2025年人教版高中物理精講精練必修3第17講：磁感應(yīng)強度 磁通量 原卷版

第17講：磁感應(yīng)強度磁通量【考點梳理】考點一：磁感應(yīng)強度的定義和物理意義考點二：磁感應(yīng)強度的疊加問題考點三：磁感應(yīng)強度的計算考點四：磁通量的理解和計算考點五：：磁通量的變化量問題考點六：磁場、磁通量的綜合問題【知識梳理】知識點一、磁感應(yīng)強度1．定義：一段通電直導(dǎo)線垂直放在磁場中所受的力與導(dǎo)線中的電流和導(dǎo)線的長度的乘積的比值，叫磁感應(yīng)強度．2．定義式：B＝eq\f(F,Il).3．單位：特斯拉，簡稱特，符號為T.4．B反映了磁場的強弱．5．磁感應(yīng)強度是矢量，小磁針的N極在磁場中某點受力的方向，就是這點磁感應(yīng)強度的方向．知識點二、勻強磁場1．概念：各點磁感應(yīng)強度大小相等、方向相同的磁場．2．磁感線特點：勻強磁場的磁感線是間隔相等的平行直線．知識點三、磁通量1．定義：勻強磁場中磁感應(yīng)強度和與磁場方向垂直的平面面積S的乘積．即Φ＝BS.2．拓展：磁場與平面不垂直時，這個面在垂直于磁場方向的投影面積S′與磁感應(yīng)強度的乘積表示磁通量．3．單位：國際單位是韋伯，簡稱韋，符號是Wb,1Wb＝1T·m2.4．引申：B＝eq\f(Φ,S)，表示磁感應(yīng)強度的大小等于穿過垂直磁場方向的單位面積的磁通量．技巧方法歸納：1.磁通量的計算：(1)公式：Φ＝BS.適用條件：①勻強磁場；②磁感線與平面垂直．(2)若磁感線與平面不垂直，則Φ＝BScosθ.其中Scosθ為面積S在垂直于磁感線方向上的投影面積S1，如圖所示．2．磁通量的正負(fù)：磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，若磁感線從某一面穿入時，磁通量為正值，磁感線從此面穿出時則為負(fù)值．3．磁通量可用穿過某一平面的磁感線條數(shù)表示．若有磁感線沿相反方向穿過同一平面，則磁通量等于穿過該平面的磁感線的凈條數(shù)(磁通量的代數(shù)和)．【題型歸納】題型一：磁感應(yīng)強度的定義1．（24-25高二上·上海）關(guān)于磁感應(yīng)強度，下列說法中正確的是（）A．磁場中某點磁感應(yīng)強度的大小，跟放在該點的通電導(dǎo)線有關(guān)B．磁場中某點磁感應(yīng)強度的方向，跟放在該點的通電導(dǎo)線方向垂直C．在磁場中某點的通電導(dǎo)線不受磁場力的作用時，該點磁感應(yīng)強度大小一定為零D．在磁場中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強度越大2．（23-24高一下·河北邯鄲·期末）關(guān)于磁感應(yīng)強度下列說法正確的是（）A．根據(jù)定義式，磁場中某點的磁感應(yīng)強度B與F成正比，與I成反比B．磁感應(yīng)強度B是矢量，方向與該點的小磁針靜止時N極所指的方向一致C．磁感應(yīng)強度B是矢量，方向與電流元所受安培力的方向相反D．在某一磁場中，同一點的B是相同的，不同點的B也可能相同3．（23-24高二上·山東臨沂·期末）關(guān)于磁感應(yīng)強度，下列說法中正確的是（

）A．由可知，B與F成正比，與IL成反比B．一小段通電導(dǎo)體在某處不受磁場力，說明此處一定無磁場C．磁感應(yīng)強度的方向就是該處電流受力方向D．磁感應(yīng)強度的大小等于穿過垂直磁場方向的單位面積的磁通量題型二：磁感應(yīng)強度的疊加問題4．（24-25高二上·甘肅臨夏·階段練習(xí)）如圖，在磁感應(yīng)強度大小為B0的勻強磁場中，兩長直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l。在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點處的磁感應(yīng)強度為零。則P中的電流在a點處磁感應(yīng)強度的大小為（）A．0 B． C． D．5．（24-25高二上·全國·期末）如圖所示，兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點的距離均相等。下列說法正確的是（

