2017-2018學(xué)年高中物理 第三章 磁場(chǎng) 3 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量學(xué)案 教科版選修3-1

《2017-2018學(xué)年高中物理 第三章 磁場(chǎng) 3 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量學(xué)案 教科版選修3-1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年高中物理 第三章 磁場(chǎng) 3 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量學(xué)案 教科版選修3-1（13頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 3.磁感應(yīng)強(qiáng)度　磁通量 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) 知 識(shí) 脈 絡(luò) 1.知道磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念及物理意義．(重點(diǎn)) 2．理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向、大小、定義式和單位．(重點(diǎn)) 3．進(jìn)一步體會(huì)如何通過(guò)比值定義法定義物理量． 4．知道磁通量，通過(guò)計(jì)算磁通量的大小進(jìn)一步理解定量描述磁場(chǎng)的方法．(難點(diǎn)) 　　　磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度 1．磁感應(yīng)強(qiáng)度 (1)物理意義：用來(lái)描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，用符號(hào)B表示． (2)定義：垂直于磁場(chǎng)方向放置的通電導(dǎo)線受到的安培力F與導(dǎo)線長(zhǎng)度L、電流I乘積的比值，叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度． (3)公式：B＝. (4)單位：特斯拉，簡(jiǎn)稱特

2、，符號(hào)T. (5)方向：B是一個(gè)矢量，其方向即為該處的磁場(chǎng)方向． 2．勻強(qiáng)磁場(chǎng) (1)定義：在磁場(chǎng)的某個(gè)區(qū)域內(nèi)，如果各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向都相同，這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng)． (2)磁感線特點(diǎn)：相互平行且等間距的直線． 1．電流元在磁場(chǎng)中受到的作用力越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大．(×) 2．磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身的性質(zhì)決定，與放不放電流元無(wú)關(guān)．(√) 3．電流越大，電流在磁場(chǎng)中受到的作用力一定越大．(×) “一個(gè)電流元垂直放入磁場(chǎng)中的某點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流元受到的磁場(chǎng)力成正比，與電流元成反比．”這種說(shuō)法是否正確？為什么？ 【提示】　這種說(shuō)法不正確．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是由磁場(chǎng)本

3、身決定的，不隨電流元大小及電流元所受磁場(chǎng)力的大小的變化而變化． 巨大的電磁鐵能吸引上噸的鋼材，小磁鐵只能吸引幾枚鐵釘(如圖3-3-1所示) 圖3-3-1 探討1：如何認(rèn)識(shí)和描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱？ 【提示】　用磁感應(yīng)強(qiáng)度來(lái)描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱． 探討2：如何確定某點(diǎn)磁場(chǎng)的方向？ 【提示】　引入小磁針，小磁針靜止時(shí)N極的指向即該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向． 1．磁場(chǎng)在某位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向是客觀存在的，與放入導(dǎo)線的電流大小、導(dǎo)線的長(zhǎng)短無(wú)關(guān)，與導(dǎo)線是否受磁場(chǎng)力以及磁場(chǎng)力的大小也無(wú)關(guān)．即使不放入載流導(dǎo)線，磁感應(yīng)強(qiáng)度也照樣存在，因此不能說(shuō)B與F成正比或B與IL成反比． 2．在定義式B＝中，

4、通電導(dǎo)線必須垂直于磁場(chǎng)方向放置．因?yàn)樵诖艌?chǎng)中某點(diǎn)通電導(dǎo)線受力的大小，除和磁場(chǎng)強(qiáng)弱、電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L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．通電導(dǎo)線受力為零的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小不一定為零，這可能是由電流方向與B的方向在一條直線上造成的． 3．磁感應(yīng)強(qiáng)度B是一個(gè)矢量，它的方向是磁場(chǎng)中小磁針靜止時(shí)N極所指的方向，或者說(shuō)是N極所受磁場(chǎng)力的方向．通電導(dǎo)線受力的方向不是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度的合成與分解必須遵循平行四邊形定則． 4．磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式也適用于非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，這時(shí)L應(yīng)很短很短，IL稱為“電流元”，相當(dāng)于靜電場(chǎng)中的“試探電荷”． 　(多選

