第02講磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量內(nèi)容導(dǎo)航——預(yù)習(xí)三步曲第一步：學(xué)析教材學(xué)知識：教材精講精析、全方位預(yù)習(xí)練習(xí)題講典例：教材習(xí)題學(xué)解題、快速掌握解題方法練考點(diǎn)強(qiáng)知識：核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練第二步：記串知識識框架：思維導(dǎo)圖助力掌握知識框架、學(xué)習(xí)目標(biāo)復(fù)核內(nèi)容掌握第三步：測過關(guān)測穩(wěn)提升：小試牛刀檢測預(yù)習(xí)效果、查漏補(bǔ)缺快速提升知識點(diǎn)1：磁感應(yīng)強(qiáng)度1.定義：一段通電直導(dǎo)線垂直放在磁場中，所受的安培力與導(dǎo)線中的電流和導(dǎo)線長度的乘積的比值，叫磁感應(yīng)強(qiáng)度。2.定義式：B＝eq\f(F,Il)。3.單位：特斯拉，簡稱特，符號為T。4.意義：B反映了磁場的強(qiáng)弱。5.方向：磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，小磁針的N極在磁場中某點(diǎn)受力的方向或小磁針靜止時(shí)N極所指方向，就是這點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。6.描述：磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。7.說明(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場本身特性的物理量，是由磁場本身決定的，與磁場中是否引入電流無關(guān)，與引入的電流是否受力無關(guān)。(2)在定義式B＝eq\f(F,Il)中，通電導(dǎo)線必須垂直于磁場方向放置。因?yàn)榇艌鲋心滁c(diǎn)通電導(dǎo)線受力的大小，除和磁場強(qiáng)弱有關(guān)以外，還和導(dǎo)線的方向有關(guān)，導(dǎo)線放入磁場中的方向不同，所受磁場力也不相同。8.磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，當(dāng)空間存在幾個(gè)磁體(或電流)時(shí)，每一點(diǎn)的磁場等于各個(gè)磁體(或電流)在該點(diǎn)產(chǎn)生磁場的矢量和。磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加時(shí)遵循平行四邊形定則。知識點(diǎn)2：勻強(qiáng)磁場1.定義：如果磁場中各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向都相同，則該磁場為勻強(qiáng)磁場。2.特點(diǎn)(1)強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場。(2)磁感線特點(diǎn)：疏密均勻的平行直線。知識點(diǎn)3：磁通量1.定義：勻強(qiáng)磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度和與磁場方向垂直的平面面積S的乘積。2.單位：在國際單位制中是韋伯，簡稱韋，符號是Wb，1Wb＝1T·m2。3.公式：(1)Φ＝BS(B⊥S)。適用條件：①勻強(qiáng)磁場；②磁場與平面垂直。(2)若磁場與平面不垂直，應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積，Φ＝BScosθ。式中Scosθ即為平面S在垂直于磁場方向上的投影面積，也稱為“有效面積”(如圖所示)。4.磁通量的正、負(fù)：(1)磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)，當(dāng)磁感線從某一面上穿入時(shí)，磁通量為正值，則磁感線從此面穿出時(shí)即為負(fù)值。(2)若同時(shí)有磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁通量大小為Φ1，反向磁通量大小為Φ2，則穿過該平面的合磁通量Φ＝Φ1－Φ2。5.磁通量的三點(diǎn)提醒：(1)磁通量有正、負(fù)，但磁通量不是矢量而是標(biāo)量。(2)當(dāng)有方向相反的磁場(磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和B′)穿過同一個(gè)平面時(shí)，磁通量的大小等于磁感線相抵消之后剩余的磁感線的條數(shù)，即凈條數(shù)。(3)線圈內(nèi)磁通量的大小與線圈匝數(shù)無關(guān)。教材習(xí)題011．下列有關(guān)磁場的四個(gè)表述，說法正確的是（）A．磁場是客觀存在的一種物質(zhì)，磁感線也是真實(shí)存在的B．磁場中的一小段通電導(dǎo)線在該處受力為零，此處磁感應(yīng)強(qiáng)度B不一定為零C．由定義式可知，電流I越大，導(dǎo)線L越長，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B就越小D．在同一幅圖中，磁感線越稀疏的位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大解題方法A．磁場是真實(shí)存在的，是看不見、摸不到的；磁感線不是真實(shí)存在的，是科學(xué)家為了研究方便假想出來的，故A錯(cuò)誤；B．小段通電導(dǎo)線平行放在某處不受磁場力作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，故B正確；C．磁感應(yīng)強(qiáng)度只是定義式，它的大小取決于場源以及磁場中的位置，與F、I、L以及通電導(dǎo)線在磁場中的取向無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．磁感線的疏密程度反應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱，在同一幅圖中，磁感線越稀疏的位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，故D錯(cuò)誤。