件适用条件:匀强磁场匀强磁场;平面与磁感线垂直平面与磁感线垂直. (2)在匀强磁场中在匀强磁场中,若磁感线与平面不垂直若磁感线与平面不垂直,=BS,S为平为平 面在垂直于磁感线方向上的投影面积面在垂直于磁感线方向上的投影面积,如图所示如图所示. 2.磁通量的正、负磁通量的正、负. (1)磁通量是标量磁通量是标量,但有正、负但有正、负,若规定磁感线从
28、某一面穿入若规定磁感线从某一面穿入 时时,磁通量为正值磁通量为正值,则磁感线从此面穿出时则磁感线从此面穿出时,磁通量为负值磁通量为负值. (2)若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面,磁通量的大磁通量的大 小可用磁感线相抵消之后剩余的磁感线的条数来表示小可用磁感线相抵消之后剩余的磁感线的条数来表示. (3)如果线圈有多匝如果线圈有多匝,线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关, 由线圈所围的面积、在磁场中的位置、磁感应强度共同由线圈所围的面积、在磁场中的位置、磁感应强度共同 决定决定. 【典例【典例3】如图所示】如图所示,在条形磁体外套
29、有在条形磁体外套有A、B两个大小不同两个大小不同 的圆环的圆环,穿过穿过A环的磁通量环的磁通量A与穿过与穿过B环的磁通量环的磁通量B相比较相比较, 则则( ) A.AB B.AB,故选项故选项A正确正确. 非匀强磁场中磁通量大小的比较非匀强磁场中磁通量大小的比较 首先首先,确定穿过各面积的磁感线的方向确定穿过各面积的磁感线的方向.看是否有相反方看是否有相反方 向的磁感线穿过向的磁感线穿过,若有若有,则确定哪个方向穿过的磁感线多则确定哪个方向穿过的磁感线多. 然后然后,比较相互抵消后的磁感线净余条数比较相互抵消后的磁感线净余条数.最后最后,比较磁感比较磁感 线净余条数线净余条数,从而定性比较磁通
30、量大小从而定性比较磁通量大小. 【典例【典例4】(多选多选)如图所示如图所示,矩形线圈矩形线圈abcd绕绕OO轴在匀强磁轴在匀强磁 场中匀速转动场中匀速转动,下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) A.线圈从图示位置转过线圈从图示位置转过90的过程中的过程中,穿穿 过线圈的磁通量不断减小过线圈的磁通量不断减小 B.线圈从图示位置转过线圈从图示位置转过90的过程中的过程中,穿穿 过线圈的磁通量的变化量为过线圈的磁通量的变化量为0 C.线圈从图示位置转过线圈从图示位置转过180的过程中的过程中,穿穿 过线圈的磁通量的变化量为过线圈的磁通量的变化量为0 D.线圈从图示位置转过线圈从图示位置转过36
31、0的过程中的过程中,穿穿 过线圈的磁通量的变化量为过线圈的磁通量的变化量为0 解析解析:磁通量的变化量磁通量的变化量=2-1,只要能正确地表示出只要能正确地表示出 始始、末位置的磁通量末位置的磁通量,就能得出磁通量的变化量就能得出磁通量的变化量.线圈在线圈在 图示位置时图示位置时,1=BS,转到转到90时时,2=0,此过程此过程=-BS, 选项选项A正确正确,选项选项B错误错误;线圈从图示位置转过线圈从图示位置转过180时时, 3=-BS,此过程中此过程中,=-2BS,选项选项C错误错误;线圈从图示位线圈从图示位 置转过置转过360时时,4=BS,此过程此过程=0,故选项故选项D正确正确. 答
32、案答案:AD 有关磁通量变化问题的解题思路有关磁通量变化问题的解题思路 (1)确定研究的线圈平面确定研究的线圈平面. (2)明确磁感线的方向及其与线圈平面的关系明确磁感线的方向及其与线圈平面的关系. (3)确定磁通量变化的初、末状态确定磁通量变化的初、末状态,根据公式求解根据公式求解. 课堂评价课堂评价 答案答案:AD 1.(多选多选)磁感应强度磁感应强度B在国际单位制中的单位是特斯拉在国际单位制中的单位是特斯拉(T), 下列单位与磁感应强度单位一致的是下列单位与磁感应强度单位一致的是( ) A.N/(A m) B.N/(A s) C.N/(C m) D.Wb/m2 答案答案:D 2.关于磁感
