2024版高中同步新教材必修第三册（人教版）物理 第十三章 电磁感应与电磁波初步 2磁感应强度 磁通量

2磁感应强度磁通量1|磁感应强度知识点必备知识清单破1.磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。2.电流元:很短一段通电导线中的电流I与导线长度l的乘积Il。3.影响通电导线受力的因素(1)通电导线与磁场方向垂直时,它受力的大小既与导线的长度l成正比,又与导线中的电流I

成正比,即与I和l的乘积Il成正比。(2)同样的I、l,在不同的磁场中,或在非均匀磁场中的不同位置,导线受力一般不同。4.磁感应强度的大小:在通电导线与磁场垂直的情况下,导线受到的磁场力F与I、l乘积的比值,定义式:B=

。5.单位:特斯拉,简称特,符号为T。6.磁感应强度的方向:磁感应强度是矢量,它的方向为该处的磁场方向,即该处小磁针静止时

北极所指的方向。

1.定义:如果磁场中各点的磁感应强度大小相等、方向相同,这个磁场就叫作匀强磁场。2.实例:距离很近的两个平行异名磁极之间的磁场(图甲),除边缘部分外,可以认为是匀强磁

场;两个平行放置较近的线圈通电时,其中间区域的磁场近似为匀强磁场(图乙)。2|匀强磁场知识点1.定义:在磁感应强度为B的匀强磁场中,当面积为S的平面与磁场方向垂直时,我们把B与S

的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。公式为Φ=BS。3|磁通量知识点导师点睛

当α=90°时,Φ=BS;当0<α<90°时,Φ=BSsinα;当α=0°时,Φ=0。

2.单位:韦伯,简称韦,符号是Wb。1Wb=1T·m2。

3.磁通量是标量,但有正负。由B=

可知,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。磁通量可以用磁感线的条数形象地说明,穿过平面的磁通量可以理解为向

相反方向穿过平面的磁感线相抵消之后剩余的磁感线的条数。

知识辨析1.在物理学中,电流元是指很短的一段通电导线,这种说法正确吗?2.如果将一通电导线放入磁场中,那么通电导线一定会受到磁场力作用吗?3.在匀强磁场中,将垂直于磁感线放置的线圈翻转180°,穿过线圈的磁通量大小不变,磁通量

的变化量为零,这种说法是否正确?4.穿过某一截面的磁通量为零,该处磁感应强度一定为零吗?一语破的1.不正确。在物理学中,把很短的一段通电导线中的电流I与导线长度l的乘积Il叫作电流

元。2.不一定。当放入磁场的通电导线与磁场方向平行时,通电导线不受磁场力。3.不正确。磁通量的正负表示磁感线由平面的正面或背面穿过,如翻转前磁通量为Φ,则翻

转后磁通量为-Φ,磁通量变化量为-2Φ。4.不一定。如果磁感线与截面平行,磁通量为零,但磁感应强度不为零。

1|磁感应强度的叠加定点关键能力定点破1.磁感应强度的矢量叠加由于磁感应强度是矢量,故多个通电导体产生的磁场叠加时,合磁场的磁感应强度等于

各场源单独存在时在该点产生的磁感应强度的矢量和。处理磁感应强度的矢量叠加问题

的方法为:(1)根据安培定则确定每根通电导线周围磁感线的方向。(2)磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向。(3)根据平行四边形定则将各磁感应强度合成。

等大平行同向电流等大平行反向电流连线上的中点

B1=B2,B合=0

B1=B2=B,B合=2B2.几个特殊的磁场叠加连线的中垂线上的对称点

BA与BA'等大反向

BA与BA'等大同向3.三点提醒(1)当两磁场在某点同向时,该点的磁感应强度等于两磁场在该点的磁感应强度的和,即B=B

1+B2。(2)当两磁场在某点反向时,该点的磁感应强度等于两磁场在该点的磁感应强度的差,即B=B

1-B2。(3)当两磁场在某点方向成一夹角时,该点的磁感应强度由平行四边形定则求得。典例如图,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,两

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点处的磁感应强度为零【1】。如果让P中的电流反向,其他条件不变【2】,则a点处

磁感应强度的大小为

(

)

A.0

B.

B0

C.

B0

D.2B0

信息提取

【1】匀强磁场、长直导线P和Q中电流产生的磁场叠加后的矢量和为零。【2】根据安培定则可知P中电流在a点产生的磁场也反向。思路点拨

解答本题要三步走:

解析

两长直导线P和Q中的电流在a点处的磁感应强度的大小相等,设为B,方向如图甲所

示,此时a点处的磁感应强度为零,则两磁感应强度的合磁感应强度B合的大小等于B0,方向与

B0相反,即B0的方向水平向左(由【1】得到),此时B=

=

B0;让P中的电流反向,其他条件不变,两长直导线P和Q中的电流在a点处的磁感应强度的大小仍为B,方向如图乙所示

(由【2】得到),则两磁感应强度的合磁感应强度大小为B,方向竖直向上;B与B0垂直,其合磁

感应强度为Ba=

=

B0,C正确。

甲乙答案C

1.磁通量的计算(1)公式:Φ=BS。其中B为匀强磁场的磁感应强度,S为垂直磁场方向的面积。(2)若磁场与平面不垂直,应取平面在垂直于磁场方向上的投影面积,Φ=BScosθ。式中S

cosθ即平面在垂直于磁场方向上的投影面积,也称为“有效面积”(如图所示)。

2|磁通量的理解及计算定点2.磁通量的正、负(1)磁通量是标量,但有正、负,当以磁感线从某一面穿入时的磁通量为正值,则磁感线从此

面穿出时磁通量为负值。(2)若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向磁通量大小为Φ1,反向磁通量大小为Φ

2,则穿过该平面的合磁通量Φ=Φ1-Φ2。3.磁通量的变化量

磁通量的变化量举例或注意事项B不变,S变ΔΦ=B·ΔS

例:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时B变,S不变ΔΦ=ΔB·S

例:线圈与磁体之间发生相对运动时

磁