2025年人教版高中物理精讲精练必修3第17讲：磁感应强度 磁通量 原卷版

第17讲：磁感应强度磁通量【考点梳理】考点一：磁感应强度的定义和物理意义考点二：磁感应强度的叠加问题考点三：磁感应强度的计算考点四：磁通量的理解和计算考点五：：磁通量的变化量问题考点六：磁场、磁通量的综合问题【知识梳理】知识点一、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＝eq\f(F,Il).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．知识点二、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．知识点三、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,1Wb＝1T·m2.4．引申：B＝eq\f(Φ,S)，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＝BScosθ.其中Scosθ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)．【题型归纳】题型一：磁感应强度的定义1．（24-25高二上·上海）关于磁感应强度，下列说法中正确的是（）A．磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的通电导线有关B．磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的通电导线方向垂直C．在磁场中某点的通电导线不受磁场力的作用时，该点磁感应强度大小一定为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大2．（23-24高一下·河北邯郸·期末）关于磁感应强度下列说法正确的是（）A．根据定义式，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与I成反比B．磁感应强度B是矢量，方向与该点的小磁针静止时N极所指的方向一致C．磁感应强度B是矢量，方向与电流元所受安培力的方向相反D．在某一磁场中，同一点的B是相同的，不同点的B也可能相同3．（23-24高二上·山东临沂·期末）关于磁感应强度，下列说法中正确的是（

）A．由可知，B与F成正比，与IL成反比B．一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场C．磁感应强度的方向就是该处电流受力方向D．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题型二：磁感应强度的叠加问题4．（24-25高二上·甘肃临夏·阶段练习）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。则P中的电流在a点处磁感应强度的大小为（）A．0 B． C． D．5．（24-25高二上·全国·期末）如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。下列说法正确的是（

）A．O点处的磁感应强度不为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反C．c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同D．a、c两点处的磁感应强度的方向相同6．（24-25高二上·江苏泰州·阶段练习）我国三相高压输电技术处于国际领先地位，通电导线周围存在磁场，假如有三根平行通电长直导线在正三角形的三个顶点A、B、C上，O点为三角形中点，三根导线电流方向如图所示，电流大小相等，若A处长直导线在O点产生的磁感应强度的大小为B，则关于O点的磁场描述正确的是（）A．磁感应强度大小为，方向沿BF方向斜向下B．磁感应强度大小为，方向沿DA方向斜向上C．磁感应强度大小为2B，方向与BF连线垂直斜向上D．磁感应强度大小为3B，方向沿CE方向向上题型三：磁感应强度的计算7．（22-23高二上·青海西宁·期末）在匀强磁场中，有一根长0.4m的通电导线，导线中的电流为20A，这条导线与磁场方向垂直时，所受的磁场力为16N，则磁感应强度的大小为（）A．0T B．1T C．2T D．4T8．（21-22高二上·山西阳泉·期末）把一长20cm的直导线放入永磁体产生的匀强磁场中，使导线和磁场方向垂直，导线中的电流是2.0A，受到的安培力大小是3.6×10-2N。求：(1)永磁体产生的匀强磁场的磁感应强度多大？(2)将导线从磁场中取走后，永磁体产生的匀强磁场的磁感应强度为多大？9．（20-21高二上·广西南宁·期末）在某匀强磁场中，长的通电直导线垂直该磁场方向放置，当通过导线的电流时，它受到的磁场力大小。（1）求该处的磁感应强度大小；（2）若通电直导线的长度不变，通过导线的电流增大为，垂直放在该磁场的另一处，求此时该处的磁感应强度大小。题型四：磁通量的理解和计算10．（24-25高二上·黑龙江牡丹江）关于磁感应强度B和磁通量，下列说法正确的是（）A．B与F成正比，与成反比B．当一段通电导线在空间某处受到的力为零时，该处一定没有磁场C．相同的通电导线，放在同一匀强磁场中，受到的力不一定相同D．通过某一面积的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零11．（23-24高二上·江苏泰州·期末）如图所示，水平桌面上平行放置两根足够长直导线，通以相同的电流，一矩形线圈从A位置运动到对称的B位置过程中，下列说法正确的是（）A．在B位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下B．在A位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向上C．从A到B穿过线圈的磁通量一直减小D．从A到B穿过线圈的磁通量先减小后增大12．（23-24高二上·甘肃酒泉·期末）如图所示，线圈平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直，线圈面积为S，则下列说法错误的是（）A．此时穿过线圈的磁通量为B．线圈绕转过角时，穿过线圈的磁通量为C．线圈绕转过角时，穿过线圈的磁通量为0D．从初位置转过角时，穿过线圈的磁通量与初始位置相同题型五：：磁通量的变化量问题13．（24-25高二上·山东青岛·阶段练习）如图所示，长方形框架的面积为S，框架平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直。下列说法不正确的是（）A．框架在图示位置时，穿过框架平面的磁通量为BSB．框架绕转过60°角时，穿过框架平面的磁通量为0.5BSC．框架从图示位置转过90°角时，穿过框架平面的磁通量为零D．框架从图示位置转过180°角，穿过框架平面的磁通量变化量为014．（24-25高二上·全国·单元测试）如图所示，我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为的正方形导线框由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度，方向如图所示，则下列说法正确的是(，)（

