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磁通量

知识点详情

磁通量知识点包括磁通量知识点梳理、对磁通量的理解、磁场的叠加等部分,有关磁通量的详情如下:

磁通量知识点梳理

1.定义

匀强磁场磁感应强度B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:国际单位制中,磁通量的单位是__韦伯__,简称韦,符合是Wb,1 Wb=__1T·m2__。

4.引申:在匀强磁场中,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。

对磁通量的理解

1.磁通量的计算

(1)公式:ΦBS

适用条件:①匀强磁场;②磁感线与平面垂直。

(2)在匀强磁场B中,若磁感线与平面不垂直,公式ΦBS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积。

如果磁场B不与我们研究的对象垂直,例如图中的S,则有

SScos θ

ΦBScos θ

式中Scos θ即为面积S在垂直于磁感线方向上的投影,我们称为“有效面积。”

2.磁通量的正负

(1)磁通量是标量,但有正负,当磁感线从某一面上穿入时,磁通量为正值,穿出时即为负值。

(2)若磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向磁通量为Φ1,反向磁通量为Φ2,则穿过该平面的磁通量ΦΦ1Φ2

3.磁通量的变化量ΔΦΦ2Φ1

(1)当B不变,有效面积S变化时,ΔΦB·ΔS

(2)当B变化,S不变时,ΔΦ=ΔB·S

(3)BS同时变化,则ΔΦΦ2Φ1,但ΔΦΔB·ΔS

特别提醒

(1)穿过某一面积的磁通量是由穿过该面的磁感线条数的多少决定,与匝数无关。

(2)当平面转过180°时,磁通量的变化量的大小ΔΦ=|Φ2Φ1|=2BS,而不是ΔΦ=0。

磁场的叠加

(1)象电场一样,磁场也服从叠加原理。如果有几个磁场同时存在,则它们的磁场互相叠加,这时某点的磁感应强度就等于各个磁场在该点磁感应强度的矢量和。

(2)对磁场的叠加问题,应先确定有几个磁场,搞清楚每个磁场在该处的磁感应强度的方向,然后用平行四边形定则求矢量和,磁场的方向性比重力场、静电场的方向性复杂得多,要注意培养空间想象力。

典型例题
【第1题】  

如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则(  )

A.ΔΦ1Φ2

B.ΔΦ1=ΔΦ2

C.ΔΦ1Φ2

D.不能判断

【第2题】  

在实验精度要求不高的情况下,可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度。具体做法是:在一根南北方向放置的直导线的正下方10 cm处放一个罗盘。导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的N极)指向北方;当给导线通入电流时,发现罗盘的指针偏转一定角度,根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度。现已测出此地的地磁场水平分量Be=5.0×10-5 T,通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置(如图所示)。由此测出该通电直导线在其正下方10 cm处产生磁场的磁感应强度大小为(  )

A.5.0×10-5 T

B.1.0×10-4 T

C.8.66×10-5 T

D.7.07×10-5 T

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