2017-2018学年高中创新设计物理教科版选修3-2练习:第一章 第1.2节 电磁感应的发现 感应电流产生的条件
2017-2018学年高中创新设计物理教科版选修3-2练习:第一章 第1.2节 电磁感应的发现 感应电流产生的条件第2页

  

  

  【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