故選B?！敬鸢浮緽教材習(xí)題02兩足夠長的直導(dǎo)線按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，兩導(dǎo)線相互絕緣，通有相等的電流I，電流方向如圖所示。若一根無限長直導(dǎo)線通過電流I時(shí)，所產(chǎn)生的磁場在距離導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則圖中與導(dǎo)線距離均為d的M、N兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為（）A．0、2B B．2B、0 C．2B、2B D．B、B解題方法由題意，根據(jù)安培定則，判斷知水平通電直導(dǎo)線在M、N處產(chǎn)生的磁場方向均垂直紙面向里，大小均為B；豎直通電直導(dǎo)線在M點(diǎn)產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外，N點(diǎn)的磁場垂直紙面向里，大小均為B。根據(jù)矢量疊加原理，可得M、N兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為0，2B。故選A?！敬鸢浮緼教材習(xí)題03如圖所示，在水平面邊長L=1m的正方形abcd區(qū)域內(nèi)，有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T?，F(xiàn)有一長方形abef線框可繞ab軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，be=2m，線框與豎直方向的夾角為θ。下列說法正確的是（）A．當(dāng)θ=0°時(shí)，穿過線框的磁通量為2WbB．當(dāng)θ=30°時(shí)，穿過線框的磁通量為1WbC．當(dāng)θ=60°時(shí)，穿過線框的磁通量為WbD．當(dāng)θ=90°時(shí)，穿過線框的磁通量為0Wb解題方法A．當(dāng)θ=0°時(shí)，線圈平面與磁場平面，則穿過線框的磁通量為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．當(dāng)θ=30°時(shí)，穿過線框的磁通量為選項(xiàng)B正確；C．當(dāng)θ=60°時(shí)，穿過線框的磁通量為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．當(dāng)θ=90°時(shí)，穿過線框的磁通量為，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B?！敬鸢浮緽考點(diǎn)一：磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念1．關(guān)于磁場，下列說法正確的是（）A．一小段通電直導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零處，它所受磁場力一定為零B．由知，一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，就是一小段通電導(dǎo)線在該處受磁場力的方向D．地理南、北極與地磁場的南、北極重合2．如圖，為了定量描述磁體S極附近Q點(diǎn)的磁場強(qiáng)弱，在該處垂直于磁場方向放置“很短”的一小段通電導(dǎo)線，設(shè)導(dǎo)線中的電流為I，導(dǎo)線的長為L，受到的磁場力為F，若改變I或L，則比值保持不變，從而引入了磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義。下列說法正確的是（）A．因?yàn)锽大小與I無關(guān)，故這“很短”的一小段通電導(dǎo)線的電流I的大小可以取大些B．這“很短”的一小段通電導(dǎo)線所受的安培力方向規(guī)定為B的方向C．這“很短”的一小段通電導(dǎo)線垂直于磁場放有無數(shù)種放法D．這“很短”的一小段通電導(dǎo)線垂直于磁場放只有兩種放法3．在磁場中有、兩點(diǎn)，同一電流元在兩點(diǎn)垂直磁場放置時(shí)受到的磁場作用力與電流滿足如圖所示的關(guān)系。則、兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為（）A．1：2 B．2：1 C．2：5 D．1：5考點(diǎn)二：磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加4．如圖所示，在豎直平面內(nèi)正方形abcd的四個(gè)頂點(diǎn)，分別固定有電流方向垂直紙面向外的水平長直導(dǎo)線，電流大小之比為1：2：3：4，O為正方形的中點(diǎn)。已知a處電流在O點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，長直導(dǎo)線在某處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與導(dǎo)線中電流成正比。關(guān)于O點(diǎn)的磁場，下列判斷正確的是（）A．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向平行ab向右B．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向平行ba向左C．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向平行ab向右D．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向平行ba向左5．如圖所示，三角形abc為等邊三角形，頂點(diǎn)a、b分別放置兩條通電長直導(dǎo)線，長直導(dǎo)線與紙面垂直，導(dǎo)線a的電流方向向外、導(dǎo)線b的電流方向向里時(shí)，c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿著bc向右。