）A．O點處的磁感應(yīng)強度不為零B．a(chǎn)、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反C．c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相同D．a(chǎn)、c兩點處的磁感應(yīng)強度的方向相同6．（24-25高二上·江蘇泰州·階段練習(xí)）我國三相高壓輸電技術(shù)處于國際領(lǐng)先地位，通電導(dǎo)線周圍存在磁場，假如有三根平行通電長直導(dǎo)線在正三角形的三個頂點A、B、C上，O點為三角形中點，三根導(dǎo)線電流方向如圖所示，電流大小相等，若A處長直導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的大小為B，則關(guān)于O點的磁場描述正確的是（）A．磁感應(yīng)強度大小為，方向沿BF方向斜向下B．磁感應(yīng)強度大小為，方向沿DA方向斜向上C．磁感應(yīng)強度大小為2B，方向與BF連線垂直斜向上D．磁感應(yīng)強度大小為3B，方向沿CE方向向上題型三：磁感應(yīng)強度的計算7．（22-23高二上·青海西寧·期末）在勻強磁場中，有一根長0.4m的通電導(dǎo)線，導(dǎo)線中的電流為20A，這條導(dǎo)線與磁場方向垂直時，所受的磁場力為16N，則磁感應(yīng)強度的大小為（）A．0T B．1T C．2T D．4T8．（21-22高二上·山西陽泉·期末）把一長20cm的直導(dǎo)線放入永磁體產(chǎn)生的勻強磁場中，使導(dǎo)線和磁場方向垂直，導(dǎo)線中的電流是2.0A，受到的安培力大小是3.6×10-2N。求：(1)永磁體產(chǎn)生的勻強磁場的磁感應(yīng)強度多大？(2)將導(dǎo)線從磁場中取走后，永磁體產(chǎn)生的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為多大？9．（20-21高二上·廣西南寧·期末）在某勻強磁場中，長的通電直導(dǎo)線垂直該磁場方向放置，當(dāng)通過導(dǎo)線的電流時，它受到的磁場力大小。（1）求該處的磁感應(yīng)強度大?。唬?）若通電直導(dǎo)線的長度不變，通過導(dǎo)線的電流增大為，垂直放在該磁場的另一處，求此時該處的磁感應(yīng)強度大小。題型四：磁通量的理解和計算10．（24-25高二上·黑龍江牡丹江）關(guān)于磁感應(yīng)強度B和磁通量，下列說法正確的是（）A．B與F成正比，與成反比B．當(dāng)一段通電導(dǎo)線在空間某處受到的力為零時，該處一定沒有磁場C．相同的通電導(dǎo)線，放在同一勻強磁場中，受到的力不一定相同D．通過某一面積的磁通量為零，則該處的磁感應(yīng)強度一定為零11．（23-24高二上·江蘇泰州·期末）如圖所示，水平桌面上平行放置兩根足夠長直導(dǎo)線，通以相同的電流，一矩形線圈從A位置運動到對稱的B位置過程中，下列說法正確的是（）A．在B位置穿過線圈的磁感線方向垂直水平面向下B．在A位置穿過線圈的磁感線方向垂直水平面向上C．從A到B穿過線圈的磁通量一直減小D．從A到B穿過線圈的磁通量先減小后增大12．（23-24高二上·甘肅酒泉·期末）如圖所示，線圈平面與磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場方向垂直，線圈面積為S，則下列說法錯誤的是（）A．此時穿過線圈的磁通量為B．線圈繞轉(zhuǎn)過角時，穿過線圈的磁通量為C．線圈繞轉(zhuǎn)過角時，穿過線圈的磁通量為0D．從初位置轉(zhuǎn)過角時，穿過線圈的磁通量與初始位置相同題型五：：磁通量的變化量問題13．（24-25高二上·山東青島·階段練習(xí)）如圖所示，長方形框架的面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場方向垂直。下列說法不正確的是（）A．框架在圖示位置時，穿過框架平面的磁通量為BSB．框架繞轉(zhuǎn)過60°角時，穿過框架平面的磁通量為0.5BSC．框架從圖示位置轉(zhuǎn)過90°角時，穿過框架平面的磁通量為零D．框架從圖示位置轉(zhuǎn)過180°角，穿過框架平面的磁通量變化量為014．（24-25高二上·全國·單元測試）如圖所示，我國的探月衛(wèi)星在進入地月轉(zhuǎn)移軌道時，由于衛(wèi)星姿勢的改變，衛(wèi)星中一邊長為的正方形導(dǎo)線框由水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向，此處磁場磁感應(yīng)強度，方向如圖所示，則下列說法正確的是(，)（

