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第1頁(共1頁)2024-2025學年人教版(2019)高二(上)物理寒假作業(yè)(五)一.選擇題(共8小題)1.(2024秋?寶安區(qū)校級月考)如圖所示,現(xiàn)有通有電流大小相同的兩根長直導線分別固定在正方體的兩條棱dh和hg上,彼此絕緣,電流方向分別為由d流向h、由h流向g,則頂點e的磁感應強度方向為()A.由e指向b B.由e指向c C.由e指向d D.由e指向g2.(2024秋?道里區(qū)校級期中)如圖所示,面積為S的長方形線框CDEF放在垂直紙面向里、范圍足夠大的、磁感應強度大小為B的勻強磁場中,線框初始平面與磁場垂直,線框以CF邊為軸在磁場中轉(zhuǎn)動60°,則此時穿過線框CDEF中的磁通量大小為()A.BS B.12BS C.32BS D3.(2024秋?深圳校級月考)關于磁感應強度,下列說法中正確的是()A.由B=FIL知,B與F成正比,與ILB.由B=FIL知,一C.磁場中某點磁感應強度的方向,與放在該點的小磁針N極所受磁場力的方向一致 D.磁場中某點磁感應強度的方向,與放在該處的電流元所受安培力的方向一致4.(2024秋?深圳月考)如圖所示,我國的探月衛(wèi)星在進入地月轉(zhuǎn)移軌道時,由于衛(wèi)星姿勢的改變,衛(wèi)星中一邊長為50cm,匝數(shù)為10匝的正方形導線框,由水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向,此處磁場磁感應強度B=4×10﹣5T,方向如圖所示,則下列說法正確的是(sin37°=0.6,cos37°=0.8)()A.在水平位置時,穿過線框的磁通量的大小為8.0×10﹣6Wb B.在豎直位置時,穿過線框的磁通量的大小為6.0×10﹣6Wb C.該過程中穿過線框的磁通量的變化量的大小是1.4×10﹣5Wb D.該過程中穿過線框的磁通量的變化量的大小是1.4×10﹣4Wb5.(2023秋?上城區(qū)校級期末)如圖所示,邊長為a電阻為R的正方形導體框水平放置,磁感應強度為B的勻強磁場與水平面成θ=30°角斜向下,導體框可分別繞mn和ef軸以相同角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是()A.從圖示位置導體框繞ef軸順時針轉(zhuǎn)過90°與繞mn軸轉(zhuǎn)過90°導體框的磁通量變化量相同 B.從圖示位置導體框繞ef軸順時針轉(zhuǎn)過90°比繞mn軸轉(zhuǎn)過90°導體框的磁通量變化量大 C.導體框繞ef軸轉(zhuǎn)動比繞mn軸轉(zhuǎn)動時導體框的發(fā)熱功率小 D.導體框繞ef軸轉(zhuǎn)動與繞mn軸轉(zhuǎn)動時導體框的發(fā)熱功率一樣大6.(2024秋?順德區(qū)校級期中)如圖所示,真空中有一棱長為L的正方體ABCD﹣EFGH,在正方體的AE和CG邊上分別固定一根絕緣的長直導線,通入圖示方向的等大電流I。已知每根通電直導線在距其L處產(chǎn)生的磁感應強度大小為B0。下列說法正確的是()A.D、F兩點的磁感應強度不相同 B.H點的磁感應強度大小為B0 C.正方體有兩個面的磁通量等于零 D.電流增大時,穿過面BDHF的磁通量增大7.(2024秋?市南區(qū)校級期中)如圖所示,勻強磁場方向垂直于紙面向外,磁感應強度為B0,無限長直導線MN垂直于磁場方向處在該磁場中。a、b兩點位于紙面內(nèi)且連線與直導線垂直,b點到直導線距離是a點到直導線距離的2倍。已知無限長通電直導線產(chǎn)生的磁場中某點的磁感應強度大小與電流大小成正比,與到直導線的距離成反比。當直導線中通有方向M→N的電流I時,a點磁感應強度大小是54B0,則此時bA.178B0 B.98B0 C8.(2024秋?順德區(qū)校級期中)如圖所示,長方形框架的面積為S,框架平面與磁感應強度大小為B的勻強磁場方向垂直。下列說法不正確的是()A.框架在圖示位置時,穿過框架平面的磁通量為BS B.框架繞OO′轉(zhuǎn)過60°角時,穿過框架平面的磁通量為0.5BS C.框架從圖示位置轉(zhuǎn)過90°角時,穿過框架平面的磁通量為零 D.框架從圖示位置轉(zhuǎn)過180°角,穿過框架平面的磁通量變化量為0二.多選題(共7小題)(多選)9.(2023秋?寧河區(qū)期末)如圖所示的磁場中豎直放置兩個面積相同的閉合線圈S1、S2,由圖可知穿過線圈S1、S2的磁通量及磁感應強度的說法正確的是()A.穿過線圈S1的磁通量比較大 B.穿過線圈S2的磁通量比較大 C.S1處的磁感應強度比S2處的磁感應強度大 D.S1處的磁感應強度比S2處的磁感應強度?。ǘ噙x)10.(2024?泉州一模)我國特高壓直流輸電是國家重點工程,已躍居全球第一。特高壓電網(wǎng)的強電流會在周圍空間產(chǎn)生很強的磁場。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、方向相反的電流,從上往下觀察的示意圖如圖所示。直線abc與兩根輸電線等高并垂直,b點位于兩根輸電線間的中點,a、c兩點與b點距離相等,d點位于b點正下方。不考慮其他磁場的影響,則()A.a(chǎn)點的磁感應強度方向豎直向上 B.b點的磁感應強度方向豎直向下 C.c點的磁感應強度方向豎直向下 D.d點的磁感應強度方向豎直向上(多選)11.(2024秋?沈河區(qū)校級月考)關于磁感應強度B,下列說法正確的是()A.一小段通電直導線放在磁感應強度為零處,它所受磁場力一定為零 B.由B=FIL知,C.磁感應強度的方向,就是小磁針靜止時N極所指的方向 D.磁感應強度的方向,就是一小段通電導線在該處受磁場力的方向(多選)12.(2024秋?雁塔區(qū)校級期中)如圖所示,兩根通有異向電流的長直導線P、Q平行放置,電流大小I1<I2,a、b兩點在導線橫截面連線的延長線上,c、d為P、Q連線中垂線上兩點,且到P、Q連線的距離相等。已知通電直導線周圍磁場的磁感應強度大小滿足B=kIr,式中k是常量,A.a(chǎn)點磁感應強度不可能為零 B.c、d兩點磁感應強度方向相同 C.c、d兩點磁感應強度大小相等 D.b點磁感應強度的方向垂直于P、Q連線向下(多選)13.(2024秋?青州市校級月考)如圖所示,閉合矩形導體框在水平方向的勻強磁場中繞豎直方向的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動。已知勻強磁場的磁感應強度為B,導體框的面積為S,導體框從圖示位置開始轉(zhuǎn)動并開始計時,下列說法正確的是()A.0時刻穿過導體框的磁通量為BS B.導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過180°時,穿過導體框的磁通量為0 C.導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過30°時和60°時,對應穿過導體框的磁通量之比為1:2 D.導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過30°時和150°時,對應穿過導體框的磁通量相同(多選)14.(2024?邯鄲開學)關于磁通量,下列說法正確的是()A.圖甲中,通過兩金屬圓環(huán)的磁通量Φ1>Φ2 B.圖乙中,通過N匝邊長為L的正方形金屬線圈的磁通量為12C.圖丙中,在通電直導線的磁場中,線圈在Ⅱ位置時穿過線圈的磁通量不為0 D.圖丙中,在通電直導線的磁場中,若線圈在Ⅰ位置時的磁通量大小為Φ,則線圈從I位置平移至Ⅲ位置過程中,線圈的磁通量的變化量大小為2Φ(多選)15.(2023秋?廣西期中)如圖所示,在水平面邊長L=1m正方形abcd區(qū)域內(nèi),有豎直向下的勻強磁場,磁感應強度B=1T。現(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θ=0°時,穿過線框的磁通量為0Wb B.當θ=30°時,穿過線框的磁通量為1Wb C.當θ=60°時,穿過線框的磁通量為2Wb D.當θ=90°時,穿過線框的磁通量為2Wb三.解答題(共5小題)16.(2024?松江區(qū)校級模擬)游樂場中很多有趣的項目和物理學可以聯(lián)系起來。(1)如圖(a)所示是一條高架滑車的軌道示意圖,各處的高度已標在圖上,一節(jié)車廂以1.5m/s的速度從A處出發(fā),最終抵達G處,運動過程中所受阻力忽略。(1)車廂在此過程中的最大速度(g取10m∕s2)。(2)車廂抵達G處后軌道是水平的,可以在軌道上鋪裝一排水平放置的閉合線圈或鋁板,車廂下端裝電磁鐵,簡化模型如圖(b)所示,到線圈處后給電磁鐵通電可實現(xiàn)制動。①已知電磁鐵a端接電源正極,則軌道上線圈所在位置處磁場豎直分量的方向為;制動過程中圖示三個線圈中感應電流的方向(選填:A.