13.2磁感应强度 磁通量 同步课时作业-2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word含答案）

13.2磁感应强度 磁通量—2021-2022学年高二物理人教版（2019）必修第三册同步课时作业
选择题（共12题）
1.关于磁感应强度B，下列说法正确的是(　　)
A．根据磁感应强度的定义式可知，磁感应强度B与F成正比，与IL成反比
B．一小段通电导线放在磁感应强度为零处，它所受的磁场力一定为零
C．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零
D．磁场中某处磁感应强度的方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向相同
2.将面积为6.0×10-4m2的圆面放入水平向右的匀强磁场中,圆面与磁感线之间的夹角为30°,如图所示,若穿过该圆面的磁通量为3.0×10-5Wb,则此匀强磁场的磁感应强度B应等于( )
A.1.0×10-1T B.5.8×10-2T C.2.0×101T D.1.8×10-9T
3.在如图所示的坐标系内，沿y轴放置一根通有沿y轴正方向恒定电流的长直导线，在空间存在沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，且位置处的磁感应强度为零.已知，，则下列判断正确的是( )
A.c点磁场的磁感应强度大小为，方向沿z轴正方向
B.c点磁场的磁感应强度大小为，方向与z轴正方向成45°角
C.b点磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于连线
D.b点磁场的磁感应强度大小为，方向沿着连线
4.下列说法正确的是（ ）
A.根据可知，空间某处电场强度与试探电荷的电荷量成反比
B.根据可知，空间某处磁感应强度与试探电荷的电荷量成反比
C.根据可知，感应电动势的大小与磁通量变化量成正比
D.根据可知，导体电阻的阻值与其长度成正比
5.在匀强磁场中固定一根与磁场方向垂直的通电直导线，其中通有向纸面外的
恒定电流，匀强磁场的磁感应强度为1T，以直导线为中心作一个圆，圆周
上a处的磁感应强度恰好为零，则下述说法对的是（ ）
A. b处磁感应强度为2T，方向水平向右
B. c处磁感应强度也为零
C. d处磁感应强度为，方向与匀强磁场方向成?角
D. c处磁感应强度为2T，方向水平向左
6.在匀强磁场中某处P放一个长度为、通电电流的直导线，测得它受到的最大磁场力为，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场撒走，则P处磁感应强度为（　　）
A.零 B.，方向竖直向上
C.，方向竖直向上 D.，方向肯定不是竖直向上
7.如图所示，空间中有一磁感应强度大小为的匀强磁场，在匀强磁场中固定两根间距为l的长直导线P和Q，当两导线中均通有方向垂直纸面向里的电流I时，纸面内两导线连线的中垂线上a点处的磁感应强度为零，a点到两导线的距离均为l，设此时导线P在a点处产生的磁感应强度的大小为（未知）。如果将两导线中电流的大小均变为且P中电流方向反向，其他条件不变，设此时a点处的磁感应强度为（未知），已知长直导线在某点产生的磁感应强度的大小与导线中电流的大小成正比，下列等式正确的是( )。
A. B. C. D.
8.如图所示，是三根平行等长且固定的金属导线，三根导线中的电流大小相等，方向如图所示。的连线构成一个正三角形，下列说法正确的是( )
A.金属导线C受到的安培力的合力竖直向下
B.A和B受到的安培力的合力均竖直向上
C.金属导线A受到的安培力的合力与金属导线C受到的安培力的合力大小之比为
D.正三角形的中心O处的磁感应强度为零
9.如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是( )
A.O点处的磁感应强度为零
B.a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相同
C.c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同
D.a、c两点处磁感应强度的方向相同
10.如图甲所示，半径为r、电阻为R的单匝圆形线框静止于绝缘水平地面上，以圆形线框的一条直径为界，其左、右两侧分别存在着方向相反的匀强磁场，以垂直纸面向里的磁场方向为正，两部分磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律分别如图乙所示。则时间内，下列说法正确的是( )
A.时刻线框中磁通量为零 B.线框中电流方向为顺时针方向
C.线框中的感应电流大小为 D.线框受到地面向右的摩擦力大小为
11.关于磁通量的单位，下列说法正确的是( )
A.在国际单位制中，磁通量的单位为韦伯，简称为韦，符号为Wb
B.在国际单位制中，磁通量的单位为特斯拉，简称为特，符号为T
C.
D.
12.如图，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相同的电流。A、O、B在M、N的连线上，O为MN的中点，C、D位于MN的中垂线上，且A、B、C、D到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是( )
A．O点处的磁感应强度为零
B．A、B两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C．C、D两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
D．A、C两点处磁感应强度的方向相同
二.非选择题（共2题）
13.在匀强磁场中,垂直磁场方向放一个面积为3.0×10-2 cm2 的线框,若穿过线框所围面积的磁通量为1.5×10-3 Wb,求:磁场的磁感应强度大小。
14.在磁感应强度处处相等的磁场中放一与磁场方向垂直的通电直导线,通入的电流是2.5 A,导线长20 cm,它受到的磁场力为5×10-2 N。问:
(1)这个磁场的磁感应强度是多大?
(2)如果把通电导线中的电流增大到5 A时,该磁场的磁感应强度是多大?
