（山東省專用）2018-2019學年高中物理 第三章 磁場 第3節(jié) 幾種常見的磁場講義（含解析）新人教版選修3-1.doc

第3節(jié)幾種常見的磁場 　　　　　　　　　　　　　　1.磁感線是假想的線，磁感線可以定性地描述磁場的強弱和方向。 2．電流的磁場方向可由右手螺旋定則(或安培定則)判定。 3．安培提出了分子電流假說，能夠解釋磁化、退磁等一些磁現(xiàn)象。 4．磁通量的大小為：Φ＝BS，磁感應強度也可叫做磁通密度。 一、磁感線 1．定義：用來形象描述磁場強弱和方向的假想曲線。 2．特點 (1)磁感線的疏密程度表示磁場的強弱。磁場強的地方，磁感線較密；磁場弱的地方，磁感線較疏。 (2)磁感線某點的切線方向表示該點磁感應強度的方向。 二、幾種常見的磁場 電流的磁場方向可以用安培定則(右手螺旋定則)判斷。 1．直線電流的磁場 右手握住導線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向。 2．環(huán)形電流的磁場 讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導線軸線上磁感線的方向。 3．通電螺線管的磁場 右手握住螺線管，讓彎曲的四指跟電流的方向一致，拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部的磁場的方向或者說拇指所指的方向是它的北極的方向。 三、安培分子電流假說 1．分子電流假說：安培認為，在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流，即分子電流。分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為小磁體，它的兩側(cè)相當于兩個磁極。 2．分子電流假說意義：能夠解釋磁化以及退磁現(xiàn)象，解釋磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。 3．磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由電荷的運動產(chǎn)生的。 四、勻強磁場和磁通量 1．勻強磁場 (1)定義：強弱、方向處處相同的磁場。 (2)磁感線特點：疏密均勻的平行直線。 2．磁通量 (1)定義：勻強磁場中磁感應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′與磁感應強度的乘積表示磁通量。 (3)單位：國際單位制是韋伯，簡稱韋，符號是Wb，1 Wb＝1_Tm2。 (4)引申：B＝，表示磁感應強度等于穿過單位面積的磁通量，因此磁感應強度又叫磁通密度。 1．自主思考——判一判 (1)磁感線是閉合的曲線，沒有起始終了的位置。(√) (2)磁感線可以用細鐵屑來顯示，因而是真實存在的。() (3)通電直導線周圍磁場的磁感線是閉合的圓環(huán)。(√) (4)通電螺線管周圍的磁場類似于條形磁體周圍的磁場。(√) (5)將一平面置于勻強磁場中的任何位置，穿過該平面的磁通量總相等。 () (6)除永久性磁鐵外，一切磁場都是由運動電荷產(chǎn)生的。 () (7)一般的物體不顯磁性是因為物體內(nèi)的分子電流取向雜亂無章。(√) 2．合作探究——議一議 (1)有同學認為磁感線總是從磁體北極指向南極，你認為對嗎？ 提示：不對，在磁體外部磁感線從磁體北極指向南極，而在磁體內(nèi)部，磁感線是從南極指向北極。 (2)若通過某面積的磁通量等于零，則該處一定無磁場，你認為對嗎？ 提示：不對。磁通量除與磁感應強度、面積有關外，還與環(huán)面和磁場夾角有關，當環(huán)面與磁場平行時，磁通量為零，但存在磁場。 (3)通電的螺線管相當于一個條形磁鐵，一端是N極，另一端是S極，把一個小磁針放入螺線管內(nèi)部，小磁針的N極指向螺線管的哪端？ 提示：指向N極。小磁針N極的指向是N極受到磁場力的方向，N極受力的方向是該位置的磁感應強度的方向，在螺線管內(nèi)部，磁感應強度方向由S極指向N極。所以小磁針的N極指向螺線管的N極。 對磁感線的理解 磁感線與電場線的比較 磁感線 電場線 相似點 引入目的 為形象描述場而引入的假想線，實際不存在 疏密 場的強弱 切線方向 場的方向 是否相交 不能相交(電場中無電荷空間不相交) 不同點 不中斷的閉合曲線 不閉合，起始于正電荷或無限遠，終止于無限遠或負電荷 1．對磁感線的認識，下列說法正確的是(　　) A．磁感線總是從磁體的北極出發(fā)，終止于磁體的南極 B．磁感線上某點的切線方向與放在該點小磁針南極的受力方向相同 C．磁感線的疏密可以反映磁場的相對強弱 D．磁感線是磁場中客觀存在的線 解析：選C　磁感線在磁體的外部是從N到S，在磁體內(nèi)部是從S到N，形成閉合曲線，A錯誤；磁感線上某點的切線方向與放在該點小磁針北極的受力方向相同，B錯誤；磁感線是人假象出來的，現(xiàn)實中不存在，磁感線越密，磁感應強度越大，磁感線越疏，磁感應強度越小，C正確D錯誤。 2.磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則(　　) A．a(chǎn)、b兩處的磁感應強度的大小不等，Ba＞Bb B．a(chǎn)、b兩處的磁感應強度的大小不等，Ba＜Bb C．同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力小 D．a(chǎn)處沒有磁感線，所以磁感應強度為零 解析：選B　由圖中可知b處的磁感線較密，a處的磁感線較疏，所以Ba＜Bb，故A錯，B對；導線在磁場中受力的大小與導線在磁場中的放置方向有關，而不是僅僅取決于B與LI的大小，故C錯；磁感線是用來描述磁場的，而又不可能在存在磁場的區(qū)域內(nèi)全部畫磁感線，那樣將會與不畫磁感線產(chǎn)生相同的效果，故D錯。 3．[多選]下列關于電場線和磁感線的說法中，正確的是(　　) A．電場線和磁感線都是電場或磁場中實際存在的線 B．磁場中兩條磁感線一定不相交，但在復雜電場中的電場線是可以相交的 C．電場線是一條不閉合曲線，而磁感線是一條閉合曲線 D．電場線越密的地方，電場越強，磁感線越密的地方，磁場也越強 解析：選CD　電場線與磁感線分別是為了形象描述電場、磁場而引入的假想線，實際不存在，A錯誤。兩種場線的切線方向均表示相應的場方向，兩種場線都不會相交，B錯誤。電場線起始于正電荷或無限遠、終止于負電荷或無限遠，而磁感線在磁體外部由N極指向S極，在磁體內(nèi)部由S極指向N極，組成閉合曲線，C正確。電場線越密，表示該處電場越強；磁感線越密，表示該處磁場越強，D正確。 常見磁場的分布規(guī)律 1．常見永磁體的磁場 2．常見電流的磁場 安培定則 立體圖 橫截面圖 縱截面圖 直線電流 以導線上任意點為圓心垂直于導線的多組同心圓，越向外越稀疏，磁場越弱 環(huán)形電流 內(nèi)部磁場比環(huán)外強，磁感線越向外越稀疏 通電螺線管 內(nèi)部為勻強磁場且比外部強，方向由S極指向N極，外部類似條形磁鐵，由N極指向S極 [典例]　如圖所示，a、b、c三枚小磁針分別在通電螺線管的正上方、管內(nèi)和右側(cè)，當這些小磁針靜止時，小磁針N極的指向是(　　) A．a(chǎn)、b、c均向左 B．a(chǎn)、b、c均向右 C．a(chǎn)向左，b向右，c向右 D．