7高中物理从三个角度理解“磁通量及其变化”讲义

7高中物理从三个角度理解“磁通量及其变化”讲义


2024年5月18日发(作者:中关村在线模拟攒机功能)

学必求其心得,业必贵于专精

第1点 从三个角度理解“磁通量及其变化”

“磁通量及其变化”是学好电磁感应的一个突破口,直接关系到对楞

次定律及法拉第电磁感应定律的学习与应用.下面从三个角度对该

知识点进行剖析.

1.磁通量Φ的定义

磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面积

的磁通量,定义式为Φ

=BS。

(1)面积S是指闭合电路中包含磁场的那部分的有效面积.

如图1所示,若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂

直,面积分别为S

1

和S

2

,且S

1

〉S

2

,但磁场区域恰好只有ABCD那

么大,穿过S

1

和S

2

的磁通量是相同的,Φ=BS

2

.

- 1 -

学必求其心得,业必贵于专精

图1

(2)如果面积S与磁感应强度B不垂直,可将磁感应强度B向着垂直

于面积S的方向投影,也可以将面积向着垂直于磁感应强度B的方

向投影.

特例: B∥S时,Φ=0;

B⊥S时,Φ最大(Φ=BS).

(3)磁通量与线圈的匝数无关.也可以简单理解为磁通量大小只取决

于穿过闭合线圈的磁感线条数.

2.磁通量的方向

磁通量是标量,但有正负,若设初始时为正,则转过180°时为负.

说明:磁通量是标量,它的方向只表示磁感线是穿入还是穿出.当穿

过某一面积的磁感线既有穿入的又有穿出的时,二者将互相抵消一

部分,这类似于导体带电时的“净"电荷.

3.磁通量的变化ΔΦ

由公式:Φ=BSsin θ可得

磁通量的变化量ΔΦ=Φ

2

-Φ

1

有多种形式,主要有:

(1)S、θ不变,B改变,这时ΔΦ=ΔB·Ssin θ

(2)B、θ不变,S改变,这时ΔΦ=ΔS·Bsin θ

(3)B、S不变,θ改变,这时ΔΦ=BS(sin θ

2

-sin θ

1

)

可见磁通量Φ是由B、S及它们间的夹角θ共同决定的,磁通量的

变化情况应从这三个方面去考虑.

对点例题 如图2所示,一水平放置的矩形线框面积为S,匀强磁场

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