磁通量、磁通量变化量的理解与应用
高考频度:★☆☆☆☆
如图所示,大圆导线环A中通有电流,方向如图所示,另在导线环所在的平面画一个圆B,它的一半面积在A环内,另一半面积在A环外。则B圆内的磁通量
难易程度:★☆☆☆☆
A.为零 C.是出来的 【参考答案】B
B.是进去的
D.条件不足,无法判别
【试题解析】穿过B环的磁通量分为两部分,一是环A内部的,方向向里,一是环A外部的方向向外,因为面积相等,但是环内部的磁感线密度比外部大,所以根据公式Φ=B·可得通过B圆环的磁通量是进去的。
【名师点睛】穿过B环的磁通量分为两部分,一是环A内部的,方向向里,一是环A外部的方向向外,环内部的磁感线密度比外部大。本题考查了磁通量的计算,关键是理解穿过B环的磁通量分为两部分和环内部的磁感线密度比外部大。
如图所示,AB是水平面上一个圆的直径,在过AB的竖直面内有一根通电直导线CD,已知CD∥AB。当CD竖直向上平移时,电流的磁场穿过圆面积的磁通量将
A.逐渐增大 C.始终为零
B.逐渐减小
D.不为零,但保持不变
如图所示,水平放置的扁平条形磁铁,在磁铁的左端正上方有一线框,线框平面与磁铁垂直,当线框从左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的过程中,穿过它的磁通量的变化是
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A.先减小后增大 B.始终减小 C.始终增大 D.先增大后减小
一个直径为d的圆形线圈,垂直放置在磁感强度为B的匀强磁场中,现使线围绕其直径转过30°角,如图所示,则穿过线圈的磁通量的变化为______。
关于磁通量的概念,以下说法中正确的是 A.磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大 B.磁感应强度越大,线圈面积越大,则磁通量也越大 C.穿过线圈的磁通量为零,但磁感应强度不一定为零 D.磁通量发生变化一定是磁场发生变化引起的。
某地地磁场磁感应强度B的水平分量Bx=0.18×10 T,竖直分量By=0.54×10 T。求: (1)地磁场B的大小及它与水平方向的夹角; (2)在水平面内2.0 m的面积内地磁场的磁通量Φ。 【参考答案】
C 根据右手定则可得CD产生的磁场在AB的水平面上方向垂直向里,即与AB是平行的,所以没有磁感线穿过圆,所以当CD竖直向上平移时,电流的磁场穿过圆面积的磁通量始终为零,C正确。
【名师点睛】CD产生的磁场方向与AB的水平面平行,所以没有磁感线穿过圆,当磁感线方向与圆环所在平面垂直时,通过圆环的磁通量为零。
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D 规范画出条形磁铁的磁感线空间分布的剖面图,如图所示。利用Φ=B·S定性判断出穿过闭合线圈的磁通量先增大后减小,选D。
【名师点睛】Φ=B·S计算公式使用时是有条件的,B是匀强磁场且要求B垂直S,所以磁感应强度大的位置磁通量不一定大,而本题的两极上方的磁场不是匀强磁场,磁场与正上方线框平面所成的角度又未知,难以定量加以计算,编写此题的目的就是想提醒同学们对磁场的形象化给予足够的重视。
d0.11Bd Wb 没有转动前,穿过线圈的磁通量为Φ?Bπ,当转过30°角,线圈在垂
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2dd直磁场方向的投影面积为S?pcos30?,所以转动过后的磁通量为Φ?Bπcos30?,44dd故穿过线圈的磁通量的变化为??????1?BπS?Bπcos30??0.11Bd2Wb。
44dd【名师点睛】先算出转动前的磁通量Φ?Bπ,在算出转动后的磁通量Φ?Bπcos30?,44然后根据??????1解题。本题考查了磁通量的计算,需要注意的是公式Φ=B·S中的S指的的是在垂直磁场方向的投影面积。
C 磁感应强度越大,有效面积不一定大,所以磁通量不一定大,A选项错误;理由同A选项,B选项错误;当有效面积为零,磁场不为零时,磁通量一定为零,C选项正确;磁通量发生变化,可能是磁场发生变化,也可能是有效面积发生了变化,D选项错误。
【名师点睛】容易题,如果磁感线与平面不垂直,有效面积应理解为原平面在垂直磁场方向上的投影面积,如果平面与垂直磁场方向的夹角为θ,则有效面积为Scos?,穿过该面的磁通量为Φ=BScos?。
(1)B≈0.57×10–4 T方向:磁倾角α=71°34′ (2)Φ=1.1×10–4 Wb (1)根据平行四边形法则
222222B=Bx?By=0.182?0.542×10–4 T≈0.57×10–4 T B与水平方向的夹角(即磁倾角)
220.54?10?4α=arctan=arctan=71°34′
Bx0.18?10?4
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By
(2)题中地磁场与水平面不垂直,取其与水平面垂直的By分量,故磁通量为 Φ=By·S=0.54×10–4×2.0 Wb=1.1×10–4 Wb
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