高中人教版物理選修3-1學(xué)案：第3章-3-幾種常見的磁場-【含解析】(編輯修改稿)
2025-04-05 05:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 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＝BScos θ。式中Scos θ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)。2．磁通量的正、負(fù)(1)磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)，若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(fù)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，反向磁通量大小為Φ2，則穿過該平面的合磁通量Φ＝Φ1－Φ2。3．磁通量的變化量(1)當(dāng)B不變，有效面積S變化時，ΔΦ＝BΔS。(2)當(dāng)B變化，S不變時，ΔΦ＝ΔBS。(3)B和S同時變化，則ΔΦ＝Φ2－Φ1。但此時ΔΦ≠ΔBΔS?！纠?】 如圖所示，有一個垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B＝ T，磁場有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為10 cm，現(xiàn)在在紙面內(nèi)先后放上圓線圈A、B和C(圖中未畫出)，圓心均在O處，A線圈的半徑為1 cm，共10匝；B線圈的半徑為2 cm，只有1匝； cm，只有1匝。(1) T的過程中，A和B線圈中的磁通量改變了多少？(2)在磁場方向轉(zhuǎn)過30176。角的過程中，C線圈中的磁通量改變了多少？[解析] (1)對A線圈，有Φ1＝B1πr，Φ2＝B2πr故A線圈的磁通量的改變量為ΦA(chǔ)＝|Φ2－Φ1|＝(－)10－4 Wb＝10－4 WbB線圈的磁通量的改變量為ΦB＝(－)(210－2)2Wb＝10－4 Wb。(2)對C線圈，Φ1＝Bπr磁場方向轉(zhuǎn)過30176。角，線圈在垂直于磁場方向的投影面積為πrcos 30176。，則Φ2＝Bπrcos 30176。故磁通量的改變量為ΔΦC＝Bπr(1－cos 30176。)＝(510－3)2(1－)Wb＝10－6 Wb。[答案] (1)10－4 Wb 10－4 Wb(2)10－6 Wb上例中，若將線圈A轉(zhuǎn)過180176。角的過程中，A線圈中的磁通量改變了多少？提示：若轉(zhuǎn)過180176。角時，磁通量的變化為ΔΦ＝2BS＝210－4 Wb＝10－4 Wb。磁通量大小的分析與判斷1．定量計算通過公式Φ＝BS來定量計算，計算磁通量時應(yīng)注意的問題：(1)明確磁場是否為勻強磁場，知道磁感應(yīng)強度的大小。(2)平面的面積S應(yīng)為磁感線通過的有效面積。 當(dāng)平面S與磁場方向不垂直時，應(yīng)明確所研究的平面與磁感應(yīng)強度方向的夾角，準(zhǔn)確找出垂直面積。(3)線圈的磁通量及其變化與線圈匝數(shù)無關(guān)，即磁通量的大小不受線圈匝數(shù)的影響。2．定性判斷磁通量是指穿過線圈面積的磁感線的“凈條數(shù)”，當(dāng)有不同方向的磁場同時穿過同一面積時，此時的磁通量為各磁場穿過該面磁通量的代數(shù)和。，一個面積為2S的矩形線框abcd，水平放置在勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向與線框平面夾角為30176。角，O1O2分別為bc邊和ad邊的中點?，F(xiàn)將線框的右半邊繞逆時針旋轉(zhuǎn)90176。，在這一過程中，通過線框的磁通量的變化量的大小為( )A．BS B．BSC．BS D．(－1)BSB [當(dāng)線框轉(zhuǎn)動前，穿過矩形線框的磁通量為：Φ1＝2BSsin 30176。＝BS；當(dāng)線框右半邊轉(zhuǎn)動后，整個面的磁通量為：Φ2＝BSsin 30176。＋BScos 30176。＝BS，磁通量變化量為：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝BS，故選項B正確，A、C、D錯誤。]磁場的疊加【例4】 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，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點的距離均相等。
畢業(yè)設(shè)計相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1