2017年11月7日 磁通量-试题君之每日一题君2017-2018学年高二物理课堂同步系列二 含解析 精品

11月7日磁通量

考纲要求：Ⅰ难易程度：★★★☆☆

关于磁通量，下列说法中正确的是

A．穿过某一面积的磁通量为零，该处磁感应强度为零

B．磁场中磁感应强度大的地方，磁通量不一定很大

C．垂直于磁场方向的磁感线条数越多，磁通量越大

D．在磁场中所取平面的面积增大，磁通量总是增大的

【参考答案】B

【试题解析】当磁感线与线圈平行时，磁通量为零，但磁感应强度不为零，故A错误；磁能量表达式为：错误！未找到引用源。，其中错误！未找到引用源。是线圈平面与磁场方向的夹角，Φ与B、S、α三个因素有关，所以磁感应强度B大的地方，磁通量不一定很大，故B 正确；磁通量可以形象说成穿过线圈的磁感线的条数，所以垂直于磁场方向的磁感线条数越多，磁通量不一定越大，故C错误；在磁场中所取平面的面积增大，磁通量不一定增大，若平面与磁场平行，磁能量为零，保持不变，故D错误。

【知识补给】

磁通量的计算

对公式Φ=BS的理解及应用：

（1）公式Φ=BS只适用于匀强磁场；

（2）磁通量的大小与匝数无关；

（3）S是指闭合回路线圈在垂直于磁场方向上的有效面积。

①如果磁感线与平面不垂直，如图甲所示，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S cos θ，穿过该平面的磁通量为Φ=BS cos θ。

②S指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积，如图乙，闭合回路abcd和闭合回路ABCD虽然面积不同，但穿过它们的磁通量却相同：Φ=BS2。

（4）某面积内有不同方向的磁场时，分别计算不同方向的磁场的磁通量，然后规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，求其代数和。

三个相同的矩形线圈置于水平向右的匀强磁场中，线圈Ⅰ平面与磁场方向垂直，线圈Ⅱ、Ⅲ平面与线圈Ⅰ平面的夹角分别为30°和45°，如图所示。穿过线圈Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的磁通量分别为ΦⅠ、ΦⅡ、ΦⅢ。下列判断正确的是

A．ΦⅠ=ΦⅡB．ΦⅡ=ΦⅢ

C．ΦⅠ>ΦⅡD．ΦⅢ>ΦⅡ

如图所示为两个同心圆环，当一有界匀强磁场恰好完全垂直穿过A环面时，A环的磁通量为Φ1，B环磁通量为Φ2，则有关磁通量的大小，下列说法中正确的是

A．Φ1<Φ2B．Φ1>Φ2

C．Φ1=Φ2 D．无法确定

如图所示，面积为S的线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，一半在磁场中，则穿过线圈的磁通量为

A．0 B．错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。BS

C．BS D．2BS

如图，为两个同心圆环，当一有限匀强磁场垂直穿过A环面时，A环面磁通量为φ1，此时B环磁通量为φ2，若将其间匀强磁场改为一条形磁铁，垂直穿过A环面，此时A环面磁通量为φ3，B环面磁通量为φ4，有关磁通量的大小说法正确的是

A．φ1<φ2B．φ1=φ2

C．φ3>φ4D．φ3<φ4

如图所示，单匝线圈abcd，ab=50 cm，bc=20 cm，在匀强磁场中，B=10－2 T，线圈平面与磁感线垂直，当线圈绕OO′轴转90°后，通过线圈的磁通量变化量∆φ1=________Wb。当线圈转过180°后，磁通量的变化量∆φ2=________Wb。

如图所示，一面积为S的长方形线圈有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中，这时穿过线圈的磁通量为__________ ，当线圈从图中位置转过60°的瞬间，穿过线圈的磁通量为_ _______，当线圈从图中位置转过90°过程中穿过这个线圈的磁通量改变了________，当线圈从图中位置转过180°过程中穿过这个线圈的磁通量改变了________。

【参考答案】

【名师点睛】理解磁通量的物理意义：穿过磁场中某一面积的磁感线的条数；对于匀强磁场，可以根据公式Φ=BS cos θ判断磁通量如何变化。

C 只有A内有磁场，由A与B构成的环内没有磁场，所以环A和B的磁通量是相等的，即Φ1=Φ2，故ABD错误，C正确。

【名师点睛】本题考查磁通量的求法，磁通量的大小可以用磁感线的条数进行判断。由图可知，两线圈中磁感线的条数相同，故磁通量相同。

【名师点睛】本题是非匀强磁场磁通量大小的比较问题，抓住抵消后剩余的磁通量进行比较。

1×10–32×10–3

在开始时磁感线跟线圈平面垂直，有Φ1=BS=0.5×0.2×0.01 Wb=1×10–3 Wb。线圈绕OO′轴转过9 0°后，线圈的方向与磁场平行，此时的磁通量等于0，即Φ2=0 ，磁通量变化量为∆φ1=Φ2–Φ1= 0–1×10–3 Wb=–1×10–3 Wb，负号表示方向与开始时方向相反。当线圈转过180°后，磁通量大小与开始时相等，方向相反，所以：Φ3=–1×10–3 Wb，磁通量变化量为∆φ1=Φ3–Φ1=–1×10–3–1×10–3 Wb=–2×10–3 Wb，负号表示方向与开始时方向相反。

错误！未找到引用源。BS错误！未找到引用源。BS错误！未找到引用源。BS错误！

未找到引用源。BS

如图，当长方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时，磁通量为：Φ1=B·错误！未找到引用源。S=错误！未找到引用源。BS，当线圈以ab为轴从图中位置转过60°的瞬间，线圈在垂直于磁场方向投影的面积为错误！未找到引用源。S，则磁通量为Φ2=B·错误！未找到引用源。S=错误！未找到引用源。BS，当线圈从图中位置转过90°时，线圈与磁场平行，磁通量是0，所以该过程中穿过这个线圈的磁通量改变了：0–错误！未找到引用源。BS=–错误！未找到引用源。BS，大小是错误！未找到引用源。BS，当线圈从图中位置转过180°时，磁通量的方向与原方向相反，所以是–BS；该过程中穿过这个线圈的磁通量改变了：–BS–错误！未找到引用源。BS=–错误！未找到引用源。BS，大小是错误！未找到引用源。BS。