一、关于磁通量的公式与定义

1、公式表述为:$Φ=BS$。

2、定义阐述:在磁感应强度为$B$的匀强磁场中,若存在一个面积$S$的平面,且该平面与磁场方向垂直,则磁感应强度$B$与面积$S$的乘积即为穿过该平面的磁通量。

磁通量的公式和定义,第1张

3、适用范围:适用于匀强磁场,且磁感线与平面垂直的情况。

4、有效面积计算:若磁感线与平面不垂直,则磁通量公式为$Φ=BS\cosθ$。其中$S\cosθ$表示面积$S$在垂直于磁感线方向上的投影面积,亦称作“有效面积”。

5、标矢性质:磁通量虽为标量,但其具有正负之分。若磁感线从某一面上穿入,则该面磁通量为正;若磁感线从该面穿出,则磁通量为负。

6、补充说明:

(1)磁通量可理解为穿过线圈面积的磁感线的“净条数”。当磁感线从不同方向穿过同一面积时,磁通量是指合磁场的磁感线穿过该面积的条数,即合磁通量。

(2)若磁感线沿相反方向穿过同一平面,正向磁通量大小为$Φ_1$,反向磁通量大小为$Φ_2$,则穿过该平面的合磁通量$Φ=Φ_1-Φ_2$。

二、磁通量相关例题解析

一个矩形线圈在匀强磁场中绕固定轴做匀速转动,转动轴垂直于磁感线。当线圈平面转到与磁感线平行时,以下关于穿过线圈的磁通量、磁通量变化及线圈中的感应电动势的说法,正确的是:

A.磁通量最大,磁通量变化最快,感应电动势最大

B.磁通量最大,磁通量变化最慢,感应电动势最大

C.磁通量最小,磁通量变化最快,感应电动势最大

D.磁通量最小,磁通量变化最慢,感应电动势最小

答案:C

解析:当线圈平面与磁感线平行时,感应电动势达到最大,磁通量为零,磁通量变化最快,感应电动势最大,因此选C。