a(chǎn)向右，b向左，c向右 [解析]　小磁針靜止時N極的指向與該點磁感線方向相同，如果a、b、c三處磁感線方向確定，那么三枚小磁針靜止時N極的指向也就確定。所以，只要畫出通電螺線管的磁感線如圖所示，即可知a磁針的N極在左邊，b磁針的N極在右邊，c磁針的N極在右邊。 [答案]　C 小磁針在磁場中受力的判斷方法 (1)當小磁針處于磁體產(chǎn)生的磁場，或環(huán)形電流、通電螺線管外部時，可根據(jù)同名磁極相斥，異名磁極相吸來判斷小磁針的受力方向。 (2)當小磁針處于直線電流的磁場中，或處于環(huán)形電流、通電螺線管內(nèi)部時，應該根據(jù)小磁針N極所指方向與通過該點的磁感線的切線方向相同來判斷小磁針的受力方向?！　　　? 1．如圖所示為磁場、磁場作用力演示儀中的赫姆霍茲線圈，當在線圈中心處掛上一個小磁針，且與線圈在同一平面內(nèi)，則當赫姆霍茲線圈中通以如圖所示方向的電流時(　　) A．小磁針N極向里轉(zhuǎn) B．小磁針N極向外轉(zhuǎn) C．小磁針在紙面內(nèi)向左擺動 D．小磁針在紙面內(nèi)向右擺動 解析：選A　由于線圈中電流沿順時針方向，根據(jù)安培定則可以確定，線圈內(nèi)部軸線上磁感線方向垂直于紙面向里。而小磁針N極受力方向和磁感線方向相同，故小磁針N極向里轉(zhuǎn)。 2．如圖所示，a、b是直線電流的磁場，c、d是環(huán)形電流的磁場，e、f是通電螺線管的磁場，試在各圖中補畫出電流方向或磁感線方向。 解析：根據(jù)安培定則，可以確定a中電流方向垂直紙面向里，b中電流方向從下向上，c中電流方向沿逆時針，d中磁感線方向向下，e中磁感線方向向左，f中磁感線方向向右。 答案：如圖所示 對磁通量的理解與計算 1．磁通量的計算 (1)公式：Φ＝BS。 適用條件：①勻強磁場；②磁場與平面垂直。 (2)若磁場與平面不垂直，應為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積，Φ＝BScos θ。式中Scos θ即為平面S在垂直于磁場方向上的投影面積，也稱為“有效面積”(如圖所示)。 2．磁通量的正、負 (1)磁通量是標量，但有正、負，當以磁感線從某一面上穿入時，磁通量為正值，則磁感線從此面穿出時即為負值。 (2)若同時有磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁通量大小為Φ1，反向磁通量大小為Φ2，則穿過該平面的合磁通量Φ＝Φ1－Φ2。 3．磁通量的變化量 (1)當B不變，有效面積S變化時，ΔΦ＝BΔS。 (2)當B變化，S不變時，ΔΦ＝ΔBS。 (3)B和S同時變化，則ΔΦ＝Φ2－Φ1。但此時ΔΦ≠ΔBΔS。 [典例]　如圖所示，有一個垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B＝0.8 T，磁場有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為10 cm，現(xiàn)在在紙面內(nèi)先后放上圓線圈A、B和C(圖中未畫出)，圓心均在O處，A線圈的半徑為1 cm，共10匝；B線圈的半徑為2 cm，只有1匝；C線圈的半徑為0.5 cm，只有1匝。 (1)在磁感應強度B減為0.4 T的過程中，A和B線圈中的磁通量改變了多少？ (2)在磁場方向轉(zhuǎn)過30角的過程中，C線圈中的磁通量改變了多少？ [解析]　(1)對A線圈，有Φ1＝B1πrA2，Φ2＝B2πrA2 故A線圈的磁通量的改變量為 ΦA＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)3.1410－4 Wb＝1.25610－4 Wb B線圈的磁通量的改變量為 ΦB＝(0.8－0.4)3.14(210－2)2 Wb＝5.02410－4 Wb。 (2)對C線圈，Φ1＝BπrC2；磁場方向轉(zhuǎn)過30角，線圈在垂直于磁場方向的投影面積為πrC2cos 30，則Φ2＝BπrC2cos 30，故磁通量的改變量為ΔΦC＝BπrC2(1－cos 30)＝0.83.14(510－3)2(1－0.866)Wb＝8.410－6 Wb。 [答案]　(1)1.25610－4 Wb　5.02410－4 Wb (2)8.410－6 Wb 磁通量大小的分析與判斷 1．定量計算 通過公式Φ＝BS來定量計算，計算磁通量時應注意的問題： (1)明確磁場是否為勻強磁場，知道磁感應強度的大小。 (2)平面的面積S應為磁感線通過的有效面積。當平面S與磁場方向不垂直時，應明確所研究的平面與磁感應強度方向的夾角，準確找出垂直面積。 (3)線圈的磁通量及其變化與線圈匝數(shù)無關，即磁通量的大小不受線圈匝數(shù)的影響。 2．定性判斷 磁通量是指穿過線圈面積的磁感線的“凈條數(shù)”，當有不同方向的磁場同時穿過同一面積時，此時的磁通量為各磁場穿過該面磁通量的代數(shù)和?！　　　? 1．如圖所示的磁場中垂直磁場放置兩個面積相同的閉合線圈S1(左)、S2(右)，由圖可知穿過線圈S1、S2的磁通量大小關系正確的是(　　) A．穿過線圈S1的磁通量比較大 B．穿過線圈S2的磁通量比較大 C．穿過線圈S1、S2的磁通量一樣大 D．不能比較 解析：選A　穿過線圈S1的磁感線條數(shù)多，故穿過線圈S1的磁通量比較大。 2.如圖所示，兩個同心放置的平面金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓心且與兩環(huán)平面垂直，則通過兩圓環(huán)的磁通量Φa、Φb間的關系是(　　) A．Φa＞Φb　　　　　 B．Φa＜Φb C．Φa＝Φb D．不能確定 解析：選A　通過圓環(huán)的磁通量為穿過圓環(huán)的磁感線的條數(shù)，首先明確條形磁鐵的磁感線分布情況，另外要注意磁感線是閉合的曲線。條形磁鐵的磁感線在磁體的內(nèi)部是從S極到N極，在磁體的外部是從N極到S極，內(nèi)部有多少根磁感線，外部的整個空間就有多少根磁感線同內(nèi)部磁感線構(gòu)成閉合曲線。對兩個圓環(huán)，磁體內(nèi)部的磁感線全部穿過圓環(huán)，外部的磁感線穿過多少，磁通量就抵消多少，所以面積越大，磁通量反而越小。 3．如圖所示，一個閉合線圈放在勻強磁場中，線圈的軸線與磁場方向成30角，磁感應強度為B，用下述哪個方法可使穿過線圈的磁通量增加一倍(　　) A．把線圈匝數(shù)增加一倍 B．把線圈面積增加一倍 C．把線圈的半徑增加一倍 D．轉(zhuǎn)動線圈使得軸線與磁場方向平行 解析：選B　把線圈的匝數(shù)增加一倍，穿過線圈的磁感線的條數(shù)不變，磁通量不變，故A錯誤；根據(jù)Φ＝BSsin θ，把線圈面積增加一倍，可使穿過線圈的磁通量增加一倍，故B正確；把線圈的半徑增加一倍，線圈的面積S＝πR2變?yōu)樵瓉淼?倍，磁通量為原來的4倍，故C錯誤；轉(zhuǎn)動線圈使得軸線與磁場方向平行，相當于線圈轉(zhuǎn)過30，與磁場垂直，有效面積由Ssin 60變?yōu)镾，磁通量沒有增加一倍，故D錯誤。 磁場的疊加 [典例]　[多選]三條在同一平面(紙面)內(nèi)的長直絕緣導線組成一等邊三角形，在導線中通過的電流均為I，方向如圖所示。a、b和c三點分別位于三角形的三個頂角的平分線上，且到相應頂點的距離相等。將a、b和c處的磁感應強度大小分別記為B1、B2和B3，下列說法正確的是(　　) A．