5、)如圖3-3-2所示，平行于紙面水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝1 T．位于紙面內(nèi)的細(xì)直導(dǎo)線長(zhǎng)L＝1 m，通有I＝1 A的恒定電流，該區(qū)域同時(shí)存在的另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2.當(dāng)導(dǎo)線與B1成60°夾角時(shí)，發(fā)現(xiàn)其受到的安培力為零．則B2大小可能為(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96322063】 圖3-3-2 A. T　　　　　　　　 B. T C．1 T D. T 【解析】　由于通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力為零，則可知B1與B2的合磁場(chǎng)方向沿著導(dǎo)線，如圖所示． 根據(jù)平行四邊形定則知，當(dāng)B2與導(dǎo)線垂直時(shí)B2有最小值，其值B2＝B1sin 60°＝ T．當(dāng)B2與導(dǎo)線不垂直且滿足B

6、沿著導(dǎo)線，則B2＞ T，故選項(xiàng)B、C、D正確，A錯(cuò)誤． 【答案】　BCD 　關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．若長(zhǎng)為L(zhǎng)、電流為I的導(dǎo)線在某處受到的磁場(chǎng)力為F，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度必為 B．由B＝知，B與F成正比，與IL成反比 C．由B＝知，一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力，說(shuō)明該處一定無(wú)磁場(chǎng) D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針北極所受磁場(chǎng)力的方向 【解析】　磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是客觀存在的，與是否放置通電導(dǎo)線無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)．定義式B＝中要求一小段通電導(dǎo)線應(yīng)垂直于磁場(chǎng)放置才行，如果平行于磁場(chǎng)放置，則力F為零，故選項(xiàng)A、C均錯(cuò)．正確答案為D. 【答案】　D 　(多選)

7、一電流元放在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的四個(gè)位置，如圖所示，已知電流元的電流I、長(zhǎng)度L和受力F，則可以用表示磁感應(yīng)強(qiáng)度B的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96322064】 【解析】　當(dāng)通電導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向時(shí)，可用表示磁感應(yīng)強(qiáng)度B.B、D中電流的方向不與磁場(chǎng)方向垂直，不可用表示磁感應(yīng)強(qiáng)度． 【答案】　AC 比值定義的三個(gè)條件 比值定義是高中物理經(jīng)常用到的一種定義方法，該方法適用于物質(zhì)屬性、物體運(yùn)動(dòng)特征等的定義．應(yīng)用比值法定義物理量，往往需要三個(gè)條件： (1)不能直接測(cè)量但有現(xiàn)象體現(xiàn)其存在． (2)間接反映特征屬性的兩個(gè)或多個(gè)物理量可測(cè)． (3)多個(gè)物理量的比值必須是一個(gè)定值．

8、 磁 通 量　利 用 安 培 力 測(cè) 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度 1．磁通量 (1)定義：磁場(chǎng)中穿過(guò)磁場(chǎng)某一面積S的磁感線條數(shù)叫做穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量． (2)計(jì)算公式：Φ＝BS，此公式的適用條件： ①勻強(qiáng)磁場(chǎng)；②磁感線與平面垂直． (3)單位：在國(guó)際制單位制中是韋伯，簡(jiǎn)稱韋，符號(hào)是Wb,1 Wb＝1 T·m2. (4)磁通量是一個(gè)只用大小就能描述的物理量，是標(biāo)量． 2．磁通密度 磁感應(yīng)強(qiáng)度又稱磁通密度，B＝，其中S為垂直于磁場(chǎng)方向的面積，表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過(guò)垂直磁感線的單位面積的磁感線條數(shù)． 3．利用安培力測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度 利用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力與磁感應(yīng)強(qiáng)

9、度的關(guān)系就可以測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。? 如圖3-3-3甲所示的天平可用來(lái)測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度． (1)當(dāng)MN通以如圖乙所示電流時(shí)，安培力的方向向上，大小為BIL. (2)要維持天平的平衡，兩邊砝碼的重量與安培力的關(guān)系為m2g－BIL＝m1g，由此得磁感應(yīng)強(qiáng)度為. 　　　 甲　　　　　　　　乙 圖3-3-3 1．磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過(guò)單位面積的磁通量．(×) 2．磁通量不僅有大小而且有方向，所以是矢量．(×) 3．將一平面置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的任何位置，穿過(guò)該平面的磁通量總相等．(×) 有時(shí)磁感線由平面一側(cè)穿入，有時(shí)磁感線由平面另一側(cè)穿入．如何區(qū)別從不同方向穿入的磁通量呢？ 【提示】

