第十三章 电磁感应与电磁波初步 13.2　磁感应强度　磁通量 一：知识精讲归纳 考点一、磁感应强度 1．定义：一段通电直导线垂直放在磁场中所受的力与导线中的电流和导线的长度的乘积的比值，叫磁感 应强度． 2．定义式：B＝. 3．单位：特斯拉，简称特，符号为 T. 4．B 反映了磁场的强弱． 5．磁感应强度是矢量，小磁针的 N 极在磁场中某点受力的方向，就是这点磁感应强度的方向． 考点二、匀强磁场 1．概念：各点磁感应强度大小相等、方向相同的磁场． 2．磁感线特点：匀强磁场的磁感线是间隔相等的平行直线． 考点三、磁通量 1．定义：匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积 S 的乘积．即 Φ＝BS. 2．拓展：磁场与平面不垂直时，这个面在垂直于磁场方向的投影面积 S′与磁感应强度的乘积表示磁通量． 3．单位：国际单位是韦伯，简称韦，符号是 Wb,1 Wb＝1 T·m2. 4．引申：B＝，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量． 技巧方法归纳： 1.磁通量的计算： (1)公式：Φ＝BS. 适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直． (2)若磁感线与平面不垂直，则 Φ＝BScos θ.其中 Scos θ 为面积 S 在垂直于磁感线方向上的投影面积 S1，如图所示． 2．磁通量的正负：磁通量是标量，但有正负，若磁感线从某一面穿入时，磁通量为正值，磁感线从此面 穿出时则为负值． 3．磁通量可用穿过某一平面的磁感线条数表示．若有磁感线沿相反方向穿过同一平面，则磁通量等于穿 过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)． 二：考点题型归纳 考点一：磁感应强度的定义和物理意义 1．（2021·江苏·沭阳县潼阳中学高二月考）关于磁场中某处磁感应强度的方向，下列说法中正确的是（　 ） A．与该处通电电流元所受安培力的方向相同B．与该处小磁针 S 极的受力方向相同 C．与该处小磁针静止时 N 极的指向相同 D．与该处小磁针静止时 S 极的指向相同 2．（2021·江苏省震泽中学高二月考）下列说法正确的是（　　） A．磁感应强度沿磁感线方向逐渐减小 F B．长度为 L、电流为 I 的直导线在匀强磁场中受力为 F，则磁感应强度 B 小于或等于 IL C．磁感应强度的方向与通电直导线在该处所受磁场力方向相同 D．周期性变化的电场与周期性变化的磁场相互激发，形成电磁场 3．（2020·新疆·昌吉市第一中学高二期末）下面有关磁场中某点的磁感应强度方向的说法中，错误的是（ ） A．磁感应强度的方向就是通电导体在该点的受力方向 B．磁感应强度的方向就是通过该点的磁感线的切线方向 C．磁感应强度的方向就是该点的磁场方向 D．磁感应强度的方向就是小磁针北极在该点的受力方向 考点二：磁感应强度的叠加问题 I 4．（2021·黑龙江·哈九中高二月考）已知通电长直导线在周围空间某点产生的磁感应强度大小为 B  k r ， k I r 为常量， 为电流， 为该点到导线的距离。电流大小相同的三根长直导线垂直于纸面放置于等边三角 形的三个顶点 a 、 b 、 d 上， c 点是 a 点关于 bd 连线的对称点，已知导线 a 在 c 点产生的磁感应强度大小为 B ，则三根导线在 c 点处产生的合磁感应强度大小为（　　） A． 3B B． 2B C． 4 3B 3 D． 4B 5．（2021·全国·高二测试）在磁感应强度为 B0、竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电 流的方向垂直纸面向里，如图所示，a、b、c、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（　 ） A．c、d 两点的磁感应强度大小相等 B．a、b 两点的磁感应强度大小相等 C．c 点的磁感应强度的值最小 D．b 点的磁感应强度的值最大 6．（2020·河北·正定中学高二月考）如图所示，三条通有相同电流的绝缘长直导线，垂直纸面放置在一个 等边三角形的三个顶点上。a、b 和 c 分别是三角形各边的中点。将 a、b 和 c 处的磁感应强度大小分别记为 B1、B2 和 B3，则下列说法正确的是（　　） A．B1=B2＜B3 B．B1=B2>B3 C．B1=B2=B3≠0 D．a、b 和 c 三处的磁场方向相同 考点三：磁感应强度的计算 7．（2021·广东广州·高二期末）匀强磁场中放置一根长为 0.15m 且通有 4A 电流的直导线，只调整导线方 向，其受到的磁场力的最大值为 0.6N，则该磁场的磁感应强度大小为（　　） A．0.3T B．0.1T C．3T D．1T 8．（2021·吉林·公主岭市范家屯镇第一中学校高二期末）在匀强磁场中某处 P 放一个长度为 L=20cm、通 电电流 I=0.5A 的直导线，测得它受到的最大磁场力为 F=1.0N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场 撒走，则 P 处磁感应强度为（　　） A．零 B．10T，方向竖直向上 C．0.1T，方向竖直向上 D．10T，方向肯定不是竖直向上 9．（2020·全国·高二单元测试）一长 0.1m 的通电直导线置于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，当导线中 通有大小为 2A 的电流时，导线受到的安培力大小为 0.4N ，则该磁场的磁感应强度大小为（　　） A． 