B1＝B2<B3 B．B1＝B2＝B3 C．a(chǎn)和b處磁場方向垂直于紙面向外，c處磁場方向垂直于紙面向里 D．a(chǎn)處磁場方向垂直于紙面向外，b和c處磁場方向垂直于紙面向里 [思路點撥]　 (1)由安培定則判斷每根通電直導線的磁場分布。 (2)a、b、c三點的磁感應強度均為三根通電直導線單獨形成磁場的疊加。 [解析]　a、b、c三處的磁感應強度是三根導線所產(chǎn)生的磁感應強度的疊加。根據(jù)安培定則可判斷出左右兩根導線在a處產(chǎn)生的磁場方向相反，因為距離相等，所以磁感應強度大小相等，所以左右兩根導線在a處產(chǎn)生的磁感應強度的矢量和為零，a處的磁感應強度等于下面那根導線在該處產(chǎn)生的磁感應強度，所以a處的磁感應強度方向垂直于紙面向外，同理可知b處的磁感應強度等于右面的導線在該處產(chǎn)生的磁感應強度，所以b處的磁感應強度方向也 垂直紙面向外，三根導線在c處產(chǎn)生的磁場方向均垂直于紙面向里，所以合磁感應強度方向垂直于紙面向里，且B1＝B2＜B3，故選項A、C正確，B、D錯誤。 [答案]　AC (1)熟練掌握各類磁場的特征及磁感線的分布規(guī)律。 (2)磁感應強度為矢量，空間某點的磁感應強度為各場源在此點產(chǎn)生的磁感應強度的矢量和。　　　　 1．如圖所示，兩根垂直紙面的導線a、b中通有大小相等的電流，兩導線旁有一點P，P點到a、b的距離相等。要使P點的磁場方向水平向右，則a、b中電流方向為(　　) A．都向外 B．都向里 C．a(chǎn)中電流向外，b中電流向里 D．a(chǎn)中電流向里，b中電流向外 解析：選C　要使P點的磁場方向水平向右，則a、b兩根通電導線分別在P點產(chǎn)生的磁場強弱和方向如圖所示，根據(jù)安培定則可知，a中電流向外，b中電流向里，選項C正確。 2．在磁感應強度為B0、豎直向上的勻強磁場中，水平放置一根長通電直導線，電流的方向垂直紙面向里，如圖所示，a、b、c、d是以直導線為圓心的同一圓周上的四點，在這四點中(　　) A．c、d兩點的磁感應強度大小相等 B．a(chǎn)、b兩點的磁感應強度大小相等 C．c點的磁感應強度的值最小 D．b點的磁感應強度的值最大 解析：選C　在c點電流產(chǎn)生的磁場方向與B0反向，故合磁感應強度最小。在a點兩者同向，合磁感應強度最大，在b、d兩點，兩者互相垂直，故合磁感應強度大小相等。因此只有C項正確。 1．[多選]下列關于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)的說法中，正確的是(　　) A．一切磁現(xiàn)象都源于電流或運動電荷 B．靜止的電荷也能產(chǎn)生磁場 C．永磁體的磁場是固有的，與運動電荷或電流無關 D．在外磁場作用下物體內(nèi)分子電流取向大致相同時物體就被磁化了 解析：選AD　磁體的磁場是由于磁體內(nèi)部的分子電流形成的，而電流的磁場由運動電荷產(chǎn)生。 2．[多選]下圖表示磁場的磁感線，依圖分析磁場中a點的磁感應強度比b點的磁感應強度大的是(　　) 解析：選AC　磁感線的疏密可表示磁感應強度的大小。 3．[多選]關于磁場和磁感線的描述，下列說法中正確的是(　　) A．磁極與磁極之間、磁極與電流之間都可以通過磁場發(fā)生相互作用 B．磁感線可以形象地描述磁場的強弱和方向，它每一點的切線方向都和小磁針放在該點靜止時北極所指的方向一致 C．磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止 D．