）A．在水平位置時，穿過線框的磁通量的大小為B．在豎直位置時，穿過線框的磁通量的大小為C．該過程中穿過線框的磁通量的變化量的大小是D．該過程中穿過線框的磁通量的變化量的大小是15．（23-24高二上·江蘇南京·期末）如圖所示，我國的球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）是世界上最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，被稱為“超級天眼”?！疤煅垩劭簟钡闹睆綖镈，其所在處地磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，與“眼眶”平面平行、垂直的分量大小分別為、，則（）A．、、三者大小關(guān)系滿足B．穿過“眼眶”的磁通量大小為C．在地球自轉(zhuǎn)的過程中，穿過“眼眶”磁通量的變化量為0D．在地球自轉(zhuǎn)的過程中，穿過“眼眶”磁通量的變化量為題型六：磁場、磁通量的綜合問題16．（24-25高二上·河南平頂山）如圖所示，匝數(shù)為、邊長為的正方形線圈位于紙面內(nèi)，過和中點的連線恰好位于垂直紙面向外范圍足夠大的勻強磁場的右邊界上，磁感應(yīng)強度大小為，求：(1)圖示位置時穿過線圈的磁通量；(2)若線圈從圖示位置開始按圖示方向繞軸轉(zhuǎn)過的過程中，磁通量的變化量大小。17．（24-25高二上·全國）線圈甲的匝數(shù)，半徑；線圈乙的匝數(shù)，半徑。如圖所示，兩線圈放在水平面上，且為同心圓，在線圈甲內(nèi)加垂直線圈平面向下的磁感應(yīng)強度為的勻強磁場。則：（取3.14，計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）(1)若磁場的磁感應(yīng)強度減小到，則穿過線圈乙的磁通量的變化量為多少？(2)若保持勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小不變，方向轉(zhuǎn)到與豎直方向成，則穿過線圈甲的磁通量的變化量為多少？18．（24-25高二上）如圖所示是邊長的正方形金屬框，勻強磁場區(qū)域右邊界與水平線間的夾角勻強磁場磁感應(yīng)強度，方向垂直紙面向外，圖示位置點位于邊的中點。(1)求圖示位置穿過金屬框的磁通量；(2)若將金屬框以為軸，向紙面外轉(zhuǎn)動，求磁通量的變化量【高分達標(biāo)】一、單選題19．（24-25高二上·山東青島·期中）某同學(xué)設(shè)計了一個測量微弱磁場的實驗裝置。先在水平實驗臺上放置一枚小磁針，發(fā)現(xiàn)小磁針N極指北，然后他把一直導(dǎo)線沿南北方向置于小磁針正上方，并通入恒定電流，發(fā)現(xiàn)小磁針的N極穩(wěn)定后指向為北偏西45°，設(shè)通電直導(dǎo)線的磁場在小磁針位置的磁感強度大小為B，已知當(dāng)?shù)氐卮艌龅拇鸥袘?yīng)強度的水平分量大小為。下列說法正確的是（）A．直導(dǎo)線中通入的電流方向由南向北 B．的方向由北向南C．，方向水平向東 D．，方向水平向東20．（24-25高二上·浙江·期中）如圖所示，二根長直導(dǎo)線A、B均垂直于紙面放置，AB與BO間夾角為90°，A、B間距與B、O間距相等，已知通電長直導(dǎo)線形成的磁場在空間某點處的磁感應(yīng)強度大小，k為比例系數(shù)，r為該點到長直導(dǎo)線的距離，I為導(dǎo)線的電流強度。當(dāng)A中通入大小為I、方向垂直紙面向里的恒定電流時，O點的磁感應(yīng)強度大小為，若A、B同時通入大小為I、方向垂直紙面向里的恒定電流，在O點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為（）A． B． C． D．21．（24-25高二上·河南南陽·期中）關(guān)于磁通量，下列說法正確的是（）A．穿過線圈的磁通量越大，表明磁感應(yīng)強度B越大B．線圈的面積S越大，穿過線圈的磁通量越大C．將線圈翻轉(zhuǎn)180°，穿過線圈的磁通量一定不變D．僅增加線圈的匝數(shù)，穿過線圈的磁通量一定不變22．