都相同;B.不同)。②用磁傳感器可以測量電磁鐵產(chǎn)生的磁場強弱,能描述磁場強弱和方向的物理量叫做,其國際單位是。(3)碰碰車是大人和小孩都喜歡的娛樂活動,游樂場上,大人和小孩各駕著一輛碰碰車正對迎面相撞,碰撞前后兩人的位移—時間圖像如圖c所示,已知小孩的質(zhì)量為30kg,大人的質(zhì)量為60kg,碰碰車質(zhì)量相同,碰撞時間極短。下列說法正確的是。A.碰前大人和車的速度大小為2m/sB.碰撞前后小孩的運動方向保持不變C.碰撞過程中機械能損失為450JD.碰撞過程中小孩和其駕駛的碰碰車受到的總沖量大小為90N?s17.(2024秋?常州期中)如圖所示,半徑r=10cm的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場,磁感應強度B隨時間t的變化關系為B=5﹣2t(其中t和B的單位為國際單位)。圓形線圈半徑R=20cm,t=0時磁場方向如圖所示。計算結(jié)果中保留π,求:(1)t=0時,穿過圓形線圈的磁通量Φ;(2)前5s內(nèi),穿過圓形線圈的磁通量變化量ΔΦ的大小。18.(2024秋?浦東新區(qū)校級期中)用如圖所示的電路研究通電螺線管的磁場(虛線框內(nèi)是螺線管)。用磁傳感器測量螺線管內(nèi)外的磁感應強度分布。(1)虛線框內(nèi)螺線管(空心線圈)符號是。(2)合上開關,固定滑片位置,記錄磁傳感器探測管前端插入螺線管內(nèi)部的距離d與相應的磁感應強度B,正確操作后得到的實驗圖像應是。(3)用國際基本單位表示磁感應強度單位:1T=1。(4)若通電后,在螺線管正上方小磁針N極向右,如圖所示,則此時螺線管左側(cè)為(選填:A.N極;B.S極)。(5)(計算)移動滑片,多次測量通過螺線管的電流強度I、通電螺線管內(nèi)部正中間磁感應強度B和電池兩端電壓U,以此繪出B﹣I和B﹣U圖線。求電源電動勢。19.(2022秋?豐臺區(qū)期末)通量是物理學中的重要概念,在物理學習中有著重要應用。(1)在研究磁場時我們定義了磁通量。如圖甲所示,在磁感應強度為B的勻強磁場中,面積為S的平面與垂直于B的平面間的夾角為α。求穿過面積S的磁通量Φ;(2)類比磁通量的概念,在電場中可以定義“電通量ΦE”。已知電場強度為E的勻強電場中有一個垂直于電場方向的平面,面積為S。寫出穿過這一面積的電通量的表達式。(3)利用(2)的結(jié)論及所學知識證明:如圖乙所示,在電荷量為q的點電荷的電場中,穿過以點電荷所在位置為球心的任意球面的電通量為定值。20.(2023秋?米東區(qū)校級月考)如圖所示,直三棱柱放在空間直角坐標系內(nèi),ab=50cm、ad=20cm,abcd平面垂直O(jiān)xy平面,與Ox、Oy的夾角分別為α=37°,β=53°(sin37°≈0.6,cos37°≈0.8),勻強磁場沿Ox方向,磁感應強度為0.20T。通過Ocbe面的磁通量為多大?通過adOe面的磁通量為多大?
2024-2025學年人教版(2019)高二(上)物理寒假作業(yè)(五)參考答案與試題解析題號12345678答案ABCCBCAD一.選擇題(共8小題)1.(2024秋?寶安區(qū)校級月考)如圖所示,現(xiàn)有通有電流大小相同的兩根長直導線分別固定在正方體的兩條棱dh和hg上,彼此絕緣,電流方向分別為由d流向h、由h流向g,則頂點e的磁感應強度方向為()A.由e指向b B.由e指向c C.由e指向d D.由e指向g【考點】磁感應強度的矢量疊加;安培定則(右手螺旋定則).【專題】定性思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】A【分析】根據(jù)安培定則,先確定兩通電直導線電流在e處產(chǎn)生的磁感應強度方向,再結(jié)合題意及矢量合成法則,即可分析判斷,即可判斷ABCD正誤?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)安培定則,可確定兩通電直導線電流在e處產(chǎn)生的磁感應強度方向,結(jié)合矢量合成法則,可得如下圖:因為兩根長直導線中電流大小相等,結(jié)合正方體特點可知,e點到兩根長直導線的距離相等,則:B1=B2,則圖中B1、B2相等且垂直,結(jié)合正方體特點及矢量合成法則可知,圖中B由e指向b,故A正確,BCD錯誤;故選:A?!军c評】本題主要考查磁感應強度的矢量疊加,解題時需注意,磁感應強度是矢量,磁感應強度的疊加遵循矢量法則。2.(2024秋?道里區(qū)校級期中)如圖所示,面積為S的長方形線框CDEF放在垂直紙面向里、范圍足夠大的、磁感應強度大小為B的勻強磁場中,線框初始平面與磁場垂直,線框以CF邊為軸在磁場中轉(zhuǎn)動60°,則此時穿過線框CDEF中的磁通量大小為()A.BS B.12BS C.32BS D【考點】磁通量的計算.【專題】定量思想;推理法;電磁感應與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】B【分析】在勻強磁場中,當線圈平面與磁場垂直時,穿過線圈的磁通量為Φ=BS,如果線圈平面與磁場不垂直,則Φ=BScosθ,θ是線圈平面與磁場垂直方向的夾角。【解答】解:以CF邊為軸,讓線框CDEF轉(zhuǎn)過60°角,磁通量的計算公式為Φ=BScosθ,θ是線圈平面與磁場垂直方向的夾角,此時穿過線框CDEF中的磁通量大小為BScos60°,即等于12BS,故ACD錯誤,故選:B?!军c評】解答本題時,關鍵要掌握磁通量的計算公式Φ=BScosθ,θ是線圈平面與磁場垂直方向的夾角。3.(2024秋?深圳校級月考)關于磁感應強度,下列說法中正確的是()A.由B=FIL知,B與F成正比,與ILB.由B=FIL知,一C.磁場中某點磁感應強度的方向,與放在該點的小磁針N極所受磁場力的方向一致 D.磁場中某點磁感應強度的方向,與放在該處的電流元所受安培力的方向一致【考點】磁感應強度的定義與物理意義.【專題】定性思想;歸納法;磁場磁場對電流的作用;理解能力.【答案】C【分析】本題考查了磁場的大小和方向,磁感應強度B=FIL是采用比值法定義,B大小與F、I、L無關,【解答】解:A、磁感應強度B=FIL是采用比值法定義,B大小與F、I、L無關,BB、當導體方向與磁場方向在一條直線時,導體不受磁場力作用,此時磁感應強度并非為零,故B錯誤;C、磁感應強度是矢量,方向即為該處磁場方向,即靜止于該處的小磁針N極所指的方向,與放在該點的小磁針N極所受磁場力的方向一致,故C正確;D、根據(jù)左手定則可知,磁場方向與放在該處的電流元所受安培力的方向垂直,故D錯誤;故選:C?!军c評】本題的關鍵是理解磁感應強度B=FIL是采用比值法定義,B大小與F、I、L4.(2024秋?深圳月考)如圖所示,我國的探月衛(wèi)星在進入地月轉(zhuǎn)移軌道時,由于衛(wèi)星姿勢的改變,衛(wèi)星中一邊長為50cm,匝數(shù)為10匝的正方形導線框,由水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向,此處磁場磁感應強度B=4×10﹣5T,方向如圖所示,則下列說法正確的是(sin37°=0.6,cos37°=0.8)()A.在水平位置時,穿過線框的磁通量的大小為8.0×10﹣6Wb B.在豎直位置時,穿過線框的磁通量的大小為6.0×10﹣6Wb C.該過程中穿過線框的磁通量的變化量的大小是1.4×10﹣5Wb D.該過程中穿過線框的磁通量的變化量的大小是1.4×10﹣4Wb【考點】計算磁通量的變化量;磁通量的計算.【專題】定量思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】C【分析】AB.根據(jù)磁通量的定義列式計算兩個位置的磁通量;CD.根據(jù)磁通量的變化量的公式列式解答?!窘獯稹拷猓篈.在水平位置時穿過線框的磁通量為Φ1=BSsinB.在豎直位置時穿過線框的磁通量為Φ2=-BScosCD.磁通量的變化量的大小為ΔΦ=|Φ2﹣Φ1|,解得ΔΦ=1.4×10﹣5Wb,故C正確,D錯誤。故選:C?!军c評】考查磁通量和磁通量的變化量的計算,明確磁通量的標量性特點。5.(2023秋?上城區(qū)校級期末)如圖所示,邊長為a電阻為R的正方形導體框水平放置,磁感應強度為B的勻強磁場與水平面成θ=30°角斜向下,導體框可分別繞mn和ef軸以相同角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是()A.從圖示位置導體框繞ef軸順時針轉(zhuǎn)過90°與繞mn軸轉(zhuǎn)過90°導體框的磁通量變化量相同 B.從圖示位置導體框繞ef軸順時針轉(zhuǎn)過90°比繞mn軸轉(zhuǎn)過90°導體框的磁通量變化量大 C.導體框繞ef軸轉(zhuǎn)動比繞mn軸轉(zhuǎn)動時導體框的發(fā)熱功率小 D.