0.02T B．2T C． 0.08T D．8T 考点四：磁通量的计算 10．（2021·全国·高二期中）某区域存在如图所示的磁场，其中小圆面积为 S1，内有垂直纸面向外的磁场， 磁感应强度的大小为 B1，大圆面积为 S2，大圆与小圆之间有垂直纸面向里的磁场，磁感应强度的大小为 B2，已知 B2>B1，S2>2S1，则该区域内磁通量 Φ 的大小等于（　　） A．（B1+B2）S2 B．（B2-B1）S2 C．B2S2-B1S1 D．B2S2-（B1+B2）S1 11．（2021·河南洛阳·高二月考）如图所示，圆形线圈的匝数为 10 匝、面积为 内有一个面积为 0.2m 2 0.4m 2 ，在该圆形线圈平面 的正方形区域，该区域内有垂直线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 2.0T 则穿过该圆形线圈的磁通量为（　　） A． 4Wb B． 8Wb C． 0.4Wb D． 0.8Wb 12．（2021·山东·高青县第一中学高二月考）如图所示，两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁穿过 圆心且与两环面垂直，通过两环的磁通量 Φa、Φb 比较，则（　　） A．Φa>Φb B．Φa=Φb C．Φa＜Φb D．不能确定 ， 考点五：：磁通量的变化量问题 13．（2020·河北·正定中学高二月考）如图所示，线框 abcd 的左侧放置一通有恒定电流的长直导线，线框 从位置Ⅰ按照以下四种方式运动（位置Ⅰ和位置Ⅲ关于 MN 对称），磁通量变化量的绝对值最大的是（　 ） A．平移到位置Ⅱ B．以 bd 为转轴转到位置Ⅱ C．以 MN 为转轴转到位置Ⅲ D．平移到位置Ⅲ 14．（2021·云南·新平彝族傣族自治县第一中学高二期中）一磁感应强度为 B 的匀强磁场方向水平向右， 一面积为 S 的矩形线圈 abcd 如图所示放置，平面 abcd 与竖直方向成 θ 角，将 abcd 绕 ad 轴转 180°角，则穿 过线圈平面的磁通量的变化量为（　　） A．0 B．－2BS C．－2BScosθ D．－2BSsinθ 15．（2021·江苏·常州市武进区礼嘉中学高二月考）磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示， 通过恒定电流的导线 MN 与闭合线框共面，第一次将线框由 1 平移到 2，第二次将线框绕 cd 边翻转到 2， 设先后两次通过线框的磁通量变化分别为 A． 1 ＞  2 B． 1  2 = 1 和  2 C． ，则（　　） 1 ＜  2 D．无法确定 三：考点过关精练 一、单选题 16．（2021·江苏·扬州中学高二月考）下列说法中正确的是（　　） A．磁场中磁感应强度大的地方，磁通量不一定很大 B．穿过某一面积的磁通量为零，该处磁感应强度为零 C．若试探电荷在某位置所受的电场力为零，则该处的电场强度可能不为零 D．若一小段电流在某位置所受的安培力为零，则该处的磁感应强度一定为零 17．（2021·江苏常州·高二月考）下列各说法中正确的是（　　　） F A．由 B = IL 可知，磁场中某点的磁感应强度 B 与磁场力 F 成正比，与电流元 IL 成反比 B．通电导线在不受磁场力的地方，磁感应强度一定为零 C．试探电荷在不受电场力的地方，电场强度不一定为零 D．一小段长为 L = 0.5m 的导线放在匀强磁场中，当通过的电流 I = 2A 时，受到的磁场力为 4N，则该处的 磁感应强度大小可能为 6T 18．（2021·河南洛阳·高二月考）关于这些概念，下面说法正确的是（　　） A．磁感应强度大的地方，穿过线圈的磁通量不一定大 B．磁感应强度大的地方，线圈面积越大，穿过线圈的磁通量也越大 C．磁通量的变化，一定是由于磁场的变化产生的 D．穿过线圈的磁通量为零时，磁感应强度一定为零 19．（2021·四川省绵阳江油中学高二月考）将面积为 0.5m2 的线圈，放在磁感应强度 B=2.0×10-3T 的匀强磁 场中，穿过线圈的磁通量不可能为（　　） A．0.25×10-3Wb B．0.5×10-3Wb C．1.0×10-3Wb D．2.5×10-3Wb 20．（2020·云南·罗平县第二中学高二期中）在匀强磁场中有一个闭合金属线框如图所示，它可以绕 OO� 轴转动，开始时金属线框与磁感线平行，则（　　） A．当金属线框平面与磁感线平行时，穿过线框的磁通量最大 B．当线框平面与磁感线垂直时，穿过线框的磁通量为零 C．当线框平面与磁感线垂直时，穿过线框的磁通量最大 D．当线框平面与磁感线成任意角度时，穿过线框的磁通量变为零 21．（2021·全国·高二测试）如图所示，四根相互平行的通有电流均为的长直导线 a、b、c、d，放在正方 形的四个顶点上。每根通电直导线单独存在时，四边形中心 O 点的磁感应强度大小都是 B，则四根通电导 线同时存在时 O 点的磁感应强度的大小和方向为（　　） 2 A．2 C． 2 B，方向向左 B，方向向右 B．2 D． 2 2 B，方向向下 B，方向向上 22．（2021·江苏·涟水县第一中学高二月考）如图所示，两根非常靠近且互相垂直并互相绝缘的长直导线， 当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的（ ） A．区域Ⅰ B．区域Ⅱ C．区域Ⅲ D．区域Ⅳ 23