（24-25高二上·遼寧·期中）如圖所示，三根平行直導(dǎo)線的截面圖剛好為等邊三角形，電流和方向垂直紙面向里，電流方向垂直紙面向外，它們的電流大小都相同，，每根導(dǎo)線在A點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小均為，則點的合磁感應(yīng)強度為（）A． B． C． D．23．（24-25高二上·山東青島）如圖所示，條形磁鐵固定在水平桌面上，以條形磁鐵的右端點為原點，中軸線為x軸建立一維坐標(biāo)系。將一個靈敏的小磁針放置在x軸上不同的位置，小磁針穩(wěn)定后磁北極與x軸之間的夾角記為θ，實驗測得sinθ與x之間的關(guān)系如圖乙所示，已知該處的地磁場的方向水平，磁感應(yīng)強度大小為B0，下列說法正確的是（）A．條形磁鐵的右端為S極B．條形磁鐵在x0處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為C．條形磁鐵在x0處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為B0D．x越大，條形磁鐵在該處產(chǎn)生的磁場方向與地磁場方向的夾角越小24．（24-25高二上·河南新鄉(xiāng)）如圖所示，等邊三角形abc位于勻強磁場中，磁場的方向與三角形平面平行，三角形的中心處有一長直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有垂直于三角形平面向里的恒定電流。已知b點的磁感應(yīng)強度為0，則（）A．勻強磁場的方向由c指向a B．a(chǎn)、c兩處的磁感應(yīng)強度相同C．c處的磁感應(yīng)強度方向垂直于bc向上 D．a(chǎn)c邊上，中點處的磁感應(yīng)強度最大25．（24-25高二上·全國·課后作業(yè)）如圖，沿南北方向放置一水平長直導(dǎo)線，在導(dǎo)線正下方附近水平放置一個小磁針，小磁針初始時處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)給導(dǎo)線中通入恒定電流，從上往下看，小磁針逆時針偏轉(zhuǎn)，待最終靜止時小磁針在水平面內(nèi)偏轉(zhuǎn)了30°，已知地磁場的水平分量為3×10?5T，則下列說法正確的是（）A．通電長直導(dǎo)線的電流方向為從北向南B．通電長直導(dǎo)線在小磁針處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為C．通電長直導(dǎo)線在小磁針處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為D．通電長直導(dǎo)線中的電流大小變?yōu)樵瓉淼?倍，則小磁針最終靜止時與初始位置之間的夾角變?yōu)樵瓉淼?倍26．（24-25高二上·全國·單元測試）如圖所示，矩形線圈abcd與有界的勻強磁場垂直，線圈的一半在磁場內(nèi)，已知線圈的面積為2S，磁場的磁感應(yīng)強度為B，規(guī)定圖示位置穿過線圈的磁通量為正，以下說法正確的是（）A．在圖示位置時穿過線圈的磁通量為B．線圈以ab為軸轉(zhuǎn)過時穿過線圈的磁通量為BSC．線圈以ab為軸轉(zhuǎn)過時穿過線圈的磁通量為D．線圈以cd為軸轉(zhuǎn)過時穿過線圈的磁通量為27．（24-25高二上·全國·課后作業(yè)）如圖所示，四根平行直導(dǎo)線M、N、P、Q的截面對稱分布在同一圓周上，截面的連線互相垂直，為圓心。中沒有電流，中通有方向相反、大小均為的電流時，點的磁感應(yīng)強度大小為?，F(xiàn)在中通入大小也為的電流時，點的磁感應(yīng)強度大小仍為，則（

）A．中的電流方向相反B．點的磁場方向由指向C．若切斷或中的電流，點磁感應(yīng)強度大小均為D．切斷中電流后點磁感應(yīng)強度方向與切斷中電流后點磁感應(yīng)強度方向相反28．（24-25高三上·廣東廣州）已知通電長直導(dǎo)線在其周圍某點產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度大小與通電導(dǎo)線中的電流I成正比，與該點到通電導(dǎo)線的距離r成反比，即，式中k為比例系數(shù)，現(xiàn)有兩條相距為L的通電長直導(dǎo)線a和b平行放置，空間中存在平行于圖中菱形PbQa的勻強磁場（圖中未畫出）。已知菱形PbQa的邊長也為L，當(dāng)導(dǎo)線a和b中通以大小相等、方向如圖所示的電流I時，P點處的磁感應(yīng)強度恰好為零。