導體框繞ef軸轉(zhuǎn)動與繞mn軸轉(zhuǎn)動時導體框的發(fā)熱功率一樣大【考點】計算磁通量的變化量;熱功率的計算.【專題】定性思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;理解能力.【答案】B【分析】AB.根據(jù)磁通量的表達式即可解出;CD.根據(jù)功率的表達式即可解出;【解答】解:AB.從圖示位置導體框繞ef軸順時針轉(zhuǎn)過90°,所以磁通量變化量為ΔΦ=Φ2﹣Φ1=Ba2sinθ﹣(﹣Ba2cosθ)=Ba2sinθ+Ba2cosθ當繞mn軸轉(zhuǎn)過90°時,導體框的磁通量變化量為ΔΦ=Φ2﹣Φ1=Ba2sinθ﹣0=Ba2sinθ,所以磁通量的變化量不相同,從圖示位置導體框繞ef軸順時針轉(zhuǎn)過90°比繞mn軸轉(zhuǎn)過90°的導體框磁通量變化量大,故A錯誤,B正確;CD.導體框繞ef軸轉(zhuǎn)動發(fā)熱功率P=繞mn軸轉(zhuǎn)動時,感應電動勢最大值E'm=Bωa2sin30°=所以導體框繞ef軸轉(zhuǎn)動比繞mn軸轉(zhuǎn)動時導體框的發(fā)熱功率大,故CD錯誤。故選:B?!军c評】考查了學生對于磁通量和電功率表達式的靈活應用能力,整體難度適中。6.(2024秋?順德區(qū)校級期中)如圖所示,真空中有一棱長為L的正方體ABCD﹣EFGH,在正方體的AE和CG邊上分別固定一根絕緣的長直導線,通入圖示方向的等大電流I。已知每根通電直導線在距其L處產(chǎn)生的磁感應強度大小為B0。下列說法正確的是()A.D、F兩點的磁感應強度不相同 B.H點的磁感應強度大小為B0 C.正方體有兩個面的磁通量等于零 D.電流增大時,穿過面BDHF的磁通量增大【考點】判斷磁通量的大小或變化;磁感應強度的矢量疊加.【專題】定性思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】C【分析】AB.結(jié)合安培定則及矢量合成法則,即可判斷;CD.結(jié)合正方體的特征及磁通量的含義,分別判斷即可。【解答】解:A.根據(jù)安培定則可知,兩通電直導線在D點的磁感應強度方向沿DC、DA方向,兩通電直導線在F點的磁感應強度方向與DC方向、DA方向平行,又因為每根通電直導線在距其L處產(chǎn)生的磁感應強度大小為B0,結(jié)合矢量合成法則可知,D、F兩點的磁感應強度相同,故A錯誤;B.據(jù)安培定則可知,兩通電直導線在H點的磁感應強度方向互相垂直,又因為每根通電直導線在距其L處產(chǎn)生的磁感應強度大小為B0,結(jié)合矢量合成法則可知,H點的磁感應強度大小為2B0;故B錯誤;C.兩通電直導線產(chǎn)生的磁場方向與正方體的上、下表面平行,則正方體的上、下表面的磁通量等于零,故C正確;D.結(jié)合正方體的特征及通電直導線周圍磁場的特征可知,穿過面BDHF的磁通量為0,則電流增大時,穿過面BDHF的磁通量不變,故D錯誤;故選:C?!军c評】本題主要考查磁感應強度與磁通量的計算,解題關鍵是掌握安培定則,同時要注意矢量的運算。7.(2024秋?市南區(qū)校級期中)如圖所示,勻強磁場方向垂直于紙面向外,磁感應強度為B0,無限長直導線MN垂直于磁場方向處在該磁場中。a、b兩點位于紙面內(nèi)且連線與直導線垂直,b點到直導線距離是a點到直導線距離的2倍。已知無限長通電直導線產(chǎn)生的磁場中某點的磁感應強度大小與電流大小成正比,與到直導線的距離成反比。當直導線中通有方向M→N的電流I時,a點磁感應強度大小是54B0,則此時bA.178B0 B.98B0 C【考點】磁感應強度的矢量疊加.【專題】定量思想;合成分解法;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】A【分析】由a點的磁感應強度大小、空間中的勻強磁場方向和大小,右手螺旋定則,可判斷直導線在a處的磁感應強度大小;由直導線產(chǎn)生的磁場大小與電流、距離的關系,可判斷直導線在b點產(chǎn)生的磁感應強度大小和方向,結(jié)合空間中的勻強磁場大小和方向,可得到b點的磁感應強度大小。【解答】解:用右手螺旋定則判斷通電直導線MN在a點產(chǎn)生的磁場的方向垂直紙面向里,在b點產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外;a點有垂直紙面向外的勻強磁場,還有電流產(chǎn)生的垂直紙面向里的磁場,電流產(chǎn)生的磁感應強度和原磁感應強度方向相反,疊加后大小為54B0,大于垂直紙面向外的磁場的磁感應強度,可知直導線在a點產(chǎn)生的磁感應強度的大小為B由題意可知,通電導線在b點電流產(chǎn)生的垂直紙面向外的磁感應強度的大小為12空間的勻強磁場與直導線在b點產(chǎn)生的磁感應強度疊加,合磁感應強度大小為98B0+B0=178B故選:A?!军c評】本題考查對右手螺旋定則和疊加原理的掌握,注意直導線在a、b兩點處產(chǎn)生的磁感應強度方向不同。8.(2024秋?順德區(qū)校級期中)如圖所示,長方形框架的面積為S,框架平面與磁感應強度大小為B的勻強磁場方向垂直。下列說法不正確的是()A.框架在圖示位置時,穿過框架平面的磁通量為BS B.框架繞OO′轉(zhuǎn)過60°角時,穿過框架平面的磁通量為0.5BS C.框架從圖示位置轉(zhuǎn)過90°角時,穿過框架平面的磁通量為零 D.框架從圖示位置轉(zhuǎn)過180°角,穿過框架平面的磁通量變化量為0【考點】利用磁通量計算磁感應強度或線圈面積等.【專題】定量思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;理解能力.【答案】D【分析】根據(jù)磁通量的公式,即可計算框架在不同位置時的磁通量?!窘獯稹拷猓篈.框架在圖示位置時,穿過框架平面的磁通量為Φ=BS,故A正確;B.框架繞OO′轉(zhuǎn)過60°角時,穿過框架平面的磁通量為:Φ1=BScos60°=0.5BS,故B正確;C.框架從圖示位置轉(zhuǎn)過90°角時,穿過框架平面的磁通量為零,故C正確;D.框架從圖示位置轉(zhuǎn)過180°角時,穿過框架平面的磁通量變化量為:ΔΦ=BS﹣(﹣BS)=2BS,故D錯誤。本題選擇不正確的,故選:D。【點評】本題考查磁通量的計算,注意公式中S,應該代入的是與磁場方向垂直的平面內(nèi)的面積。二.多選題(共7小題)(多選)9.(2023秋?寧河區(qū)期末)如圖所示的磁場中豎直放置兩個面積相同的閉合線圈S1、S2,由圖可知穿過線圈S1、S2的磁通量及磁感應強度的說法正確的是()A.穿過線圈S1的磁通量比較大 B.穿過線圈S2的磁通量比較大 C.S1處的磁感應強度比S2處的磁感應強度大 D.S1處的磁感應強度比S2處的磁感應強度小【考點】磁通量的概念和計算公式的定性分析.【專題】定性思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;理解能力.【答案】AC【分析】磁感線的疏密表示磁感應強度的大??;磁通量可以用磁感線的條數(shù)進行判斷,條數(shù)越多,磁通量越大?!窘獯稹拷猓捍鸥芯€的疏密表示磁感應強度的大小,根據(jù)磁感線的疏密程度可知,S1處的磁感應強度比S2處的磁感應強度大;根據(jù)磁通量表達式:Φ=BS,由于兩個閉合線圈面積相同,則穿過線圈S1的磁通量比較大,則S1處的磁感應強度比S2處的磁感應強度大。故AC正確,BD錯誤;故選:AC?!军c評】本題主要考查磁通量的大小判斷,穿過線圈的磁感線條數(shù)越多,則磁通量越大。(多選)10.(2024?泉州一模)我國特高壓直流輸電是國家重點工程,已躍居全球第一。特高壓電網(wǎng)的強電流會在周圍空間產(chǎn)生很強的磁場。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、方向相反的電流,從上往下觀察的示意圖如圖所示。直線abc與兩根輸電線等高并垂直,b點位于兩根輸電線間的中點,a、c兩點與b點距離相等,d點位于b點正下方。不考慮其他磁場的影響,則()A.a(chǎn)點的磁感應強度方向豎直向上 B.b點的磁感應強度方向豎直向下 C.c點的磁感應強度方向豎直向下 D.d點的磁感應強度方向豎直向上【考點】磁感應強度的矢量疊加;安培定則(右手螺旋定則).【專題】定性思想;合成分解法;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】AB【分析】根據(jù)右手螺旋定則,可知兩導線在不同點處的磁感應強度方向,根據(jù)磁感應強度大小與電流大小、距離的關系,結(jié)合圖中的位置的對稱性,可知各導線在不同位置的磁感應強度的相對大小,結(jié)合矢量合成法則,即可判斷各點的磁感應強度方向?!窘獯稹拷猓篈C.