10、　可用磁通量的正、負(fù)表示．若規(guī)定磁感線由某一方向穿入時(shí)磁通量為正，則由另一方向穿入時(shí)磁通量為負(fù)．反之亦然．磁通量雖然有正負(fù)，但磁通量是標(biāo)量． 如圖3-3-4所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B豎直向下，平面a′b′cd水平，面積為S，平面abcd向水平方向的投影面積為S，平面a′b′ba豎直． 圖3-3-4 (1)通過(guò)平面a′b′cd的磁通量為多少？ (2)通過(guò)平面abcd的磁通量為多少？ (3)通過(guò)平面a′b′ba的磁通量為多少？ 【提示】　(1)BS　(2)BS　(3)0 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)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)

11、B中，若磁感線與平面不垂直，公式Φ＝BS中的S應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積． 2．磁通量的正負(fù) (1)磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)，當(dāng)磁感線從某一面上穿入時(shí)，磁通量為正值，磁感線從此面穿出時(shí)即為負(fù)值． (2)若同時(shí)有磁感線沿相反方向穿過(guò)同一平面，且正向磁通量為Φ1，反向磁通量為Φ2，則穿過(guò)該平面的磁通量ΔΦ＝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. (2)當(dāng)B變化，有效面積S不變時(shí)，ΔΦ＝ΔB·S. (3)B和S同時(shí)變化，則ΔΦ＝Φ2－Φ1.但此時(shí)ΔΦ≠ΔB·ΔS. 　(多選)如圖3-3-5所示，矩形線圈abcd繞OO′軸在

12、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96322065】 圖3-3-5 A．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量不斷減小 B．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量的變化量為零 C．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量的變化量為零 D．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)360°的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量的變化量為零 【解析】　由磁通量變化公式ΔΦ＝Φ2－Φ1計(jì)算，因此只要能正確地表示出始、末位置的磁通量，就能準(zhǔn)確寫(xiě)出磁通量的變化量，開(kāi)始時(shí)，Φ1＝BS，轉(zhuǎn)到90°時(shí)，Φ2＝0，A對(duì)，B錯(cuò)；線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°時(shí)，Φ2＝－BS，Δ

13、Φ＝－2BS，C錯(cuò)；線圈轉(zhuǎn)過(guò)360°時(shí)，Φ2＝BS，故ΔΦ＝0，D對(duì)． 【答案】　AD 　關(guān)于磁通量，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．穿過(guò)某一面積的磁通量為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 B．磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方，磁通量一定很大 C．穿過(guò)某面垂直于磁場(chǎng)方向投影面的磁感線條數(shù)越多，磁通量越大 D．在磁場(chǎng)中所取平面的面積越大，磁通量越大 【解析】　在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方，若某平面與磁場(chǎng)平行，即使是增大平面的面積，穿過(guò)該平面的磁通量一直為零，A、B、D錯(cuò)誤．由磁通量Φ＝B·S知，穿過(guò)某面垂直于磁場(chǎng)方向投影面的磁感線條數(shù)越多，磁通量越大，C正確． 【答案】　C 　如圖3-3-6所示，半徑為

14、R的圓形線圈共有n匝，其中心位置處半徑為r的虛線范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面．若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過(guò)線圈的磁通量為(　　) 圖3-3-6 A．πBR2 B．πBr2 C．nπBR2 D．nπBr2 【解析】　由于線圈平面與磁感線垂直并且是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，所以穿過(guò)線圈的磁通量為Φ＝BS＝Bπr2，線圈的面積應(yīng)取有效面積，選項(xiàng)B正確． 【答案】　B 磁通量的三點(diǎn)提醒 (1)磁通量有正負(fù)，但磁通量不是矢量而是標(biāo)量． (2)當(dāng)有方向相反的磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和B′)穿過(guò)同一個(gè)平面時(shí)，磁通量的大小等于磁感線相抵消之后剩余的磁感線的條數(shù)，即凈條數(shù)． (3)線圈內(nèi)磁通

15、量的大小與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān)． 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(十七) (建議用時(shí)：45分鐘) 1．(多選)如圖3-3-7所示，通電直導(dǎo)線在蹄形磁鐵兩極間，受到力F的作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)，以下說(shuō)法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96322159】 圖3-3-7 A．這個(gè)力F是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的 B．這個(gè)力F沒(méi)有反作用力 C．這個(gè)力F的反作用力作用在通電導(dǎo)線上 D．這個(gè)力F的反作用力作用在蹄形磁鐵上 【解析】　磁場(chǎng)力是磁場(chǎng)本身性質(zhì)的體現(xiàn)，磁場(chǎng)是一種物質(zhì)，磁體間或磁體與通電導(dǎo)線間的作用都是通過(guò)磁場(chǎng)完成的，但是磁場(chǎng)看不見(jiàn)摸不著并不意味著只有受力物體沒(méi)有施力物體，沒(méi)有反作用力．這時(shí)我們需找出產(chǎn)生磁場(chǎng)的物體，