磁感線可以用細鐵屑來顯示，因而是真實存在的 解析：選AB　磁場是一種特殊物質(zhì)，磁極、電流間發(fā)生作用都是通過磁場發(fā)生的，故A對；磁感線是為形象描述磁場而假想的線，不是真實存在的，故D錯；磁感線的切線方向表示磁場的方向，磁感線的疏密表示磁場的強弱，故B對；磁感線是閉合曲線，在磁體外部由N極指向S極，在磁體內(nèi)部由S極指向N極，故C錯。 4．如圖所示，電流從A點分兩路通過對稱的環(huán)形分路匯合于B點，在環(huán)形分路的中心O處的磁感應強度為(　　) A．垂直環(huán)形分路所在平面，且指向“紙內(nèi)” B．垂直環(huán)形分路所在平面，且指向“紙外” C．在環(huán)形分路所在平面內(nèi)指向B D．零 解析：選D　將圓環(huán)分成上下兩半研究，根據(jù)安培定則，上半圓電流在O點產(chǎn)生的磁場方向向里，下半圓電流在O點產(chǎn)生的磁場方向向外，由于電流大小相等，產(chǎn)生的兩個磁感應強度大小相等，則O點的合磁感應強度為零。 5.[多選]如圖所示，A和B為兩根互相平行的長直導線，通以同方向等大電流，虛線C為在A和B所確定的平面內(nèi)與A、B等距的直線，則下列說法正確的是(　　) A．兩導線間的空間不存在磁場 B．虛線C處磁感應強度為零 C．AC間磁感應強度垂直紙面向里 D．CB間磁感應強度垂直紙面向外 解析：選BCD　設電流A、B在空間產(chǎn)生的磁場分別為BA、BB，根據(jù)安培定則，電流A在AB間產(chǎn)生的磁場垂直紙面向里，而電流B在AB間產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外，又因IA＝IB，故在AC區(qū)，BA＞BB，合磁場方向垂直于紙面向里，在BC區(qū)，BA＜BB，合磁場方向垂直于紙面向外，中線C處BA＝BB，合磁場為零，綜上所述，正確的選項為B、C、D。 6．某區(qū)域存在如圖所示的磁場，其中小圓面積為S1，內(nèi)有垂直紙面向外的磁場，磁感應強度的大小為B1，大圓面積為S2，大圓與小圓之間有垂直紙面向里的磁場，磁感應強度的大小為B2，已知B2＞B1，S2＞2S1，則該區(qū)域內(nèi)磁通量Φ的大小等于(　　) A．(B1＋B2)S2　　　 B．(B2－B1)S2 C．B2S2－B1S1 D．B2S2－(B1＋B2)S1 解析：選D　設穿過線圈向外的磁通量為正值，則有Φ1＝B1S1；而穿過線圈向里的磁通量為Φ2＝－B2(S2－S1)。則該區(qū)域內(nèi)的磁通量Φ＝B1S1－B2(S2－S1)＝－[B2S2－(B1＋B2)S1]，負號表示穿過線圈的磁通量的方向，故D正確，A、B、C錯誤。 7．[多選]如圖所示，A為通電線圈，電流方向如圖所示，B、C為與A在同一平面內(nèi)的兩同心圓，ΦB、ΦC分別為穿過兩圓面的磁通量的大小，下述判斷中正確的是(　　) A．穿過兩圓面的磁通量方向是垂直紙面向外 B．穿過兩圓面的磁通量方向是垂直紙面向里 C．ΦB＞ΦC D．ΦB＜ΦC 解析：選AC　由安培定則判斷，凡是垂直紙面向外的磁感線都集中在線圈內(nèi)，因磁感線是閉合曲線，則必有相應條數(shù)的磁感線垂直紙面向里，這些磁感線分布在線圈外，所以B、C圓面都有垂直紙面向里和向外的磁感線穿過，垂直紙面向外的磁感線條數(shù)相同，垂直紙面向里的磁感線條數(shù)不同，B圓面的較少，C圓面的較多，但都比垂直向外的少，所以穿過B、C的磁通量方向應垂直紙面向外，且ΦB＞ΦC。 8．如圖所示，通有恒定電流的導線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置Ⅱ，設先后兩次通過金屬框的磁通量變化量分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則(　　) A．