根據(jù)安培定則知和磁場的疊加可知,a、c點處的磁感應強度方向與近端導線中電流產(chǎn)生的磁場相同,方向均為豎直向上,故A正確,C錯誤;B.根據(jù)安培定則和磁場的疊加可知,兩根電線中的電流,在b點的磁感應強度方向都豎直向下,故b點的合磁感應強度豎直向下,故B正確;D.根據(jù)安培定則和磁場的疊加可知,d點的磁感應強度方向為零,故D錯誤。故選:AB?!军c評】本題考查磁感應強度的矢量合成,注意位置的對稱性特點。(多選)11.(2024秋?沈河區(qū)校級月考)關于磁感應強度B,下列說法正確的是()A.一小段通電直導線放在磁感應強度為零處,它所受磁場力一定為零 B.由B=FIL知,C.磁感應強度的方向,就是小磁針靜止時N極所指的方向 D.磁感應強度的方向,就是一小段通電導線在該處受磁場力的方向【考點】磁感應強度的方向;磁感應強度的定義與物理意義.【專題】定性思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】AC【分析】磁感應強度的方向就是磁場的方向,是小磁針靜止的時候N極所指的方向,也是小磁針的N極所受力的方向;與通電導線所受安培力的方向垂直;磁感應強度B=FIL是定義式,B大小與F、IL【解答】解:A、一小段通電直導線放在磁感應強度為零處,根據(jù)F=BIL可知,它所受磁場力一定為零,故A正確;B、一小段通電導線在某處不受磁場力,可能是導線與磁場平行,而該處的磁感應強度不一定為零,故B錯誤;C、磁感應強度的方向就是小磁針靜止時N極所指的方向,故C正確;D、磁感應強度的方向,與一小段通電導線在該處受磁場力的方向垂直,故D錯誤。故選:AC?!军c評】對于磁感應強度的定義式B=FIL,要明確其定義方法、適用條件,以及各個物理量的含義,可以和電場強度的定義(多選)12.(2024秋?雁塔區(qū)校級期中)如圖所示,兩根通有異向電流的長直導線P、Q平行放置,電流大小I1<I2,a、b兩點在導線橫截面連線的延長線上,c、d為P、Q連線中垂線上兩點,且到P、Q連線的距離相等。已知通電直導線周圍磁場的磁感應強度大小滿足B=kIr,式中k是常量,A.a(chǎn)點磁感應強度不可能為零 B.c、d兩點磁感應強度方向相同 C.c、d兩點磁感應強度大小相等 D.b點磁感應強度的方向垂直于P、Q連線向下【考點】磁感應強度的矢量疊加;通電直導線周圍的磁場.【專題】定性思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】CD【分析】根據(jù)右手螺旋定則和磁感應強度的計算公式分析;根據(jù)右手螺旋定則和磁場疊加原理分析BCD?!窘獯稹拷猓篈.根據(jù)題意,由右手螺旋定則可知,導線P在a點產(chǎn)生的磁場豎直向下,設為B1,導線Q在a點產(chǎn)生的磁場豎直向上,設為B2,若有B1=B2,則kI若a點磁感應強度為零,可得I1r2=I2r1由于I1<I2,r2>r1,則I1r2=I2r1,可能成立,即a點磁感應強度有可能為零,故A錯誤;BC.根據(jù)題意,由右手螺旋定則和通電直導線周圍磁場的磁感應強度大小滿足B=kIr可知,兩導線在由磁場的疊加原理可知可知,c、d兩點磁感應強度大小相等,但方向不同,故B錯誤,C正確;D.根據(jù)題意,由右手螺旋定則可知,導線P在b點產(chǎn)生的磁場豎直向上,設為B3,導線Q在b點產(chǎn)生的磁場為豎直向下的,設為B4,由通電直導線周圍磁場的磁感應強度大小滿足B=kIr可知B4>B3,根據(jù)磁場的疊加原理可知b點磁感應強度的方向垂直于P、故選:CD。【點評】本題考查了右手螺旋定則和磁場疊加原理的應用,基礎題。(多選)13.(2024秋?青州市校級月考)如圖所示,閉合矩形導體框在水平方向的勻強磁場中繞豎直方向的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動。已知勻強磁場的磁感應強度為B,導體框的面積為S,導體框從圖示位置開始轉(zhuǎn)動并開始計時,下列說法正確的是()A.0時刻穿過導體框的磁通量為BS B.導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過180°時,穿過導體框的磁通量為0 C.導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過30°時和60°時,對應穿過導體框的磁通量之比為1:2 D.導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過30°時和150°時,對應穿過導體框的磁通量相同【考點】磁通量的計算.【專題】定量思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】BD【分析】本題根據(jù)磁通量定義,結(jié)合題中關系,根據(jù)Φ=BSsinθ(θ為磁場方向與導體框所在平面的夾角),即可解答?!窘獯稹拷猓篈.根據(jù)磁通量概念,磁通量可以用穿過線圈磁感線的條數(shù)表示,0時刻磁感線和導體框平行,所以0時刻穿過導體框的磁通量為零,故A錯誤;B.導體框從題中圖示位置轉(zhuǎn)過180°時,根據(jù)磁通量的定義,可知穿過導體框的磁通量為零,故B正確;C.導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過30°時,磁通量:Φ1導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過60°時,磁通量:Φ2對應穿過導體框的磁通量之比為1:3,故C錯誤;D.導體框從題中圖示位置轉(zhuǎn)過30°時,磁通量:Φ1=BSsin30°=12BS故選:BD。【點評】考查磁通量的概念,掌握感應電流產(chǎn)生的條件,注意磁通量公式中S是有效面積。(多選)14.(2024?邯鄲開學)關于磁通量,下列說法正確的是()A.圖甲中,通過兩金屬圓環(huán)的磁通量Φ1>Φ2 B.圖乙中,通過N匝邊長為L的正方形金屬線圈的磁通量為12C.圖丙中,在通電直導線的磁場中,線圈在Ⅱ位置時穿過線圈的磁通量不為0 D.圖丙中,在通電直導線的磁場中,若線圈在Ⅰ位置時的磁通量大小為Φ,則線圈從I位置平移至Ⅲ位置過程中,線圈的磁通量的變化量大小為2Φ【考點】計算磁通量的變化量;磁通量的概念和計算公式的定性分析.【專題】定量思想;推理法;電磁感應與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】AD【分析】根據(jù)題意,結(jié)合磁通量定義,分析磁通量變化;磁通量與匝數(shù)無關,根據(jù)磁通量定義計算;根據(jù)對稱性,分析磁通量;磁通量方向相同,都為Φ,穿過線圈的磁通量的變化量大小為2Φ。【解答】解:A.圖甲中繞條形磁鐵的線圈面積越小,抵消的越少,磁通量越大,故Φ1>Φ2故A正確;B.磁通量與匝數(shù)無關,根據(jù)磁通量定義Φ=BS,則其大小為Φ=故B錯誤;C.圖丙中Ⅱ位置時左側(cè)與右側(cè)對稱位置磁場大小相等方向相反,磁通量為0,故C錯誤;D.圖丙中I位置時的磁通量大小為Φ,Ⅲ位置與I位置的磁場方向相反,所以穿過線圈的磁通量的變化量大小為2Φ,故D正確。故選:AD。【點評】本題考查學生對磁通量的掌握,磁通量有大小有方向,但是標量。(多選)15.(2023秋?廣西期中)如圖所示,在水平面邊長L=1m正方形abcd區(qū)域內(nèi),有豎直向下的勻強磁場,磁感應強度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θ=0°時,穿過線框的磁通量為0Wb B.當θ=30°時,穿過線框的磁通量為1Wb C.當θ=60°時,穿過線框的磁通量為2Wb D.當θ=90°時,穿過線框的磁通量為2Wb【考點】計算磁通量的變化量.【專題】定量思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】AB【分析】穿過閉合線框的磁通量變化,線框中產(chǎn)生感應電流,根據(jù)感應電流產(chǎn)生的條件分析;根據(jù)磁通量的公式Φ=BScosθ分析。【解答】解:A、勻強磁場方向豎直向下,線框與豎直方向的夾角為θ=0°時,線框所在平面與磁感線平行,則穿過線框的磁通量為0Wb,故A正確;B、當θ=30°時,af、be邊在水平面的投影長度為be?sin30°=2m×0.5=1m=L,故穿過線框的磁通量為Φ=BL2=1×12Wb=1Wb,故B正確;C、當θ=60°時,af、be邊在水平面的投影長度為be?sin60°=2m×32=3m>L,故穿過線框的磁通量為Φ=BL2=1×12Wb=D、當θ=90°時,與C選項同理,Φ=1Wb,故D正確。故選:AB?!军c評】本題考查了判斷磁通量的變化,以及感應電流產(chǎn)生的條件,注意磁通量的計算公式是關鍵。三.解答題(共5小題)16.(2024?