16、它才是施力物體，力F的反作用力作用在施力物體上． 【答案】　AD 2．下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和電場(chǎng)強(qiáng)度的方向的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是(　　) A．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與電荷所受電場(chǎng)力的方向相同 B．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與正電荷所受的電場(chǎng)力的方向相同 C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向相同 D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針靜止時(shí)N極所指的方向相同 【解析】　電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是正電荷所受的電場(chǎng)力的方向，A錯(cuò)誤，B正確．磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，就是放在該點(diǎn)的小磁針N極受力的方向，C正確，也就是小磁針靜止時(shí)N極所指的方向，D正確． 【答案】　A 3．長(zhǎng)10 cm的通電直導(dǎo)線，通以1 A

17、的電流，在磁場(chǎng)強(qiáng)弱、方向都一樣的空間(勻強(qiáng)磁場(chǎng))中某處受到的磁場(chǎng)力為0.4 N，則該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為(　　) A．一定等于4 T B．大于或等于4 T C．小于或等于4 T D．上述說(shuō)法都錯(cuò)誤 【解析】　題目中沒(méi)有給出導(dǎo)線如何放置，若導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直，則由磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式得出B＝＝ T＝4 T．若導(dǎo)線放置時(shí)不與磁場(chǎng)垂直，此時(shí)受磁場(chǎng)力為0.4 N，若把此導(dǎo)線放置與磁場(chǎng)垂直，則受到的磁場(chǎng)力將大于0.4 N，根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式B＝可知此處磁感應(yīng)強(qiáng)度將大于4 T．所以答案應(yīng)為B. 【答案】　B 4．如圖3-3-8所示，通電直導(dǎo)線右邊有一個(gè)矩形線框，線框平面與直導(dǎo)線共面，若使線框逐漸遠(yuǎn)離(平

18、動(dòng))通電導(dǎo)線，則穿過(guò)線框的磁通量將(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96322160】 圖3-3-8 A．逐漸增大 B．逐漸減小 C．保持不變 D．不能確定 【解析】　線框遠(yuǎn)離導(dǎo)線時(shí)，穿過(guò)線框的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，線框的面積不變，所以穿過(guò)線框的磁通量減?。? 【答案】　B 5．在實(shí)驗(yàn)精度要求不高的情況下，可利用羅盤來(lái)測(cè)量電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，具體做法是：在一根南北方向放置的直導(dǎo)線的正下方10 cm處放一個(gè)羅盤．導(dǎo)線沒(méi)有通電時(shí)羅盤的指針(小磁針的N極)指向北方；當(dāng)給導(dǎo)線通入電流時(shí)，發(fā)現(xiàn)羅盤的指針偏轉(zhuǎn)一定角度，根據(jù)偏轉(zhuǎn)角度即可測(cè)定電流磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．現(xiàn)已測(cè)出此地的地磁場(chǎng)水平分量為5.0×10

19、－5 T，通電后羅盤指針停在北偏東60°的位置，如圖3-3-9所示．由此測(cè)出該通電直導(dǎo)線在其正下方10 cm處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(　　) 圖3-3-9 A．5.0×10－5 T B．1.0×10－4 T C．8.66×10－5 T D．7.07×10－5 T 【解析】　如圖所示為磁場(chǎng)的分布圖，B1為地磁場(chǎng)，B2為電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，則該位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小為B2＝B1tan 60°＝8.66×10－5 T. 【答案】　C 6．如圖3-3-10所示，OO′為條形磁鐵的軸線，a、b、c為軸線上的點(diǎn)，則這三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)系為(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96322161】

20、 圖3-3-10 A．Ba＝Bb＝Bc　　　　　 B．Ba＞Bb＞Bc C．Ba＞Bb＜Bc D．Ba＜Bb＜Bc 【解析】　越靠近條形磁鐵磁感線越密，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，選項(xiàng)B正確． 【答案】　B 7．(多選)如圖3-3-11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(　　) 圖3-3-11 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)度為2 T，方向向右 C．b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 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

