2020学年高中物理（课堂同步系列二）每日一题 磁通量（含解析）新人教版选修3-1

2020学年高中物理（课堂同步系列二）每日一题 磁通量（含解析）新人教版选修3-1

磁通量 高考频度：★☆☆☆☆ 难易程度：★★☆☆☆ （2020·陕西省黄陵中学高二期中）将面积为 0.50m2 的单匝线圈放在磁感应强度为 2.0×102 T 的匀强磁场中，线圈与磁场垂直，下列说法正确的是 A．穿过线圈的磁通量为 0 B．穿过线圈的磁通量为 100 Wb C．穿过线圈的磁通量为 200 Wb D．穿过线圈的磁通量为 400 Wb 【参考答案】B 【试题解析】当线圈平面与磁感线垂直时，穿过线圈的磁通量：Φ=BS=2.0×102×0 .50 Wb=1.0×102 Wb，故 B 正确。 【知识补给】 磁通量的计算 对公式 Φ=BS 的理解及应用： （1）公式 Φ=BS 只适用于匀强磁场； （2）磁通量的大小与匝数无关； （3）S 是指闭合回路线圈在垂直于磁场方向上的有效面积。 ①如果磁感线与平面不垂直，如图甲所示，有效面积应理解为原平面在垂直磁场方 向上的投影面积，如果平面与垂直磁场方向的夹角为 θ，则有效面积为 Scos θ， 穿过该平面的磁通量为 Φ=BScos θ。 ②S 指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积，如图乙，闭合回路 abcd 和闭合回路 ABCD 虽然面积不同，但穿过它们的磁通量却相同：Φ=BS2。 （4）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。 三个相同的矩形线圈置于水平向右的匀强磁场中，线圈Ⅰ平面与磁场方向垂直， 线圈Ⅱ、Ⅲ平面与线圈Ⅰ平面的夹角分别为 30°和 45°，如图所示。穿过线圈Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ的磁通量分别为 ΦⅠ、ΦⅡ、ΦⅢ。下列判断正确的是 A．ΦⅠ=ΦⅡ B．ΦⅡ=ΦⅢ C．ΦⅠ>ΦⅡ D．ΦⅢ>ΦⅡ （2020·黑龙江省齐齐哈尔市高三第三次模拟）如图所示，半径为 R 的圆形单 匝线圈 a 内有一单匝内接三角形线圈 b，两线圈彼此绝缘，磁感应强度大小为 B 的 匀强磁场的边缘与三角形线圈 b 重合，则穿过 a、b 两线圈的磁通量之比为 A．1:1 B．1:2 C．4 :9 D．9:4  如图所示，面积为 S 的线圈平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直，一半在磁 场中，则穿过线圈的磁通量为 A．0 B． BS C．BS D． 2BS （2020·云南省玉溪市易门一中高二期中）如图所示，一根条形磁铁穿过一个 弹性线圈，将线圈面积拉大，放手后穿过线圈的 A．磁通量减少且合磁通量向左 B．磁通量增加且合磁通量向左 C．磁通量减少且合磁通量向右 D．磁通量增加且合磁通量向右 （2020·天津市宝坻区高二联考）如图所示是等腰直角三棱锥，其中侧斜面 abc d 为边长为 L 的正方形，abef 和 ade 均为竖直面，dcfe 为水平面。将次等腰直角三 棱锥安图示方式放置于竖直向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场中，下面说法中正确 的是 A．通过 abcd 面的磁通量大小为 BL² B．通过 dcfe 面的磁通量大小为 BL² C．通过 ade 的磁通量为零 D．通过 abfe 面的磁通量大小为 BL² 如图所示，一面积为 S 的长方形线圈有一半处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中， 这时穿过线圈的磁通量为__________ ，当线圈从图中位置转过 60°的瞬间， 穿过 线圈的磁通量为________，当线圈从图中位置转过 90°过程中穿过这个线圈的磁通 量改变了________，当线圈从图中位置转过 180°过程中穿过这个线圈的磁通量改 变了________。 【参考答案】 C 线圈在 I 位置时，线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量最大为：Φl=BS，线 圈在Ⅱ、Ⅲ位置时，穿过线圈的磁通量分别为：ΦⅡ=BScos30°= BS，ΦⅢ=BScos45 °= BS。则有：Φl>ΦⅡ>ΦⅢ，故选 C。 【名师点睛】理解磁通量的物理意义：穿过磁场中某一面积的磁感线的条数；对于 匀强磁场，可以根据公式 Φ=BScos θ 判断磁通量如何变化。 【名师点睛】当穿过线圈的磁感线有相反的两种方向时，要根据抵消后的条数来确 定磁通量的大小．磁感线是闭合曲线，磁铁外部与内部磁感线条数相等，而磁铁内 外穿过线圈的磁感线方向相反，根据抵消情况确定磁通量的变化。 C 通过 abcd 平面的磁通量大小为 ，A 错误；dcfe 平面是 abcd 平面在垂直磁场方向上的投影，所以磁通量大小为 ，B 错误；ade 平面和 abfe 面 都有磁场平行，没有磁感线穿过这两个平面，所以磁通量为零，C 正确，D 错误。 【名师点睛】本题考查磁通量的公式为 ，注意夹角是 B 与 S 的夹角。 BS BS BS BS 如图，当长方形线圈 abcd 有一半处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中时，磁通量为：Φ1=B · S= BS，当线圈以 ab 为轴从图中位置转过 60°的瞬间，线圈在垂直于磁场方向投 影的面积为 S，则磁通量为 Φ2=B· S= BS，当线圈从图中位置转过 90°时，线 圈与磁场平行，磁通量是 0，所以该过程中穿过这个线圈的磁通量改变了：0– BS= – BS，大小是 BS，当线圈从图中位置转过 180°时，磁通量的方向与原方向相 反，所以是–BS；该过程中穿过这个线圈的磁通量改变了：–BS– BS=– BS，大 小是 BS。