松江區(qū)校級模擬)游樂場中很多有趣的項目和物理學可以聯(lián)系起來。(1)如圖(a)所示是一條高架滑車的軌道示意圖,各處的高度已標在圖上,一節(jié)車廂以1.5m/s的速度從A處出發(fā),最終抵達G處,運動過程中所受阻力忽略。(1)車廂在此過程中的最大速度26.5m/s(g取10m∕s2)。(2)車廂抵達G處后軌道是水平的,可以在軌道上鋪裝一排水平放置的閉合線圈或鋁板,車廂下端裝電磁鐵,簡化模型如圖(b)所示,到線圈處后給電磁鐵通電可實現(xiàn)制動。①已知電磁鐵a端接電源正極,則軌道上線圈所在位置處磁場豎直分量的方向為豎直向上;制動過程中圖示三個線圈中感應電流的方向B(選填:A.都相同;B.不同)。②用磁傳感器可以測量電磁鐵產(chǎn)生的磁場強弱,能描述磁場強弱和方向的物理量叫做磁感應強度,其國際單位是特斯拉。(3)碰碰車是大人和小孩都喜歡的娛樂活動,游樂場上,大人和小孩各駕著一輛碰碰車正對迎面相撞,碰撞前后兩人的位移—時間圖像如圖c所示,已知小孩的質(zhì)量為30kg,大人的質(zhì)量為60kg,碰碰車質(zhì)量相同,碰撞時間極短。下列說法正確的是C。A.碰前大人和車的速度大小為2m/sB.碰撞前后小孩的運動方向保持不變C.碰撞過程中機械能損失為450JD.碰撞過程中小孩和其駕駛的碰碰車受到的總沖量大小為90N?s【考點】磁感應強度的定義與物理意義;右手定則;根據(jù)x﹣t圖像的物理意義分析單個物體的運動情況;動量定理的內(nèi)容和應用.【專題】定量思想;推理法;動量與動能定理或能的轉(zhuǎn)化與守恒定律綜合;推理論證能力.【答案】(1)26.5m/s;(2)①豎直向上,B;②磁感應強度,特斯拉;(3)C?!痉治觥浚?)根據(jù)動能定理解答;(2)根據(jù)楞次定律和安培定則分析;(3)動量守恒定律求出車的質(zhì)量,再運用機械能守恒定律求解機械能損失,由動量定理求解沖量?!窘獯稹拷猓海?)因D點高度最低,故車廂通過D點時速度最大,車廂由A到D過程中,根據(jù)動能定理有mg(hA﹣hD)=代入數(shù)據(jù)m×10×(40-5)(2)①電磁鐵a端接電源正極,電磁鐵中的電流方向為逆時針(俯視),根據(jù)安培定則可知,軌道上線圈所在位置處磁場豎直分量的方向為豎直向上;對于圖示的三個線圈,電磁鐵正在遠離左側(cè)的線圈,根據(jù)楞次定律和安培定則可知,該線圈中的電流方向為逆時針(俯視),同理,電磁鐵正在靠近右側(cè)的線圈,該線圈中電流方向為順時針(俯視),故圖示三個線圈中感應電流的方向不同,故A錯誤,B正確。故選:B;②能描述磁場強弱和方向的物理量叫做磁感應強度,其國際單位是特斯拉。(3)AB.由題圖可知,碰前大人和小孩的速度分別為v1=4-10碰后二者以共同速度運動,其速度為v=即碰前大人和車的速度大小為3m/s,碰撞前后小孩的運動方向改變,故A、B錯誤;C.設碰碰車的質(zhì)量為m,根據(jù)動量守恒定律可得(60+m)×(﹣3)J+(30+m)×2J=(60+30+2m)×(﹣1)J,解得m=30kg,碰撞過程中機械能損失為E損=12D.碰前小孩和其駕駛的碰碰車的總動量為p1=(30+30)×2kg?m/s=120kg?m/s碰后小孩和其駕駛的碰碰車的總動量為p1′=(30+30)×(﹣1)kg?m/s=﹣60kg?m/s由動量定理可知,碰撞過程中小孩和其駕駛的碰碰車受到的總沖量I=p1′﹣p1=(﹣60﹣120)kg?m/s=﹣180N?s碰撞過程中小孩和其駕駛的碰碰車受到的總沖量大小為180N?s,故D錯誤。故選:C。故答案為:(1)26.5m/s;(2)①豎直向上,B;②磁感應強度,特斯拉;(3)C。【點評】考查到動能定理、動量守恒定律、機械能守恒定律、楞次定律和安培定則等,需清楚其定義。17.(2024秋?常州期中)如圖所示,半徑r=10cm的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場,磁感應強度B隨時間t的變化關系為B=5﹣2t(其中t和B的單位為國際單位)。圓形線圈半徑R=20cm,t=0時磁場方向如圖所示。計算結(jié)果中保留π,求:(1)t=0時,穿過圓形線圈的磁通量Φ;(2)前5s內(nèi),穿過圓形線圈的磁通量變化量ΔΦ的大小?!究键c】計算磁通量的變化量;磁通量的計算.【專題】定量思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】(1)t=0時,穿過圓形線圈的磁通量Φ為0.05πWb;(2)前5s內(nèi),穿過圓形線圈的磁通量變化量ΔΦ的大小為0.1πWb?!痉治觥浚?)磁通量為穿過線圈的磁感線的條數(shù),公式Φ=BS,磁感線垂直穿過線圈;(2)根據(jù)公式ΔΦ=|Φ1﹣Φ0|求解穿過圓形線圈的磁通量變化量ΔΦ的大小。【解答】解:(1)根據(jù)磁感應強度B隨時間t的變化關系為B=5﹣2t(其中t和B的單位為國際單位),可知t=0時,B=5T穿過圓形線圈的磁通量:Φ0=BS又有S=πr2代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得:Φ0=0.05πWb(2)根據(jù)題意可知,t=5s時,磁感應強度為:B1=(5﹣2×5)T=﹣5T穿過圓形線圈的磁通量為:Φ1=B1S代入數(shù)據(jù)得:Φ1=﹣0.05πWb前5s內(nèi),穿過圓形線圈的磁通量變化量大小為:ΔΦ=|Φ1﹣Φ0|代入數(shù)據(jù)解得:ΔΦ=0.1πWb答:(1)t=0時,穿過圓形線圈的磁通量Φ為0.05πWb;(2)前5s內(nèi),穿過圓形線圈的磁通量變化量ΔΦ的大小為0.1πWb?!军c評】本題主要考查了磁通量和磁通量變化量,解題關鍵是磁通量為穿過線圈的磁感線的條數(shù),公式Φ=BS,其中磁感線垂直穿過線圈。18.(2024秋?浦東新區(qū)校級期中)用如圖所示的電路研究通電螺線管的磁場(虛線框內(nèi)是螺線管)。用磁傳感器測量螺線管內(nèi)外的磁感應強度分布。(1)虛線框內(nèi)螺線管(空心線圈)符號是A。(2)合上開關,固定滑片位置,記錄磁傳感器探測管前端插入螺線管內(nèi)部的距離d與相應的磁感應強度B,正確操作后得到的實驗圖像應是A。(3)用國際基本單位表示磁感應強度單位:1T=1kg/(A?s2)。(4)若通電后,在螺線管正上方小磁針N極向右,如圖所示,則此時螺線管左側(cè)為A(選填:A.N極;B.S極)。(5)(計算)移動滑片,多次測量通過螺線管的電流強度I、通電螺線管內(nèi)部正中間磁感應強度B和電池兩端電壓U,以此繪出B﹣I和B﹣U圖線。求電源電動勢?!究键c】磁感應強度的定義與物理意義;用閉合電路的歐姆定律計算電源的電動勢和內(nèi)阻;環(huán)形電流或通電螺線管周圍的磁場.【專題】定量思想;極端假設法;電學圖象專題;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】(1)A;(2)A;(3)kg/(A?s2);(4)A;(5)4.5V?!痉治觥浚?)根據(jù)常用元件的符號分析解答即可;(2)由通電螺線管內(nèi)部的磁場特點,可知其磁場分布特點,即特殊位置的值與0的相對大?。唬?)由B的定義式,可知其與其他物理量的等量關系,結(jié)合國際單位制對應的物理量,即可得到B的單位與國際單位制的關系;(4)由小磁針的N極與磁體的NS極的力的關系,可判斷磁體的NS極;(5)由B﹣I圖,可知B與I的關系,即斷路I=0時的B的值;由B﹣U圖像可知B與U的關系,可間接判斷外電路電流為0時的路端電壓,即得到電源電動勢?!窘獯稹拷猓海?)A、圖即為螺線管的圖,故A正確;B、圖為電動機的符號,故B錯誤;C、圖為電容器的符號,故C錯誤;D、圖為可變電容器的符號,故D錯誤;故選:A。(2)CD、通電螺線管內(nèi)部為勻強磁場,故CD錯誤;AB、通電螺線管內(nèi)部為勻強磁場,通電螺線管兩端處的磁場比內(nèi)部要弱,但不為0,故A正確,B錯誤;故選:A;(3)由磁感應強度的定義可知:B=F的單位為N,由F=ma,可知F的單位與國際單位的關系滿足:1N=1kg?m/s2;故B的單位為:1T=1kg/(A?s2);(4)根據(jù)“同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引”可知,螺線管右側(cè)為S極,左側(cè)為N極,故B錯誤,A正確;故選:A;(5)由B﹣I圖可知,B與I成正比,電流為0時,B為0,即斷路時,磁感應強度也為0;由B﹣U圖可知,當U=4.5V時,B=0,即此時為斷路,路端電壓與電源電動勢相等,即電源電動勢E=4.5V。故答案為:(1)A;(2)A;(3)kg/(A?s2);(4)A;(5)4.5V。【點評】本題考查電流的磁效應的理解,利用磁感應強度計算電源電動勢時,注意從圖像中找到極限值。19.(2022秋?豐臺區(qū)期末)通量是物理學中的重要概念,在物理學習中有著重要應用。