第1點(diǎn) 從三個(gè)角度理解“磁通量及其變化”
“磁通量及其變化”是學(xué)好電磁感應(yīng)的一個(gè)突破口，直接關(guān)系到對(duì)楞次定律及法拉第電磁感應(yīng)定律的學(xué)習(xí)與應(yīng)用．而在解決實(shí)際問(wèn)題過(guò)程中由于對(duì)“磁通量”理解不全面，往往容易出錯(cuò)．下面從三個(gè)角度對(duì)該知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行剖析．
1．磁通量Φ的定義
磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直于磁場(chǎng)方向的面積S的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量，定義式為Φ＝BS.
圖1
(1)面積S是指閉合電路中包含磁場(chǎng)的那部分的有效面積．
如圖1所示，若閉合電路abcd和ABCD所在平面均與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直，面積分別為S1和S2，且S1>S2，但磁場(chǎng)區(qū)域恰好只有ABCD那么大，穿過(guò)S1和S2的磁通量是相同的，Φ＝BS2.
(2)如果面積S與磁感應(yīng)強(qiáng)度B不垂直，可將磁感應(yīng)強(qiáng)度B向著垂直于面積S的方向投影，也可以將面積S向著垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向投影．
特例：B∥S時(shí)，Φ＝0；
B⊥S時(shí)，Φ最大(Φ＝BS)．
(3)磁通量與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)．也可以簡(jiǎn)單理解為磁通量大小只取決于穿過(guò)閉合線圈的磁感線條數(shù)．
2．磁通量的方向
磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，若設(shè)初始時(shí)為正，則轉(zhuǎn)過(guò)180°時(shí)為負(fù)．
說(shuō)明：磁通量是標(biāo)量，它的方向只表示磁感線是穿入還是穿出．當(dāng)穿過(guò)某一面的磁感線既有穿入的又有穿出的時(shí)，二者將互相抵消一部分，這類似于導(dǎo)體帶電時(shí)的“凈”電荷．
3．磁通量的變化ΔΦ
由公式Φ＝BSsinθ可得
磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1有多種形式，主要有：
(1)S、θ不變，B改變，這時(shí)ΔΦ＝ΔB·Ssinθ；
(2)B、θ不變，S改變，這時(shí)ΔΦ＝ΔS·Bsinθ；
(3)B、S不變，θ改變，這時(shí)ΔΦ＝BS(sinθ2－sinθ1)．
可見(jiàn)磁通量Φ是由B、S及它們間的夾角θ共同決定的，磁通量的變化情況應(yīng)從這三個(gè)方面去考慮．
對(duì)點(diǎn)例題 如圖2所示，一水平放置的矩形線框面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向斜向上，與水平面成30°角，現(xiàn)若使矩形線框以左邊的邊為軸轉(zhuǎn)到豎直的虛線位置，則此過(guò)程中穿過(guò)線框的磁通量的改變量的大小是( )
圖2
A.BS B．BS
C.BS D．2BS
解題指導(dǎo) Φ是標(biāo)量，但有正負(fù)之分，在計(jì)算ΔΦ＝Φ2－Φ1時(shí)必須注意Φ2、Φ1的正負(fù)，要注意磁感線從線框的哪一面穿過(guò)，此題中在開(kāi)始位置磁感線從線框的下面穿進(jìn)，在末位置磁感線從線框的另一面穿進(jìn)，Φ2、Φ1一正一負(fù)，再考慮到有效面積，故此題選C.又如：一面積為S的矩形線框放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，開(kāi)始磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直矩形線框，當(dāng)其繞某一條邊轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過(guò)程中，其磁通量的變化量ΔΦ＝－2BS，而不是零．
答案 C
1．下列關(guān)于磁通量的說(shuō)法，正確的是 ( )
A．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿過(guò)某一個(gè)面的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與該面面積的乘積
B．磁通量是矢量，其正負(fù)表示方向
C．磁通量是形象描述穿過(guò)某一個(gè)面的磁感線條數(shù)的物理量
D．線圈匝數(shù)越多，則磁通量越大
答案 C
解析?在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如果磁場(chǎng)與平面垂直，則穿過(guò)某一個(gè)面的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與該面面積的乘積，A錯(cuò)；磁通量是標(biāo)量，B錯(cuò)；磁通量大小與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)，D錯(cuò)．
