2017-2018高中物理(粤教)选修3-2 模块要点回眸 第1点 从三个角度理解“磁通量及其变化”
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模块要点回眸--精讲·精析·精练16点

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.而在解决实际问题过程中由于对"磁通量"理解不全面,往往容易出错.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.

图1

(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S1和S2,且S1>S2,但磁场区域恰好只有ABCD那么大,穿过S1和S2的磁通量是相同的,Φ=BS2.

(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=Φ2-Φ1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