(1)在研究磁場時我們定義了磁通量。如圖甲所示,在磁感應強度為B的勻強磁場中,面積為S的平面與垂直于B的平面間的夾角為α。求穿過面積S的磁通量Φ;(2)類比磁通量的概念,在電場中可以定義“電通量ΦE”。已知電場強度為E的勻強電場中有一個垂直于電場方向的平面,面積為S。寫出穿過這一面積的電通量的表達式。(3)利用(2)的結(jié)論及所學知識證明:如圖乙所示,在電荷量為q的點電荷的電場中,穿過以點電荷所在位置為球心的任意球面的電通量為定值?!究键c】磁通量的概念和計算公式的定性分析.【專題】定量思想;類比法;磁場磁場對電流的作用;理解能力.【答案】(1)穿過面積S的磁通量Φ=BScosα;(2)穿過這一面積的電通量的表達式ΦE=ES;(3)穿過以點電荷所在位置為球心的任意球面的電通量為定值4πkq?!痉治觥浚?)本題根據(jù)磁通量定義、求磁通量;(2)本題根據(jù)電通量定義,求電通量;(3)本題根據(jù)電通量定義,結(jié)合點電荷場強公式,證明?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)磁通量定義,穿過面積S的磁通量Φ=BScosα;(2)根據(jù)電通量定義,穿過這一面積的電通量的表達式ΦE=ES;(3)根據(jù)電通量定義,穿過任意球面的電通量的表達式ΦE=ES=kqr2×4πr2答:(1)穿過面積S的磁通量Φ=BScosα;(2)穿過這一面積的電通量的表達式ΦE=ES;(3)穿過以點電荷所在位置為球心的任意球面的電通量為定值4πkq?!军c評】本題是一道信息題,其中對電通量的理解,是本題的難點。20.(2023秋?米東區(qū)校級月考)如圖所示,直三棱柱放在空間直角坐標系內(nèi),ab=50cm、ad=20cm,abcd平面垂直O(jiān)xy平面,與Ox、Oy的夾角分別為α=37°,β=53°(sin37°≈0.6,cos37°≈0.8),勻強磁場沿Ox方向,磁感應強度為0.20T。通過Ocbe面的磁通量為多大?通過adOe面的磁通量為多大?【考點】磁通量的概念和計算公式的定性分析.【專題】定量思想;推理法;電磁感應——功能問題;推理論證能力.【答案】通過Ocbe面的磁通量為1.2×10﹣2T;通過adOe面的磁通量為0?!痉治觥烤€圈在勻強磁場中,當線圈平面與磁場方向垂直時,穿過線圈的磁通量Φ=BS,B是磁感應強度,S是線圈的面積.當線圈平面與磁場方向平行時,穿過線圈的磁通量Φ=0,若既不垂直,也不平行,則可分解成垂直與平行,根據(jù)Φ=BSsinθ(θ是線圈平面與磁場方向的夾角)即可求解?!窘獯稹拷猓河深}圖可看出Ocbe面的面積S1=Oe×eb=Oe×absinα=0.2×0.5×0.6m2=0.06m2且Ox⊥Ocbe面,則Ocbe面的磁通量Φ1=BS1=0.06×0.20T=1.2×10﹣2T由題圖可看出adOe面,則adOe面的磁通量Φ2=0答:通過Ocbe面的磁通量為1.2×10﹣2T;通過adOe面的磁通量為0?!军c評】對于勻強磁場中磁通量的求解,可以根據(jù)一般的計算公式Φ=BSsinθ(θ是線圈平面與磁場方向的夾角)來分析線圈平面與磁場方向垂直、平行兩個特殊情況。注意夾角θ不是磁場與線圈平面的夾角,同時理解磁通量不是矢量,但注意分清正面還是反面通過線圈。
考點卡片1.根據(jù)x-t圖像的物理意義分析單個物體的運動情況【知識點的認識】1.定義:x﹣t圖像表示的是物體的位移(位置)隨時間變化的關系。2.圖像實例:3.各參數(shù)的意義:(1)斜率:表示速度;(2)縱截距:表示初位置;(3)交點:表示相遇。4.x﹣t曲線分析:①表示物體由坐標原點開始做勻速直線運動;②表示物體靜止不動;③表示物體沿負方向做勻速直線運動;④交點的縱坐標表示三個運動物體相遇時的位移;⑤t1時刻物體的位移為x1,圖中陰影部分的面積沒有實際意義。5.本考點是x﹣t圖像考法的一種,即根據(jù)x﹣t圖像的物理意義分析單個物體的運動的情況?!久}方向】在光滑地面上將一小鋼球水平彈出,小球碰到墻壁后沿原路徑反向彈回,圖是小球運動的位移—時間圖象,由此圖象可知()A、小球在O﹣t1時間內(nèi)做勻速運動B、小球在O﹣t2時間內(nèi)做勻加速運動C、小球在t2時刻回到了出發(fā)點D、小球在t2時刻被墻壁反彈分析:位移—時間圖象的斜率等于物體運動的速度,從位移圖上可以知道物體在任意時刻的速度(斜率)和位置(縱坐標).解答:A、小球在O﹣t1時間內(nèi)位移隨時間均勻變化,所以小球做勻速運動,故A正確,B錯誤;C、由圖象可知:小球在t2時刻的位移為0,回到了出發(fā)點,故C正確;D、由圖象可知:在小球在t1時刻速度方向改變,故此時被墻壁彈回,故D錯誤。故選:AC。點評:位移圖象的特點:①位移圖象的斜率等于物體的速度;②位移圖象的縱坐標表示物體在某時刻的位置.這是我們解題的關鍵.【解題思路點撥】圖像類問題是從數(shù)學的角度描述了物體的運動規(guī)律,能夠比較直觀地反映位移、速度的大小和方向隨時間的變化情況。針對此類問題,可以首先根據(jù)圖像還原物體的運動情景,再結(jié)合斜率、截距、面積等數(shù)學概念進行分析。2.動量定理的內(nèi)容和應用【知識點的認識】1.內(nèi)容:物體在一個過程始末的動量變化量等于它在這個過程中所受力的沖量.2.表達式:p′﹣p=I或mv﹣mv0=Ft.3.用動量概念表示牛頓第二定律:由mv﹣mv0=Ft,得到F=mv-mv0【命題方向】籃球運動員通常要伸出兩臂迎接傳來的籃球,接球時,兩臂隨球迅速收縮至胸前,這樣可以()A、減小籃球?qū)κ值臎_量B、減小籃球?qū)θ说臎_擊力C、減小籃球的動量變化量D、增大籃球的動量變化量分析:分析接球的動作,先伸出兩臂迎接,手接觸到球后,兩臂隨球引至胸前,這樣可以增加球與手接觸的時間,根據(jù)動量定理即可分析。解答:A、先伸出兩臂迎接,手接觸到球后,兩臂隨球引至胸前,這樣可以增加球與手接觸的時間,根據(jù)動量定理得:﹣Ft=0﹣mv,解得:F=mvt,當時間增大時,作用力就減小,而沖量和動量的變化量都不變,故A錯誤C、運動員接球過程,球的末動量為零,球的初動量一定,則球的動量的變化量一定,故CD錯誤。故選:B。點評:本題主要考查了動量定理的直接應用,應用動量定理可以解題,解題時要注意,接球過程球的動量變化量一定,球與手受到的沖量一定,球動量的變化量與沖量不會因如何接球而改變?!窘忸}方法點撥】1.動量、動量的變化量、沖量、力都是矢量.解題時,先要規(guī)定正方向,與正方向相反的,要取負值.2.恒力的沖量用恒力與力的作用時間的乘積表示,變力的沖量計算,要看題目條件確定.如果力隨時間均勻變化,可取平均力代入公式求出;力不隨時間均勻變化,就用I表示這個力的沖量,用其它方法間接求出.3.只要涉及了力F和力的作用時間t,用牛頓第二定律能解答的問題、用動量定理也能解答,而用動量定理解題,更簡捷.3.熱功率的計算【知識點的認識】根據(jù)功與功率的關系P=Qt=所以電流發(fā)熱的功率為P=I2R【命題方向】在電路中,定值電阻的阻值為R=100Ω,通過它的電流為I=3A,求(1)它的熱功率P是多少瓦特,(2)如果通電10分鐘,求產(chǎn)生的熱量Q是多少焦耳.分析:由焦耳定律可直接求得熱功率與熱量.解答:(1)熱功率:P=I2R=(3A)2×100Ω=900W(2)產(chǎn)生的熱量Q=Pt=900W×10×60s=5.4×105J答:1)它的熱功率P是900瓦特,(2)如果通電10分鐘,產(chǎn)生的熱量Q是5.4×105焦耳點評:考查焦耳定律的基本表達式,注意計算要準確.【解題思路點撥】一、電功率與熱功率的區(qū)別與聯(lián)系(1)區(qū)別:電功率是指某段電路的全部電功率,或這段電路上消耗的全部電功率,決定于這段電路兩端電壓和通過的電流強度的乘積;熱功率是指在這段電路上因發(fā)熱而消耗的功率.決定于通過這段電路電流強度的平方和這段電路電阻的乘積.(2)聯(lián)系:對純電阻電路,電功率等于熱功率;對非純電阻電路,電功率等于熱功率與轉(zhuǎn)化為除熱能外其他形式的功率之和.二、熱功率表達式P=I2R的適用范圍公式P=I2R對任何電路都是成立的。4.用閉合電路的歐姆定律計算電源的電動勢和內(nèi)阻【知識點的認識】閉合電路的歐姆定律的表達式為(1)I=(2)E=U內(nèi)+U外(3)U=E﹣Ir可以根據(jù)具體的問題選擇合適的公式計算電源的電動勢和內(nèi)阻?!久}方向】如圖所示電路中,當開關S接a點時,標有“5V2.5W”的小燈泡L正常發(fā)光,當開關S接b點時,通過電阻R的電流為1A,這時電阻R兩端的電壓為4V.求:(1)電阻R的值;(2)電源的電動勢和內(nèi)阻。分析:(1)由題,當開關S接b點時,通過電阻R的電流為1A,電阻R兩端的電壓為4V,由歐姆定律求出電阻R的值。