【概念规律练】
知识点一 磁通量的理解及其计算
1.如图1所示,有一个100匝的线圈,其横截面是边长为L=0.20m的正方形,放在磁感应强度为B=0.50T的匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直.若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变),在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少?
图1
答案 5.5×10-3Wb
解析 线圈横截面为正方形时的面积
S1=L2=(0.20)2m2=4.0×10-2m2.
穿过线圈的磁通量
Φ1=BS1=0.50×4.0×10-2Wb=2.0×10-2Wb
横截面形状为圆形时,其半径r=4L/2π=2L/π.
截面积大小S2=π(2L/π)2=m2
穿过线圈的磁通量
Φ2=BS2=0.50×4/(25π) Wb≈2.55×10-2Wb.
所以,磁通量的变化
ΔΦ=Φ2-Φ1=(2.55-2.0)×10-2Wb=5.5×10-3Wb
点评 磁通量Φ=BS的计算有几点要注意:
(1)S是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积;
B是匀强磁场中的磁感应强度.
(2)磁通量与线圈的匝数无关,也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响.同理,磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1也不受线圈匝数的影响.所以,直接用公式求Φ、ΔΦ时,不必去考虑线圈匝数n.
2.如图2所示,线圈平面与水平方向成θ角,磁感线竖直向下,设磁感应强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量Φ=________.
图2
答案 BScosθ
解析 线圈平面abcd与磁场不垂直,不能直接用公式Φ=BS计算,可以用不同的分