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《2021年新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步章末整合提升含解析新人教版必修3.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、章末整合提升主题一 功和功率的计算1.安培定则的应用.安培定则描述了电流方向与电流产生的磁场的方向之间的关系,应用它可以判断直线电流、环形电流及通电螺线管周围磁感线的分布及方向.在应用时,应注意分清“因”和“果”.-7-2.磁场叠加问题.空间中的磁场通常会是多个磁场的叠加,磁感应强度是矢量,可以利用平行四边形定则解决磁场的叠加问题.通常,题目中出现的磁场不是匀强磁场.如图所示,通电直导线M、N中的电流大小相等,M中的电流在C点的磁感应强度为B1,B1垂直MC,N中的电流在C点的磁感应强度为B2,B2垂直NC,C点的磁感应强度为B1和B2的矢
2、量和B.【典例1】如图所示,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,二者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的A点的磁感应强度为0.如果让P中的电流反向,其他条件不变,那么A点的磁感应强度的大小为( )A.0 B.33B0 C.233B0 D.2B0解析:导线P和Q中电流I均垂直于纸面向里时,设它们在A点产生的磁感应强度大小分别为BP、BQ,则BP=BQ=B1,如图所示.-7-BP与BQ的夹角为60°,它们在A点的合磁场的磁感应强度平行于PQ向右
3、、大小为3B1.又根据题意A点的实际磁感应强度BA=0,则B0=3B1,且B0平行于PQ向左.若P中电流反向,则BP反向、大小不变,BQ和BP大小不变,夹角变为120°,二者的合磁场的磁感应强度大小为B1'=B1(方向垂直于PQ向上,与B0垂直),此时A点实际磁感应强度BA'=B02+B1'2=233B0,则选项A、B、D均错误,选项C正确.答案:C【典例2】如图甲所示,A、B两平行直导线中通有相同的电流,当两通电导线垂直纸面放置于圆周上,且两导线与圆心连线的夹角为60°时,圆心处的磁感应强度大小为B.如图乙所示,C导线中通有与A、B导线完
4、全相同的电流,A、B、C垂直纸面放置在圆周上,且A、B两导线与圆心连线的夹角为120°,B、C两导线与圆心连线的夹角为30°,则此时圆心处的磁感应强度大小为( )甲乙A.63B B.B C.0 D.2B解析:当A、B两导线与圆心连线的夹角为60°时,它们在圆心处的磁感应强度如图甲所示,设BA=BB=B1,则有B=3B1.如图乙所示,当A、B两导线与圆心连线夹角为120°时,它们在圆心处的磁感应强度的矢量和为B'=B1;B'与C导线在圆心处产生的磁场叠加,磁感应强度矢量和为2B1,因此圆心处的磁感应强度大小为63B,选项A正确.-
5、7-甲乙答案:A主题二 磁通量及其变化1.对磁通量的理解.磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积是穿过这个面积的磁通量,定义式为Φ=BS,适用于匀强磁场;磁通量也可以用穿过某一面积磁感线的净条数来表示.(1)面积S是指平面中有磁场的那部分区域的有效面积.如图所示,若闭合回路abcd和矩形ABCD共面,均与匀强磁场垂直,面积分别为S1和S2,且S1>S2,但磁场分布在矩形ABCD对应的区域,穿过S1和S2的磁通量是相同的,Φ=BS中的S是指闭合回路中包含磁场的那部分的有效面积S2.(2)如果平面与磁感应强度B不垂直,可将磁感应强度B向着垂
6、直于平面的方向投影,也可以将平面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).-7-(3)磁通量与线圈的匝数无关.线圈匝数的多少不改变线圈面积的大小,所以不管有多少匝线圈,S是不变的,B也和线圈无关,所以磁通量不受线圈匝数影响.也可以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.磁通量的正、负.(1)磁通量是标量,其正、负不表示大小,只表示与规定的正方向相同或相反.若磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向磁通量为Ф1,反向磁通量为Ф2,则磁通量等于穿过该平面的磁通量的代数和,即Ф=Ф1-Ф2,
7、这类似于导体带电时的“净”电荷.(2)穿过任意闭合曲面的磁通量一定为0.例如一个球面,磁感线只要穿入球面,就一定穿出球面,穿过球面的磁感线的净条数为0,即穿过球面的磁通量为0.3.磁通量的变化量ΔΦ.如图所示,θ为磁场方向与平面的夹角.B是匀强磁场的磁感应强度,线圈的面积为S,穿过线圈的磁通量Φ=BSsinθ.(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).-7-磁通量Φ是由B、S及它们间的夹角θ共同决定的,磁通量
8、的变化情况应从B、S、θ这三个方面去考虑.【典例3】如图所示,一有界匀强磁场(磁感应强度为B)恰好完全垂直穿过圆环C,正方形线框A与圆环C在同一平面内.设正方形线框A的面积为S1