(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律分別對開關S接a點和b時列方程,聯(lián)立組成方程組求解電動勢和內(nèi)阻。解答:(1)當開關S接b點時,電阻R的值為R=(2)當開關接a時,U1=5V,I1=根據(jù)閉合電路歐姆定律得E=U1+I1r①E=U2+I2r②聯(lián)立①②聯(lián)解得E=6Vr=2Ω答:(1)電阻R的值為4Ω;(2)電源的電動勢和內(nèi)阻分別為E=6V、r=2Ω。點評:本題是簡單的直流電路的計算問題。對于電源的電動勢和內(nèi)阻,常常根據(jù)兩種情況閉合電路歐姆定律列方程,聯(lián)立組成方程組求解。【解題思路點撥】閉合電路的幾個關系式的對比5.通電直導線周圍的磁場【知識點的認識】幾種常見的磁場如下:直線電流的磁場通電螺線管的磁場環(huán)形電流的磁場特點無磁極、非勻強,且距導線越遠處磁場越弱與條形磁鐵的磁場相似,管內(nèi)為勻強磁場,管外為非勻強磁場環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極,且離圓環(huán)中心越遠,磁場越弱安培定則本考點主要針對通電直導線周圍的磁場分布【命題方向】如圖所示、導絨中通入由A向B的電流時,用輕繩懸掛的小磁針()A、不動B、N極向紙里,S極向紙外旋轉(zhuǎn)C、向上運動D、N極向紙外,s極向紙里旋轉(zhuǎn)分析:根據(jù)安培定則可明確小磁針所在位置的磁場方向,從而確定小磁針的偏轉(zhuǎn)方向。解答:根據(jù)安培定則可知,AB上方的磁場向外,則小磁針的N極向紙外,S極向紙里旋轉(zhuǎn),故D正確,ABC錯誤。故選:D。點評:本題考查安培定則的內(nèi)容,對于直導線,用手握住導線,大拇指指向電流方向,四指環(huán)繞的方向為磁場的方向?!窘忸}思路點撥】1.電流的方向跟它的磁感線方向之間的關系可以用安培定則(右手螺旋定則)來判斷。各種電流的磁場磁感線判斷方法如下:(1)直線電流:右手握住導線,讓伸直的拇指所指的方向與電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向。(2)環(huán)形電流:讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導線軸線上磁場的方向。(3)通電螺線管:右手握住螺線管,讓彎曲的四指跟電流的方向一致,拇指所指的方向就是螺線管磁場的方向,或者說拇指所指的就是通電螺線管N極的方向。2.特別提醒(1)磁場是分布在立體空間的,(2)利用安培定則不僅可以判斷磁場的方向,還可以根據(jù)磁場的方向判斷電流的方向。(3)應用安培定則判定直線電流時,四指所指的方向是導線之外磁場的方向;判定環(huán)形電流和通電螺線管電流時,拇指的指向是線圈軸線上磁場的方向。(4)環(huán)形電流相當于小磁針,通電螺線管相當于條形磁鐵,應用安培定則判斷時,拇指所指的一端為它的N極。6.環(huán)形電流或通電螺線管周圍的磁場【知識點的認識】幾種常見的磁場如下:直線電流的磁場通電螺線管的磁場環(huán)形電流的磁場特點無磁極、非勻強,且距導線越遠處磁場越弱與條形磁鐵的磁場相似,管內(nèi)為勻強磁場,管外為非勻強磁場環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極,且離圓環(huán)中心越遠,磁場越弱安培定則本考點主要針對環(huán)形電流或通電螺線管周圍的磁場分布【命題方向】如圖所示為一通電螺線管,a、b、c是通電螺線管內(nèi)、外的三點,下列說法正確的()A、通電螺線管在c處產(chǎn)生的磁場向右B、通電螺線管在a處產(chǎn)生的磁場向右C、通電螺線管內(nèi)部的磁場可認為勻強磁場D、a、b、c三點中a點的磁場最強分析:根據(jù)安培定則即可判斷出通電螺線管產(chǎn)生的磁場的方向.通電螺線管內(nèi)部的磁場的特點是內(nèi)部的磁場最強.解答:A、B、根據(jù)安培定則右手握住螺線管,四指表示電流的方向,則通電螺線管產(chǎn)生的磁場的方向向右,所以通電螺線管在a處產(chǎn)生的磁場向右,通電螺線管在c處產(chǎn)生的磁場向左。故A錯誤,B正確;C、通電螺線管內(nèi)部的磁場可認為勻強磁場。故C正確;D、通電螺線管內(nèi)部的磁場的特點是內(nèi)部的磁場最強,所以a、b、c三點中a點的磁場最強。故D正確;故選:BCD。點評:該題考查通電螺線管產(chǎn)生的磁場的方向,根據(jù)安培定則即可判定,基礎題目.【解題思路點撥】1.電流的方向跟它的磁感線方向之間的關系可以用安培定則(右手螺旋定則)來判斷。各種電流的磁場磁感線判斷方法如下:(1)直線電流:右手握住導線,讓伸直的拇指所指的方向與電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向。(2)環(huán)形電流:讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導線軸線上磁場的方向。(3)通電螺線管:右手握住螺線管,讓彎曲的四指跟電流的方向一致,拇指所指的方向就是螺線管磁場的方向,或者說拇指所指的就是通電螺線管N極的方向。2.特別提醒(1)磁場是分布在立體空間的,(2)利用安培定則不僅可以判斷磁場的方向,還可以根據(jù)磁場的方向判斷電流的方向。(3)應用安培定則判定直線電流時,四指所指的方向是導線之外磁場的方向;判定環(huán)形電流和通電螺線管電流時,拇指的指向是線圈軸線上磁場的方向。(4)環(huán)形電流相當于小磁針,通電螺線管相當于條形磁鐵,應用安培定則判斷時,拇指所指的一端為它的N極。7.安培定則(右手螺旋定則)【知識點的認識】1.安培定則的內(nèi)容分三種不同情況.(1)直線電流:右手握住導線,伸直的拇指的方向代表電流的方向,那么彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向.(2)環(huán)形電流:右手握住環(huán)形導線,彎曲的四指所指的方向就是電流的方向,拇指所指的方向就是環(huán)形中心軸線上的磁感線的方向.(3)通電螺線管:右手握住螺線管,讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致,拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部的磁感線的方向.2.利用安培定則判斷的幾種常見電流的磁場直線電流的磁場通電螺線管的磁場環(huán)形電流的磁場特點無磁極、非勻強,且距導線越遠處磁場越弱與條形磁鐵的磁場相似,管內(nèi)為勻強磁場,管外為非勻強磁場環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極,且離圓環(huán)中心越遠,磁場越弱安培定則本考點主要考查安培定則(右手螺旋定則)的內(nèi)容。【命題方向】通電螺線管的電流方向跟它的磁感線方向之間的關系,也可用安培定則來判定:握住螺線管,讓所指的方向跟一致,則的方向就是.分析:右手螺旋定則判斷通電螺線管的電流方向與它的磁感線方向之間的關系:右手握住螺線管,讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致,拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部的磁感線的方向.解答:右手握住螺線管,讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致,拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部的磁感線的方向.故答案為:右手;彎曲的四指;電流的方向;拇指所指;螺線管內(nèi)部的磁感線的方向。點評:本題考查右手螺旋定則,關鍵是理解其內(nèi)容。屬于基礎簡單題目。【解題思路點撥】1.電流的方向跟它的磁感線方向之間的關系可以用安培定則(右手螺旋定則)來判斷。各種電流的磁場磁感線判斷方法如下:(1)直線電流:右手握住導線,讓伸直的拇指所指的方向與電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向。(2)環(huán)形電流:讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導線軸線上磁場的方向。(3)通電螺線管:右手握住螺線管,讓彎曲的四指跟電流的方向一致,拇指所指的方向就是螺線管磁場的方向,或者說拇指所指的就是通電螺線管N極的方向。2.特別提醒(1)磁場是分布在立體空間的,(2)利用安培定則不僅可以判斷磁場的方向,還可以根據(jù)磁場的方向判斷電流的方向。(3)應用安培定則判定直線電流時,四指所指的方向是導線之外磁場的方向;判定環(huán)形電流和通電螺線管電流時,拇指的指向是線圈軸線上磁場的方向。