）A．在水平位置时，穿过线框的磁通量的大小为B．在竖直位置时，穿过线框的磁通量的大小为C．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是D．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是15．（23-24高二上·江苏南京·期末）如图所示，我国的球面射电望远镜（FAST）是世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“超级天眼”。“天眼眼眶”的直径为D，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行、垂直的分量大小分别为、，则（）A．、、三者大小关系满足B．穿过“眼眶”的磁通量大小为C．在地球自转的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为0D．在地球自转的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为题型六：磁场、磁通量的综合问题16．（24-25高二上·河南平顶山）如图所示，匝数为、边长为的正方形线圈位于纸面内，过和中点的连线恰好位于垂直纸面向外范围足够大的匀强磁场的右边界上，磁感应强度大小为，求：(1)图示位置时穿过线圈的磁通量；(2)若线圈从图示位置开始按图示方向绕轴转过的过程中，磁通量的变化量大小。17．（24-25高二上·全国）线圈甲的匝数，半径；线圈乙的匝数，半径。如图所示，两线圈放在水平面上，且为同心圆，在线圈甲内加垂直线圈平面向下的磁感应强度为的匀强磁场。则：（取3.14，计算结果保留3位有效数字）(1)若磁场的磁感应强度减小到，则穿过线圈乙的磁通量的变化量为多少？(2)若保持匀强磁场的磁感应强度大小不变，方向转到与竖直方向成，则穿过线圈甲的磁通量的变化量为多少？18．（24-25高二上）如图所示是边长的正方形金属框，匀强磁场区域右边界与水平线间的夹角匀强磁场磁感应强度，方向垂直纸面向外，图示位置点位于边的中点。(1)求图示位置穿过金属框的磁通量；(2)若将金属框以为轴，向纸面外转动，求磁通量的变化量【高分达标】一、单选题19．（24-25高二上·山东青岛·期中）某同学设计了一个测量微弱磁场的实验装置。先在水平实验台上放置一枚小磁针，发现小磁针N极指北，然后他把一直导线沿南北方向置于小磁针正上方，并通入恒定电流，发现小磁针的N极稳定后指向为北偏西45°，设通电直导线的磁场在小磁针位置的磁感强度大小为B，已知当地地磁场的磁感应强度的水平分量大小为。下列说法正确的是（）A．直导线中通入的电流方向由南向北 B．的方向由北向南C．，方向水平向东 D．，方向水平向东20．（24-25高二上·浙江·期中）如图所示，二根长直导线A、B均垂直于纸面放置，AB与BO间夹角为90°，A、B间距与B、O间距相等，已知通电长直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度大小，k为比例系数，r为该点到长直导线的距离，I为导线的电流强度。当A中通入大小为I、方向垂直纸面向里的恒定电流时，O点的磁感应强度大小为，若A、B同时通入大小为I、方向垂直纸面向里的恒定电流，在O点产生的磁场的磁感应强度大小为（）A． B． C． D．21．（24-25高二上·河南南阳·期中）关于磁通量，下列说法正确的是（）A．穿过线圈的磁通量越大，表明磁感应强度B越大B．线圈的面积S越大，穿过线圈的磁通量越大C．将线圈翻转180°，穿过线圈的磁通量一定不变D．仅增加线圈的匝数，穿过线圈的磁通量一定不变22．（24-25高二上·辽宁·期中）如图所示，三根平行直导线的截面图刚好为等边三角形，电流和方向垂直纸面向里，电流方向垂直纸面向外，它们的电流大小都相同，，每根导线在A点产生的磁场的磁感应强度大小均为，则点的合磁感应强度为（）A． B． C． D．23．（24-25高二上·山东青岛）如图所示，条形磁铁固定在水平桌面上，以条形磁铁的右端点为原点，中轴线为x轴建立一维坐标系。将一个灵敏的小磁针放置在x轴上不同的位置，小磁针稳定后磁北极与x轴之间的夹角记为θ，实验测得sinθ与x之间的关系如图乙所示，已知该处的地磁场的方向水平，磁感应强度大小为B0，下列说法正确的是（）A．条形磁铁的右端为S极B．条形磁铁在x0处产生的磁场的磁感应强度大小为C．条形磁铁在x0处产生的磁场的磁感应强度大小为B0D．x越大，条形磁铁在该处产生的磁场方向与地磁场方向的夹角越小24．（24-25高二上·河南新乡）如图所示，等边三角形abc位于匀强磁场中，磁场的方向与三角形平面平行，三角形的中心处有一长直导线，导线中通有垂直于三角形平面向里的恒定电流。已知b点的磁感应强度为0，则（）A．匀强磁场的方向由c指向a B．a、c两处的磁感应强度相同C．c处的磁感应强度方向垂直于bc向上 D．ac边上，中点处的磁感应强度最大25．（24-25高二上·全国·课后作业）如图，沿南北方向放置一水平长直导线，在导线正下方附近水平放置一个小磁针，小磁针初始时处于静止状态。现给导线中通入恒定电流，从上往下看，小磁针逆时针偏转，待最终静止时小磁针在水平面内偏转了30°，已知地磁场的水平分量为3×10−5T，则下列说法正确的是（）A．通电长直导线的电流方向为从北向南B．通电长直导线在小磁针处产生的磁场的磁感应强度大小为C．通电长直导线在小磁针处产生的磁场的磁感应强度大小为D．通电长直导线中的电流大小变为原来的2倍，则小磁针最终静止时与初始位置之间的夹角变为原来的2倍26．（24-25高二上·全国·单元测试）如图所示，矩形线圈abcd与有界的匀强磁场垂直，线圈的一半在磁场内，已知线圈的面积为2S，磁场的磁感应强度为B，规定图示位置穿过线圈的磁通量为正，以下说法正确的是（）A．在图示位置时穿过线圈的磁通量为B．线圈以ab为轴转过时穿过线圈的磁通量为BSC．线圈以ab为轴转过时穿过线圈的磁通量为D．线圈以cd为轴转过时穿过线圈的磁通量为27．（24-25高二上·全国·课后作业）如图所示，四根平行直导线M、N、P、Q的截面对称分布在同一圆周上，截面的连线互相垂直，为圆心。中没有电流，中通有方向相反、大小均为的电流时，点的磁感应强度大小为。现在中通入大小也为的电流时，点的磁感应强度大小仍为，则（

