2019-2020年高中物理模块要点回眸第1点从三个角度理解“磁通量及其变化”素材粤教版选修

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1、2019-2020年高中物理模块要点回眸第1点从三个角度理解“磁通量及其变化”素材粤教版选修“磁通量及其变化”是学好电磁感应的一个突破口，直接关系到对楞次定律及法拉第电磁感应定律的学习与应用.而在解决实际问题过程中由于对“磁通量”理解不全面，往往容易出错.下面从三个角度对该知识点进行剖析.1.磁通量Φ的定义磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，定义式为Φ＝BS.图1(1)面积S是指闭合电路中包含磁场的那部分的有效面积.如图1所示，若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂直，面积分别为S1和S2，且S1>S2，但磁场区域恰

2、好只有ABCD那么大，穿过S1和S2的磁通量是相同的，Φ＝BS2.(2)如果面积S与磁感应强度B不垂直，可将磁感应强度B向着垂直于面积S的方向投影，也可以将面积向着垂直于磁感应强度B的方向投影.特例：B∥S时，Φ＝0；B⊥S时，Φ最大(Φ＝BS).(3)磁通量与线圈的匝数无关.也可以简单理解为磁通量大小只取决于穿过闭合线圈的磁感线条数.2.磁通量的方向磁通量是标量，但有正负，若设初始时为正，则转过180°时为负.说明：磁通量是标量，它的方向只表示磁感线是穿入还是穿出.当穿过某一面积的磁感线既有穿入的又有穿出的时，二者将互相抵消一部分，这类似于导体带电时的“净”电

3、荷.3.磁通量的变化ΔΦ由公式：Φ＝BSsinθ可得磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1有多种形式，主要有：(1)S、θ不变，B改变，这时ΔΦ＝ΔB·Ssinθ(2)B、θ不变，S改变，这时ΔΦ＝ΔS·Bsinθ(3)B、S不变，θ改变，这时ΔΦ＝BS(sinθ2－sinθ1)可见磁通量Φ是由B、S及它们间的夹角θ共同决定的，磁通量的变化情况应从这三个方面去考虑.对点例题　如图2所示，一水平放置的矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形线框以左边的边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量改变量的大小是(　　)图2A.BS

4、B.BSC.BSD.2BS答案　C解题指导　Φ是标量，但有正负之分，在计算ΔΦ＝Φ2－Φ1时必须注意Φ2、Φ1的正负，要注意磁感线从线框的哪一面穿过，此题中在开始位置磁感线从线框的下面穿进，在末位置磁感线从线框的另一面穿进，Φ2、Φ1一正一负，再考虑到有效面积，故此题选C.又如：一面积为S的矩形线框放在磁感应强度为B的磁场中，开始磁感应强度B垂直矩形线框，当其绕某一条边转动180°的过程中，其磁通量的变化量ΔΦ＝－2BS，而不是零.1.下列关于磁通量的说法，正确的是(　　)A.在匀强磁场中，穿过某一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积B.磁通量是矢量，其正

5、负表示方向C.磁通量是形象描述穿过某一个面的磁感线条数的物理量D.线圈匝数越多，则磁通量越大答案　C解析　在匀强磁场中，如果磁场与平面垂直，则穿过某一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积，A错；磁通量是标量，B错.磁通量大小与线圈的匝数无关，D错.2.(多选)如图3所示是等腰直角三棱柱，其中abcd面为正方形，边长为L，它们按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下列说法中正确的是(　　)图3A.通过abcd面的磁通量大小为L2·BB.通过dcfe面的磁通量大小为L2·BC.通过abfe面的磁通量大小为零D.通过bcf面的磁通量大小为零答案　

6、BCD解析　通过abcd面的磁通量大小为L2B，A错误；dcfe面是abcd面在垂直磁场方向上的投影，所以磁通量大小为L2B，B正确，abfe面与bcf面都和磁场平行，所以磁通量都为零，C、D正确.故选B、C、D.3.如图4所示，虚线框内有匀强磁场，大环和小环是垂直于磁场方向放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过大、小两环的磁通量，则有(　　)图4A.Φ1>Φ2　　　　　　B.Φ1<Φ2C.Φ1＝Φ2D.无法确定答案　C解析　对于大环和小环来说，磁感线的净条数没有变化，所以选C.4.一磁感应强度为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5所示

7、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(　　)图5A.0B.－2BSC.－2BScosθD.－2BSsinθ答案　C解析　初始时刻，平面abcd的有效面积为与B垂直的竖直投影面积Scosθ，其磁通量为BScosθ.将abcd绕ad轴转180°角时，其磁通量为－BScosθ.则穿过线圈平面的磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－2BScosθ.