(4)環(huán)形電流相當于小磁針,通電螺線管相當于條形磁鐵,應用安培定則判斷時,拇指所指的一端為它的N極。8.磁感應強度的定義與物理意義【知識點的認識】1.電流元:在物理學中,把很短一段通電導線中的電流I與導線長度l的乘積叫作電流元。2.磁感應強度(1)定義:電流元垂直于磁場放置時,電流元所受磁場的作用力F與I和l乘積的比值,叫作的磁感應強度。(2)定義式:B=F(3)單位:在國際單位制中,磁感應強度的單位是特斯拉,簡稱特,符號是T,1T=1NA(4)標矢性:矢量,方向即為該處磁場方向,即靜止于該處的小磁針N極所指的方向(5)物理意義:表征磁場強弱的物理量。(6)磁感應強度是磁場本身的性質(zhì),與放不放電流元無關?!久}方向】由磁感應強度的定義式B=A、磁感應強度與通電導線受到的磁場力F成正比B、磁感應強度與電流強度和導線長度的乘積成反比C、磁感應強度的方向與F的方向一致D、只要滿足L很短,I很小的條件,B=分析:在磁場中磁感應強度有強弱,則由磁感應強度來描述強弱.將通電導線垂直放入勻強磁場中,即確保電流方向與磁場方向相互垂直,則所受的磁場力與通電導線的電流與長度乘積之比.公式B=FIL是比值法定義B的,磁感應強度B是由磁場本身的性質(zhì)決定的物理量,不能說B與F成正比,也不能說B解答:AB、磁感應強度B是由磁場本身的性質(zhì)決定的物理量,定義式B=FIL是比值法定義B的,不能說B與F成正比,也不能說B與IL成反比。故AC、根據(jù)左手定則可知,F(xiàn)與B的方向互相垂直。故C錯。D、只要滿足L很短,I很小的條件,B=FIL故選:D。點評:磁感應強度的定義式B=FIL可知,是屬于比值定義法.即B與F、I、L均沒有關系,它是由磁場的本身決定.例如:電場強度E=【解題思路點撥】1.磁感應強度的定義式::B=(1)公式成立條件:通電導線必須垂直于磁場方向放置,不垂直則公式不成立。(2)決定磁感應強度的因素:僅由磁場本身決定,與導線是否受磁場力以及磁場力的大小無關。(3)磁感應強度的定義式也適用于非勻強磁場,這時l應很短,稱為“電流元”,相當于靜電場中的“試探電荷”。2.方向:磁感應強度B是一個矢量,某點磁感應強度的方向不是放在該處的通電導線的受力方向。它的方向可以有以下幾種表述方式:(1)小磁針靜止時N極所指的方向,或小磁針靜止時S極所指的反方向。(2)小磁針N極受力的方向(不論小磁針是否靜止),或S極受力的反方向。(3)磁感應強度的方向就是該點的磁場方向。3.大?。捍艌鲈谀澄恢玫拇鸥袘獜姸鹊拇笮∨c方向是客觀存在的,與通過導線的電流大小、導線的長短無關。即使不放入載流導線,磁感應強度也照樣存在,故不能說“B與F成正比”或“B與Il成反比”。9.磁感應強度的方向【知識點的認識】磁感應強度B是一個矢量,某點磁感應強度的方向不是放在該處的通電導線的受力方向。它的方向可以有以下幾種表述方式:(1)小磁針靜止時N極所指的方向,或小磁針靜止時S極所指的反方向。(2)小磁針N極受力的方向(不論小磁針是否靜止),或S極受力的反方向。(3)磁感應強度的方向就是該點的磁場方向。(4)磁感應強度的方向就是該點磁感線的切線方向?!久}方向】磁感應強度是一個矢量,磁場中某點磁感應強度的方向是()A、正電荷在該點的受力方向B、在該點的小磁針靜止時N極所指方向C、小磁針N極或S極在該點的受力方向D、沿磁感線由N極指向S極分析:磁場中某點磁感應強度的方向就是該點的磁場方向,與電荷所受洛倫茲力方向垂直,與在該點的小磁針靜止時N極所指方向相同,是小磁針N極在該點的受力方向.與磁感線的切線方向相同.解答:A、磁場中某點磁感應強度的方向與正電荷在該點的受力方向垂直。故A錯誤。B、磁場中某點磁感應強度的方向是該點的磁場方向,與在該點的小磁針靜止時N極所指方向相同。故B正確。C、磁場中某點磁感應強度的方向是小磁針N極在該點的受力方向,與S極在該點的受力方向相反。故C錯誤。D、磁感應強度的方向與磁感線的切線方向相同,在磁體外部,沿磁感線的切線由N極指向S極,在磁體內(nèi)部,沿磁感線的切線由S極指向N極。故D錯誤。故選:B。點評:本題關鍵抓住磁感應強度的方向與磁場方向、小磁針N極受力方向、小磁針靜止時N極所指方向、磁感線的切線方向相同,與洛倫茲力垂直.【解題思路點撥】磁感應強度的方向有很多種表述,易錯點是認為磁感應強度的方向就是電流元的受力方向。要牢記并正確理解磁感應強度方向的各種表述。10.磁感應強度的矢量疊加【知識點的認識】磁感應強度是矢量,磁感應強度的疊加遵循矢量法則。【命題方向】兩長直通電導線互相平行,電流方向相同,其截面處于一個等邊三角形的A、B處,如圖所示,兩通電導線在C處的磁感應強度均為B,則C處的總磁感應強度為()A、2BB、BC、0D、3分析:根據(jù)安培定則判斷出A、B兩導線在C處產(chǎn)生的磁場方向,根據(jù)磁場的疊加原理,分析C處的磁感應強度的大小和方向.解答:根據(jù)安培定則可知,導線A在C處產(chǎn)生的磁場方向垂直于AC方向向右,導線B在C處產(chǎn)生的磁場方向垂直于BC方向向右,如圖,根據(jù)平行四邊形定則得到,C處的總磁感應強度為B總=2Bcos30°=3故選:D。點評:本題考查安培定則的應用能力和運用平行四邊形定則求合磁感應強度的能力.【解題思路點撥】磁感應強度的矢量疊加的步驟為:1.先確定每一個獨立的磁感應強度的大小和方向2.運用平行四邊形法則或三角形法則計算合磁感應強度的大小和方向。11.磁通量的概念和計算公式的定性分析【知識點的認識】一、磁通量1.概念:勻強磁場中磁感應強度和與磁場方向垂直的平面面積S的乘積。即Φ=BS。2.拓展:磁場與平面不垂直時,這個面在垂直于磁場方向的投影面積S'與磁感應強度的乘積表示磁通量。即Φ=BSsinθ=BS'。θ表示面與磁場的夾角。3.單位:韋伯(Wb),1Wb=1T?m2.4.標矢性:標量,但有正負,正負表示從不同的方向穿過某個平面。5.磁通量的計算公式(1)公式:Φ=BS.(2)適用條件:①勻強磁場;②S是垂直磁場并在磁場中的有效面積.6.引申:B=Φ7.磁通量的影響因素:根據(jù)公式Φ=BS可知磁通量的大小與磁感應強度和垂直于磁場的面積有關?!久}方向】關于磁通量的概念,以下說法中正確的是()A、磁通量發(fā)生變化,一定是磁場發(fā)生變化引起的B、磁感應強度越大,穿過閉合回路的磁通量也越大C、磁感應強度越大,線圈面積越大,則磁通量也越大D、線圈的磁通量為零,但該處的磁感應強度不一定為零分析:由磁通量公式Φ=BSsinθ可知,磁通量發(fā)生變化,不一定是磁場發(fā)生變化引起的.磁感應強度越大,穿過閉合回路的磁通量也不一定越大.磁感應強度越大,線圈面積越大,磁通量也不一定越大.線圈的磁通量為零,但該處的磁感應強度不一定為零.解答:A、由磁通量公式Φ=BSsinθ可知,可能是由磁感應強度B變化,或由面積S變化,或由角度θ變化引起的。故A錯誤。B、磁通量大小取決于B、S、θ三個因素,磁感應強度越大,穿過閉合回路的磁通量也不一定越大。故B錯誤。C、當線圈與磁場平行時,磁感應強度再大,磁通量為零。則磁感應強度越大,線圈面積越大,磁通量也不一定越大。故C錯誤。D、磁通量為零,磁感應強度可能為零;也可能線圈與磁場平行時,但磁感應強度不為零。故D正確。故選:D。點評:本題考查磁通量的概念,要抓住兩種特殊情況:當線圈與磁場平行時,Φ=0;當線圈與磁場垂直時,Φ=BS.【解題方法點撥】對磁通量的理解(1)線圈平面與磁場方向垂直時磁通量最大,線圈轉(zhuǎn)動后穿過線圈的磁感線條數(shù)減少,磁通量減小。(2)在勻強磁場中才能應用公式Φ=BSsinθ(θ表示面與磁場的夾角)計算磁通量。應用公式時還需要明確公式中各物理量的含義12.磁通量的計算【知識點的認識】1.當平面與磁場垂直時,穿過平面的磁通量為:Φ=BS。2.當平面與磁場不垂直時,S應該為平面與磁感線方向上的投影面積,如下圖圖中穿過平面的磁通量為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”3.磁通量的正、負(1)磁通量是標量,但有正、負,當以磁感線從某一面上穿入時,磁通量為正值,則磁感線從此面穿出時即為負值。(2)若同時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,反向通量大小為Φ2,則穿過該平面的合磁通量Φ=Φ1﹣Φ2?!久}方向】如圖所示,在一半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應強度為B的勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里。現(xiàn)將匝數(shù)為n、半徑為R(R>r)的圓形線圈垂直紙面放置,使其軸線經(jīng)過磁場區(qū)域的圓心,則穿過線圈的磁通量為()A、πBr2B、πBR2
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