21、【解析】　由c點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0可得電流產(chǎn)生的B′＝B＝1 T，方向水平向左，再運(yùn)用安培定則判斷電流在a、b、d各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向分別為向右、向下、向上，且大小均為1 T，故對(duì)于a點(diǎn)，Ba＝2 T；對(duì)于b點(diǎn)，Bb＝＝ T，方向斜向下，與B的方向成45°角；對(duì)于d點(diǎn)，同理可得Bd＝ T，方向斜向上，與B的方向成45°角． 【答案】　BC 8．如圖3-3-12所示線圈平面與水平方向成θ角，磁感線豎直向下，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈面積為S，則穿過(guò)線圈的磁通量Φ等于多少？ 圖3-3-12 【解析】　方法一：把B分解為平行于線圈平面的分量B∥和垂直于線圈平面的分量B⊥，顯然B∥不穿過(guò)線圈，且B⊥

22、＝Bcos θ，故Φ＝B⊥S＝BScos θ. 方法二：先求出線圈在垂直于磁場(chǎng)方向的投影Sn，再求出磁通量．則Sn＝Scos θ，所以Φ＝BSn＝BScos θ. 【答案】　BScos θ 9．如圖3-3-13所示的天平可用來(lái)測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，天平的右臂下面掛一個(gè)矩形線圈，寬為L(zhǎng)，共N匝，線圈的下部懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于紙面．當(dāng)線圈中通有電流I(方向如圖所示)時(shí)，在天平兩邊加上質(zhì)量分別為m1、m2的砝碼時(shí)，天平平衡；當(dāng)電流反向(大小不變)時(shí)，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平又重新平衡．由此可知(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96322162】 圖3-3-13 A．磁感應(yīng)強(qiáng)度方

23、向垂直紙面向里，大小為 B．磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，大小為 C．磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，大小為 D．磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，大小為 【解析】　由題目所給條件，先判斷出磁場(chǎng)的方向再根據(jù)天平的工作原理列出對(duì)應(yīng)關(guān)系式，因?yàn)殡娏鞣聪驎r(shí)，右邊再加砝碼才能重新平衡，所以此時(shí)安培力豎直向上，由左手定則判斷磁場(chǎng)向里．電流反向前，有m1g＝m2g＋m3g＋NBIL，其中m3為線圈質(zhì)量．電流反向后，有m1g＝m2g＋m3g＋mg－NBIL，兩式聯(lián)立可得B＝，B正確． 【答案】　B 10．兩個(gè)完全相同的通電圓環(huán)A、B圓心O重合、圓面相互垂直地放置，通電電流相同，電流方向如圖3-3-14所示，

24、設(shè)每個(gè)圓環(huán)在其圓心O處獨(dú)立產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度都為B0，則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向分別為(　　) 圖3-3-14 A．0 B．2B0　向外斜上方 C.B0　向里斜下方 D．B0　向里斜上方 【解析】　由安培定則可知，圖中A環(huán)在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是垂直紙面向里，B環(huán)在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是豎直向下．根據(jù)平行四邊形定則可知，圓心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為＝B0，方向?yàn)橄蚶镄毕路剑蔬xC. 【答案】　C 11．如圖3-3-15所示，一半圓形球面，大圓面垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置，此時(shí)穿過(guò)它的磁通量為Φ1，現(xiàn)使它繞著過(guò)大圓平面圓心，并垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°后，磁通量為Φ2

25、.下面的正確選項(xiàng)是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96322163】 圖3-3-15 A．Φ1＝0 B．Φ2＝0 C．Φ1＝2Φ2 D．Φ1＝Φ2 【解析】　轉(zhuǎn)動(dòng)前磁通量等于穿過(guò)大圓的磁通量，不為零，轉(zhuǎn)動(dòng)90°后，磁感線從球面穿進(jìn)，又從另外球面穿出，通過(guò)這個(gè)半球面的磁通量Φ2＝0.因此選項(xiàng)A、C、D均錯(cuò)，B正確． 【答案】　B 12．在磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相等的磁場(chǎng)中放一與磁場(chǎng)方向垂直的通電直導(dǎo)線，通入的電流是2.5 A，導(dǎo)線長(zhǎng)10 cm，它受到的磁場(chǎng)力為5×10－2 N．問(wèn)： (1)這個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？ (2)如果把通電導(dǎo)線中的電流增大到5 A時(shí)，該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96322164】 【解析】　(1)由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式得： B＝＝ T＝0.2 T. (2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)和空間位置(點(diǎn))決定的，和導(dǎo)線的長(zhǎng)度L、電流I的大小無(wú)關(guān)，所以該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是0.2 T. 【答案】　(1)0.2 T　(2)0.2 T 13