33、应强度关于磁感应强度,下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A.磁场中某点磁感应强度的大小磁场中某点磁感应强度的大小,跟放在该点的电流元跟放在该点的电流元 的情况有关的情况有关 B.磁场中某点磁感应强度的方向磁场中某点磁感应强度的方向,由放在该点的电流元由放在该点的电流元 所受磁场力的方向决定所受磁场力的方向决定 C.在磁场中某点的电流元不受磁场力作用时在磁场中某点的电流元不受磁场力作用时,该点磁感该点磁感 应强度为应强度为0 D.在磁场中磁感线越密集的地方在磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大磁感应强度越大 3.先后在磁场中先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线两点引入长度相等的
34、短直导线,导线导线 与磁场方向垂直与磁场方向垂直.图中图中a、b两图线分别表示在磁场中两图线分别表示在磁场中A、B 两点导线所受的磁场力两点导线所受的磁场力F与通过导线的电流与通过导线的电流I的关系的关系.下列下列 说法正确的是说法正确的是( ) 答案答案:B A.A、B两点磁感应强度相等两点磁感应强度相等 B.A点的磁感应强度大于点的磁感应强度大于B点的磁感应强度点的磁感应强度 C.A点的磁感应强度小于点的磁感应强度小于B点的磁感应强度点的磁感应强度 D.无法比较磁感应强度的大小无法比较磁感应强度的大小 4.关于磁通量关于磁通量,下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) A.穿过某一面积的磁
35、通量为穿过某一面积的磁通量为0,该处磁感应强度为该处磁感应强度为0 B.磁场中磁感应强度大的地方磁场中磁感应强度大的地方,磁通量一定很大磁通量一定很大 C.穿过某平面垂直于磁场方向的投影面积的磁感线条数穿过某平面垂直于磁场方向的投影面积的磁感线条数 越多越多,磁通量越大磁通量越大 D.在磁场中所取平面的面积越大在磁场中所取平面的面积越大,磁通量越大磁通量越大 答案答案:C 5.如图所示如图所示,甲与乙分别是半径为甲与乙分别是半径为r1和和r2的同心导体圆环的同心导体圆环,匀匀 强磁场的磁感应强度为强磁场的磁感应强度为B,方向与环面垂直方向与环面垂直,范围以甲为边范围以甲为边 界界,则穿过环甲的
36、磁通量为则穿过环甲的磁通量为 ,穿过环乙的磁通量为穿过环乙的磁通量为 . 解析解析:因为匀强磁场垂直穿过环面因为匀强磁场垂直穿过环面,所以所以1=B,2=B. 答案答案:B B 学科素养培优学科素养培优 科学方法科学方法用替代法测磁感应强度用替代法测磁感应强度 1.测量原理测量原理. 根据根据B= 测出通电导线在磁场中的有效长度、通电导线 测出通电导线在磁场中的有效长度、通电导线 中的电流以及所受磁场力的大小中的电流以及所受磁场力的大小,代入公式即可求出磁感代入公式即可求出磁感 应强度应强度B. 2.测量原理图测量原理图(如图所示如图所示). 3.测量过程测量过程. (1)按照原理图正确连接电
37、路按照原理图正确连接电路,记下此时弹簧测力计的读数记下此时弹簧测力计的读数F0. (2)将滑动变阻器的滑片置于连入电路电阻最大处将滑动变阻器的滑片置于连入电路电阻最大处,闭合开关闭合开关, 调节滑动变阻器使电流表的读数为调节滑动变阻器使电流表的读数为I1,记下弹簧测力计的读数记下弹簧测力计的读数 F1,则磁场对矩形线框位于磁场中的一条边的作用力的大小为则磁场对矩形线框位于磁场中的一条边的作用力的大小为 F=|F1-F0|. (3)测出线框在磁场中的这条边的长度为测出线框在磁场中的这条边的长度为l. (4)代入代入B= ,即可求得 即可求得B的大小的大小. 4.注意事项注意事项. (1)为使测量过程简单为使测量过程简单,矩形线框所在平面应与矩形线框所在平面应与N极、极、S极极 的连线垂直的连线垂直. (2)使矩形线框的一条短边全部放在使矩形线框的一条短边全部放在N、S极之间的区域极之间的区域 中中,另一条短边远离磁体另一条短边远离磁体.