保持b中電流不變，當(dāng)導(dǎo)線a中的電流為時(shí)，c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿著ac斜向下，則導(dǎo)線a的電流分別為和時(shí)，其在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為（）A． B． C． D．46．如圖所示，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線L1、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點(diǎn)，它們相對于L2對稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場中，外磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B0和B0，方向也垂直于紙面向外，則（）A．流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0B．流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0C．流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0D．流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0考點(diǎn)三：磁通量的計(jì)算7．匝數(shù)為N、邊長為2R的正方形線圈如圖放置，在其內(nèi)部半徑為R的虛線圓范圍內(nèi)有與線圈平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則穿過這個(gè)線圈的磁通量為（）A． B．C． D．8．如圖，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.6T，矩形線圈abcd的面積S=0.4m2，B與S垂直，線圈一半在磁場中，則當(dāng)線圈從圖示位置繞ad邊逆時(shí)針轉(zhuǎn)過60°時(shí)，下列說法正確的是（）A．穿過線圈的磁通量為0.2WbB．此過程中磁通量的改變量為0.24WbC．線圈再繞ad邊轉(zhuǎn)過30°時(shí)，繞圈平面與磁感線垂直D．線圈再繞ad邊轉(zhuǎn)過30°時(shí)，穿過線圈的磁通量為0Wb9．E、F、G三點(diǎn)的坐標(biāo)如圖所示，空間內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向沿∠xOz的平分線方向，則通過面積SEFG的磁通量Φ為（）A． B． C． D．知識導(dǎo)圖記憶知識目標(biāo)復(fù)核1.磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義和定義式，理解其物理意義。2.磁通量的概念，會進(jìn)行磁通量和磁通量變化量的分析和計(jì)算。1．下列說法正確的是（）A．根據(jù)公式可知，當(dāng)兩個(gè)電荷之間的距離趨近于零時(shí)庫侖力變得無限大B．電動勢在數(shù)值上等于非靜電力在電源內(nèi)把的電子從正極移送到負(fù)極所做的功C．由公式可知，若將電荷量為的正電荷，從A點(diǎn)移動到點(diǎn)克服電場力做功，則兩點(diǎn)的電勢差為D．由可知，磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場力成正比，與電流元成反比2．某空間中存在磁場，一電流元放在某點(diǎn)受到的最大磁場力為F。下列說法正確的是（

）A．該點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．該點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與F的方向相同C．如果電流元的電流增大，該點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度也增大D．如果撤去電流元，該點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)榱?．關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，下面說法正確的是（）A．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針N極所指的方向B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針在任何情況下N極的受力方向一致C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向由放置在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指方向決定D．若把放置在磁場中的小磁針移走，則該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就會發(fā)生變化4．關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，下列說法中正確的是（）A．穿過單位面積的磁感線條數(shù)越多，表明該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，即磁場越強(qiáng)B．穿過垂直于磁感線的某一面積的磁感線條數(shù)越多，表明該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，即磁場越強(qiáng)C．穿過垂直于磁感線的某一面積的磁感線條數(shù)越少，表明該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，即磁場越弱D．穿過垂直于磁感線的單位面積的磁感線條數(shù)越多，表明該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，即磁場越強(qiáng)5．已知直導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與流經(jīng)導(dǎo)線的電流大小成正比。如圖所示，一通有電流為、長為的直導(dǎo)線折成邊長相等、夾角為的“”形，將其置于與其所在平面相垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場中，平面上點(diǎn)到“”形導(dǎo)線兩邊的距離相等且該點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為?，F(xiàn)僅將導(dǎo)線中的電流反向，則點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（