下列說法正確的是（）A．Q點處的磁感應(yīng)強度大小為 B．兩導(dǎo)線連線中點處的磁感應(yīng)強度大小為C．勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為 D．勻強磁場的方向從Q點指向P點二、多選題29．（24-25高二上·海南?？凇て谥校┤鐖D所示，我國的探月衛(wèi)星在進入地月轉(zhuǎn)移軌道時，由于衛(wèi)星姿勢的改變，衛(wèi)星中一邊長為50cm的正方形導(dǎo)線框由水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向，此處磁場磁感應(yīng)強度，方向如圖所示，則下列說法正確的是（sin37°=0.6、cos37°=0.8）（）A．在水平位置時，穿過線框的磁通量的大小為B．在豎直位置時，穿過線框的磁通量的大小為C．該過程中穿過線框的磁通量的變化量的大小是D．該過程中穿過線框的磁通量的變化量的大小是30．（24-25高二上·河南·階段練習(xí)）如圖所示，長直導(dǎo)線MN通有N→M的恒定電流，線框abcd與長直導(dǎo)線共面，處于I位置。下列說法正確的是（）A．長直導(dǎo)線右側(cè)的磁場方向垂直紙面向里B．若線框中通以順時針方向的電流，則長直導(dǎo)線對ad邊有向左的作用力C．若線框從I位置平移到Ⅱ位置，則磁通量增大D．若線框從I位置平移到關(guān)于長直導(dǎo)線對稱的Ⅲ位置，則磁通量變化量為零31．（24-25高二上·遼寧沈陽·階段練習(xí)）關(guān)于磁感應(yīng)強度B，下列說法正確的是（）A．一小段通電直導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強度為零處，它所受磁場力一定為零B．由知，一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力的作用，則該處的磁感應(yīng)強度一定為零C．磁感應(yīng)強度的方向，就是小磁針靜止時N極所指的方向D．磁感應(yīng)強度的方向，就是一小段通電導(dǎo)線在該處受磁場力的方向32．（24-25高二上·山東青島·階段練習(xí)）等腰直角三棱柱如圖所示，其中側(cè)面abcd為正方形，邊長為L，側(cè)面cdef與水平面平行，該三棱柱位于水平向左的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B。下列說法正確的是（）A．穿過正方形abcd的磁通量大小為B．穿過矩形abcd的磁通量和穿過矩形abfe的磁通量相等C．磁通量有正負(fù)，所以是矢量D．穿過矩形abfe的磁通量大小為33．（24-25高二上·山東泰安·階段練習(xí)）如圖所示，面積大小為S的矩形線圈abcd，放在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，線圈可以繞轉(zhuǎn)動。下列說法中正確的是（）A．當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過30°時，穿過線圈的磁通量大小B．當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時，穿過線圈的磁通量大小C．當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180°的過程中，穿過線圈的磁通量的變化量大小D．當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過360°的過程中，穿過線圈的磁通量的變化量大小34．（24-25高二上·全國·單元測試）如圖所示，兩根通有異向電流的長直導(dǎo)線P、Q平行放置，電流大小，a、b兩點在導(dǎo)線橫截面連線的延長線上，c、d為P、Q連線中垂線上兩點，且到P、Q連線的距離相等。已知通電直導(dǎo)線周圍磁場的磁感應(yīng)強度大小滿足，式中k是常量，I是導(dǎo)線中的電流大小，r是該點到直導(dǎo)線的距離。則下列說法正確的是（

）A．a(chǎn)點磁感應(yīng)強度不可能為零 B．c、d兩點磁感應(yīng)強度方向相同C．c、d兩點磁感應(yīng)強度大小相等 D．b點磁感應(yīng)強度的方向垂直于P、Q連線向下三、解答題35．（23-24高二上·