ΔΦ1＞ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．不能判斷 解析：選C　設在位置Ⅰ時磁通量大小為Φ1，位置Ⅱ時磁通量大小為Φ2。第一次將金屬框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，穿過線框的磁感線方向沒有改變，磁通量變化量ΔΦ1＝Φ1－Φ2，第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置Ⅱ，穿過線框的磁感線的方向發(fā)生改變，磁通量變化量ΔΦ2＝Φ1＋Φ2。故ΔΦ1＜ΔΦ2，故C正確。 9．(2017全國卷Ⅲ)如圖，在磁感應強度大小為B0的勻強磁場中，兩長直導線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)與兩導線距離均為l的a點處的磁感應強度為零。如果讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點處磁感應強度的大小為(　　) A．0 B. B0 C.B0 D．2B0 解析：選C　導線P和Q中電流I均向里時，設其在a點產(chǎn)生的磁感應強度大小BP＝BQ＝B1，如圖所示，則其夾角為60，它們在a點的合磁場的磁感應強度平行于PQ向右、大小為B1。又根據(jù)題意Ba＝0，則B0＝B1，且B0平行于PQ向左。若P中電流反向，則BP反向、大小不變，BQ和BP大小不變，夾角為120，合磁場的磁感應強度大小為B1′＝B1(方向垂直PQ向上、與B0垂直)，a點合磁場的磁感應強度B＝＝B0，則A、B、D項均錯誤，C項正確。 10．[多選]兩根通電的長直導線平行放置，電流分別為I1和I2，電流的方向如圖所示，在與導線垂直的平面上有a、b、c、d四個點，其中a、b在導線橫截面連線的延長線上，c、d在導線橫截面連線的垂直平分線上。則導體中的電流在這四點產(chǎn)生的磁場的磁感應強度一定不可能為零的是(　　 ) A．a(chǎn)點 B．b點 C．c點 D．d點 解析：選CD　根據(jù)右手螺旋定則判斷磁場方向。易知兩電流在a點磁場的方向相反，若I1＜I2，故在a點I1的磁感應強度大小可能等于I2的磁感應強度大小，則a點磁感應強度可能為0；兩電流在b點的磁場方向相反，若I1＞I2，而I2離b點近，則兩電流在b點產(chǎn)生的磁感應強度可以大小相等，故b點磁感應強度可能為0；兩電流在c點、d點的磁場方向不相反，故c、d兩點的磁感應強度不可能為0。故本題選CD。 11．如圖所示，正方形線圈abcO邊長為0.8 m，勻強磁場沿x軸正向，B＝0.2 T，線圈在圖示位置繞Oz軸轉(zhuǎn)過60的過程中，穿過線圈的磁通量變化了多少？ 解析：由題意，初磁通量 Φ1＝BSsin 0＝0 末磁通量 Φ2＝BSsin 60＝0.20.82 Wb＝0.064 Wb≈0.11 Wb 所以ΔΦ＝Φ2－Φ1＝0.11 Wb。 答案：0.11 Wb 12．如圖所示，框架的面積為S，勻強磁場的磁感應強度為B。試求： (1)若從圖示位置轉(zhuǎn)過90，則穿過框架平面的磁通量的變化量為多少？ (2)若從圖示位置轉(zhuǎn)過180，則穿過框架平面的磁通量的變化量為多少？ 解析：(1)框架平面與磁感應強度B垂直時，穿過框架平面的磁通量：Φ＝BS；從圖示位置轉(zhuǎn)過90，則穿過框架平面的磁通量變?yōu)?，則磁通量的變化量為：0－BS＝－BS； (2)若從圖示位置轉(zhuǎn)過180，則穿過框架平面的磁通量為－BS，磁通量的變化量為：(－BS)－BS＝－2BS。 答案：(1)－BS　(2)－2BS