）A． B． C． D．6．如圖所示，兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，a、b和c、d分別關(guān)于O對稱。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場，下列說法正確的是（）A．O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零B．a(chǎn)、c兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同C．c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反D．a(chǎn)、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同7．某街道電線桿上有兩根相互平行且平行于水平地面的長直導(dǎo)線甲、乙，分別固定在同一個(gè)支架上，固定點(diǎn)為A、B，兩根導(dǎo)線間的距離為d。在A、B連線的延長線上有一點(diǎn)C，C點(diǎn)距離甲導(dǎo)線為2d，距離乙導(dǎo)線為d；在A、B兩點(diǎn)連線的中垂線上有一點(diǎn)D，D點(diǎn)與兩根導(dǎo)線的距離均為d（ABD平面與導(dǎo)線垂直），如圖所示。已知長直導(dǎo)線周圍某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為（k為已知常數(shù)，I為導(dǎo)線中的電流，r為該點(diǎn)與導(dǎo)線間的最短距離），假設(shè)某時(shí)刻兩根導(dǎo)線中的電流I大小相等、方向相反，則（）A．AB連線上的各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為零 B．兩根導(dǎo)線的作用力有相互吸引的趨勢C．C點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 D．D點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8．某智能手機(jī)中有多種傳感器，其中包括磁傳感器，安裝合適的軟件后，利用手機(jī)中的磁傳感器可以測量磁感應(yīng)強(qiáng)度。地磁場的磁感線分布如圖（a）所示。小明為了測量當(dāng)?shù)氐牡卮艌?，如圖（b），在手機(jī)上建立直角坐標(biāo)系，手機(jī)顯示屏所在平面為xOy平面。某次測量時(shí)，手機(jī)水平放置，z軸正方向豎直向上，測出以下數(shù)據(jù)。根據(jù)測量結(jié)果可以推斷（）

A．測量地點(diǎn)位于赤道 B．測量地點(diǎn)位于北半球C．x軸正方向指向南方 D．當(dāng)?shù)氐牡卮艌龃笮〖s為9．被人們譽(yù)為“天眼之父”的物理學(xué)家南仁東主持設(shè)計(jì)制造了我國球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST），是世界上最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，被稱為“超級天眼”?！疤煅垩劭簟钡闹睆綖镈，其所在處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，與“眼眶”平面平行、垂直的分量大小分別為、，則（）A．B、、三者大小關(guān)系滿足B．穿過“眼眶”的磁通量大小為C．在地球自轉(zhuǎn)90°的過程中，穿過“眼眶”磁通量的變化量為0D．在地球自轉(zhuǎn)180°的過程中，穿過“眼眶”磁通量的變化量為10．某同學(xué)利用手機(jī)軟件測量當(dāng)?shù)氐卮艌龅拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度，如圖甲所示，以手機(jī)顯示屏所在平面為平面，在手機(jī)上建立直角坐標(biāo)系，該同學(xué)測量時(shí)z軸始終保持豎直向上，手機(jī)平面繞z軸勻速轉(zhuǎn)動，手機(jī)顯示出各軸磁場的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（如圖乙所示）。當(dāng)外界磁場分量與坐標(biāo)軸正方向相同時(shí)則顯示正值，相反則顯示負(fù)值，根據(jù)圖像可推知，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．通過數(shù)據(jù)可知測量地在南半球B．圖中時(shí)刻x軸正方向指向地球北方C．時(shí)間內(nèi)手機(jī)剛好繞z軸轉(zhuǎn)動了一周D．通過數(shù)據(jù)可以得出當(dāng)?shù)氐卮艌龃鸥袘?yīng)強(qiáng)度大小約為11．如圖所示，矩形線圈面積為，放在足夠?qū)挼拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，開始處于水平位置a，磁場與線圈平面夾角，現(xiàn)讓矩形線圈繞其一邊順時(shí)針轉(zhuǎn)動到豎直位置b，再轉(zhuǎn)到與磁感線垂直的位置c，問由位置a到位置c的過程中，矩形線圈中的磁通量改變了（）A．0.4Wb B．1.6Wb C．2.0Wb D．3.6Wb12．我國特高壓直流輸電是世界上最先進(jìn)的輸電技術(shù)之一．特高壓電網(wǎng)的強(qiáng)電流會在周圍空間產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場．兩根等高、相互平行的水平特高壓直流輸電線分別通有大小相等、方向相反的電