二、非選擇題(9、10題各10分，11、12題各20分，共60分)

　　圖14

　　9.如圖14所示，是兩個(gè)同心閉合線圈的俯視圖，若內(nèi)線圈中通以圖示方向的電流I，則當(dāng)I增大時(shí)，穿過(guò)外線圈中的磁通量將________.(填“增大”、“減小”或“不變”)

　　解析：內(nèi)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)相當(dāng)于條形磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)，內(nèi)線圈內(nèi)部的磁感線為“×”，而外部為“·”，開(kāi)始時(shí)外線圈的磁通量Φ為內(nèi)部磁感線“×”的條數(shù)減去外部磁感線向外穿過(guò)線圈的條數(shù).當(dāng)電流增大時(shí)，內(nèi)部磁感線增加，增加的磁感線全部垂直紙面向里穿過(guò)線圈，但外部增加的磁感線就不一定穿過(guò)線圈，雖然向里和向外穿過(guò)線圈的磁感線都增加，但穿過(guò)線圈的外部磁感線條數(shù)極少，抵消之后磁通量是增加的.

　　答案：增大

　　10.某處勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下，大小為0.1 T.某線圈ABCD，邊長(zhǎng)為20 cm.放在水平面上，當(dāng)把線圈CD側(cè)抬起至與水平方向成60°角時(shí)，穿過(guò)線圈平面的磁通量改變了________.

　　解析： 初態(tài)磁通量：Φ1=B·S=0.1×0.22 Wb=0.004 Wb，末態(tài)磁通量：Φ2=BS·cos60°=0.1×0.22×Wb=0.002 Wb，所以ΔΦ=Φ1-Φ2=0.002 Wb.

　　答案：0.002 Wb

　　圖15

　　11.如圖15所示，在U形鐵芯上套有兩個(gè)螺線管，問(wèn)螺線管如何與電源相連，才能使小磁針靜止時(shí)的指向如圖所示.試在圖上用實(shí)線畫(huà)出連接圖，并且要求串聯(lián).

　　解：如圖16所示.

　　圖16

　　12.有一個(gè)100匝的線圈，其橫截面是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.20 m的正方形，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.50 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)垂直.若將這個(gè)線圈橫截面的形狀由正方形改變成圓形(橫截面的周長(zhǎng)不變)，在這一過(guò)程中穿過(guò)線圈的磁通量改變了多少?

　　解：線圈橫截面是正方形時(shí)的面積：S1=L2=(0.20)2 m2=4.0×10-2 m2.此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量Φ1=BS1=0.50×4.0×10-2 Wb=2.0×10-2 Wb.截面形狀為圓形時(shí)，其半徑r=4L/2π=2L/π.截面積大小S2=π(2L/π)2=16/(100π) m2.

　　穿過(guò)線圈的磁通量：Φ2=BS2=0.50×16/(100π) Wb≈2.55×10-2 Wb.

　　所以，磁通量的變化：

　　ΔΦ=Φ2-Φ1=(2.55-2.0)×10-2 Wb=5.5×10-3 Wb.

　　解析：磁通量Φ=BS的計(jì)算有幾點(diǎn)要注意：(1)S是指閉合回路中包含磁場(chǎng)的那部分有效面積.如圖17所示，若閉合電路abcd和ABCD所在平面均與勻強(qiáng)磁場(chǎng)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，因此，Φ=BS中的S應(yīng)是指閉合回路中包含磁場(chǎng)的那部分有效面積.

　　圖17

　　(2)磁通量與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)，也就是磁通量大小不受線圈匝數(shù)的影響.同理，磁通量的變化量ΔΦ=Φ2-Φ1也不受線圈匝數(shù)的影響.