磁通量的分析与计算[学生用书P2]
1.匀强磁场中磁通量的计算
(1)B与S垂直时:Φ=BS,B指匀强磁场的磁感应强度,S为线圈的面积.
(2)B与S不垂直时:Φ=BS⊥,S⊥为线圈在垂直磁场方向上的投影面积,在应用时可将S投影到与B垂直的方向上或者S不动,将B分解为垂直于S和平行于S两个分量,则Φ=B⊥S,如图所示Φ=BSsin θ.
(3)某面积内有不同方向的磁场时分别计算不同方向的磁场的磁通量,然后规定某个方向的磁通量为正,反方向的磁通量为负,求其代数和.
2.非匀强磁场中磁通量的分析:条形磁铁、通电导线周围的磁场都是非匀强磁场,通常只对穿过线圈的磁通量进行定性分析,分析时应兼顾磁场强弱、线圈面积和磁场与线圈的夹角等因素,并可充分利用磁感线来判断,即磁通量的大小对应穿过线圈的磁感线的条数,穿过线圈的磁感线的条数变化,则说明磁通量变化.
3.磁通量的变化(ΔΦ=Φ2-Φ1)大致可分为以下几种情况:
(1)磁感应强度B不变,有效面积S发生变化.如图甲所示.ΔΦ=BS2-BS1=B(S2-S1)=B·ΔS.
(2)有效面积S不变,磁感应强度B发生变化.如图乙所示.ΔΦ=B2S-B1S=(B2-B1)S=ΔB·S.
(3)磁感应强度B和线圈面积S都不变,它们之间的夹角发生变化.如图丙所示.ΔΦ=Φ2-Φ1.
(1)线圈为多匝时,不影响磁通量的计算,即Φ≠NBS,因为穿过线圈的磁感线的条数不受匝数影响.
(2)若线圈面积S1大于磁场区域面积S2,如图,那么Φ=BS中的S应指闭合回路中处于磁场中的那部分的有效面积,即S2.
命题视角1 Φ和ΔΦ的定性分析
如图所示两个环a和b,其面积Sa<Sb,它们套在同一条形磁铁的中央,试比