）A．中的电流方向相反B．点的磁场方向由指向C．若切断或中的电流，点磁感应强度大小均为D．切断中电流后点磁感应强度方向与切断中电流后点磁感应强度方向相反28．（24-25高三上·广东广州）已知通电长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小与通电导线中的电流I成正比，与该点到通电导线的距离r成反比，即，式中k为比例系数，现有两条相距为L的通电长直导线a和b平行放置，空间中存在平行于图中菱形PbQa的匀强磁场（图中未画出）。已知菱形PbQa的边长也为L，当导线a和b中通以大小相等、方向如图所示的电流I时，P点处的磁感应强度恰好为零。下列说法正确的是（）A．Q点处的磁感应强度大小为 B．两导线连线中点处的磁感应强度大小为C．匀强磁场的磁感应强度大小为 D．匀强磁场的方向从Q点指向P点二、多选题29．（24-25高二上·海南海口·期中）如图所示，我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为50cm的正方形导线框由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度，方向如图所示，则下列说法正确的是（sin37°=0.6、cos37°=0.8）（）A．在水平位置时，穿过线框的磁通量的大小为B．在竖直位置时，穿过线框的磁通量的大小为C．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是D．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是30．（24-25高二上·河南·阶段练习）如图所示，长直导线MN通有N→M的恒定电流，线框abcd与长直导线共面，处于I位置。下列说法正确的是（）A．长直导线右侧的磁场方向垂直纸面向里B．若线框中通以顺时针方向的电流，则长直导线对ad边有向左的作用力C．若线框从I位置平移到Ⅱ位置，则磁通量增大D．若线框从I位置平移到关于长直导线对称的Ⅲ位置，则磁通量变化量为零31．（24-25高二上·辽宁沈阳·阶段练习）关于磁感应强度B，下列说法正确的是（）A．一小段通电直导线放在磁感应强度为零处，它所受磁场力一定为零B．由知，一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C．磁感应强度的方向，就是小磁针静止时N极所指的方向D．磁感应强度的方向，就是一小段通电导线在该处受磁场力的方向32．（24-25高二上·山东青岛·阶段练习）等腰直角三棱柱如图所示，其中侧面abcd为正方形，边长为L，侧面cdef与水平面平行，该三棱柱位于水平向左的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。下列说法正确的是（）A．穿过正方形abcd的磁通量大小为B．穿过矩形abcd的磁通量和穿过矩形abfe的磁通量相等C．磁通量有正负，所以是矢量D．穿过矩形abfe的磁通量大小为33．（24-25高二上·山东泰安·阶段练习）如图所示，面积大小为S的矩形线圈abcd，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈可以绕转动。下列说法中正确的是（）A．当线圈从图示位置转过30°时，穿过线圈的磁通量大小B．当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小C．当线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小D．当线圈从图示位置转过360°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小34．（24-25高二上·全国·单元测试）如图所示，两根通有异向电流的长直导线P、Q平行放置，电流大小，a、b两点在导线横截面连线的延长线上，c、d为P、Q连线中垂线上两点，且到P、Q连线的距离相等。已知通电直导线周围磁场的磁感应强度大小满足，式中k是常量，I是导线中的电流大小，r是该点到直导线的距离。则下列说法正确的是（

）A．a点磁感应强度不可能为零 B．c、d两点磁感应强度方向相同C．c、d两点磁感应强度大小相等 D．b点磁感应强度的方向垂直于P、Q连线向下三、解答题35．（23-24高二上·