答案以及解析
1.答案：C
解析：磁感应强度是比值定义法,B的大小与F、IL无关,由磁场本身决定;A错误;当导体方向与磁场方向在一条线上时,导体不受磁场力作用,此时磁感应强度不为零;B错误.据可知,当磁感应强度为零时,它所受磁场力一定为零;正确磁场中某处磁感应强度的方向,是小磁针N极的受力方向,与直线电流在该处所受磁场力方向垂直;D错误.故选C。
2.答案：A
解析：如图，磁通量, 则，故A正确，BCD错误；故选：A。
3.答案：B
解析：根据安培定则可以判断通电导线中的电流在a位置产生的磁场方向沿z轴负方向，在c位置产生的磁场方向沿x轴正方向，在b位置产生的磁场方向垂直于连线，因a位置处磁感应强度为零，可知通电导线中的电流在此处的磁感应强度大小也为B，因c位置和a位置到通电导线的距离相等，故通电导线中的电流在c点的磁感应强度大小也为B，与匀强磁场方向垂直，合成后的磁感应强度大小为，方向与z轴正方向成45°角，选项A错误，B正确；通电导线中的电流在b点的磁感应强度大小无法求出，选项CD错误.
4.答案：D
解析：A、为比值定义电场强度，电场强度与试q探电荷的大小、正负以及有无无关，与试探电荷是否受力无关。故A错误。
B、为比值定义磁感应强度，磁感应强度与磁场中电荷的大小、正负以及有无无关，与磁场中的电荷是否受力以及有无速度无关。故B错误。
C、由法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量的变化率成正比，而不是与磁通量的变化量成正比。
D、是电阻的决定式，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成正比。故D正确。故选：D。
5.答案：C
解析：点的磁感应强度为，方向与匀强磁场方向成角斜向下，在c点产生的磁感应强度方向水平向右，故c点的磁感应强度为2T，在d点产生的磁感应强度方向竖直向上，故d点的磁感应强度为，方向与匀强磁场方向成角斜向上，故ABD错误，C正确.故选C.
6.答案：D
解析：由,把数值代入可以得到,公式中是与垂直的,所以处磁感应强度的方向肯定不是竖直向上的.
7.答案：AC
解析：当两导线中的电流均为I时，根据安培定则画出a点处的磁场如图甲所示，由平衡条件得，解得，A项正确，B项错误；当两导线中的电流均变为且P中电流方向反向时，两直导线产生的磁感应强度变为原来的两倍，导线P产生的磁场方向变成反向，根据安培定则画出a点处的磁场，如图乙所示，由几何关系得，所以a点处的磁感应强度，C项正确，D项错误。
8.答案：AC
解析：本题考查多个安培力作用下的受力平衡问题。电流方向相同的导线之间是引力，电流方向相反的导线之间是斥力，因为三个导线中电流大小相等，所以任意两根导线间的作用力均大小相等，根据矢量叠加原理，金属导线C受到的安培力的合力竖直向下，A和B受到的安培力的合力分别斜向右上、斜向左上，A正确，B错误；设两导线间的作用力大小为F，则金属导线A受到的安培力的合力为，金属导线C受到的安培力的合力为，如图所示，由数学知识可知，所以金属导线A受到的安培力的合力与金属导线C受到的安培力的合力大小之比为，C正确；根据安培定则，正三角形的中心O处的磁感应强度不为零，D错误。
9.答案：BCD
解析：A、根据右手螺旋定则，M处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，故A错误；
B、M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故B正确；
C、M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，在d出产生的磁场方向垂直dM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下，根据平行四边形定则，知c处的磁场方向竖直向下，d处的磁场方向竖直向下，且合场强大小相等，故C正确；
D、由以上分析可知，a、c两点处磁感应强度的方向都竖直向下，方向相同，故D正确；
故选：BCD。
10.答案：ACD
解析：本题通过磁感应强度B随时间t变化的规律考查法拉第电磁感应定律、磁通量、楞次定律、安培力。时刻，由题图乙可知，两部分磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，线框中的磁通量为零，选项A正确。根据楞次定律和安培安则可知，左侧的线框产生的感应电流是逆时针方向，右侧的线框产生的感应电流也是逆时针方向，则整个线框中的感应电流方向为逆时针方向，选项B错误。由法拉第电磁感应定律结合上述分析可知整个线框产生的感应电动势为左、右两侧电动势之和，即，由闭合电路欧姆定律，可得感应电流大小，选项C正确。由左手定则可知，左、右两侧的线框均受到向左的安培力，则所受地面的摩擦力方向向右，大小与线框所受的安培力大小相等，即，选项D正确。
11.答案：AD
解析：特斯拉为磁感应强度的单位，A对，B错；根据可知C错，D对。
12.答案：AB
解析：根据右手螺旋定则，M处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向竖直向上，合成后磁感应强度等于0，故A正确．
M在A处产生的磁场方向竖直向下，在B处产生的磁场方向竖直向下，N在A处产生的磁场方向竖直向上，B处产生的磁场方向竖直向上，根据场强的叠加知，A,B两点处磁感应强度大小相等，方向相反，
M在C处产生的磁场方向垂直于CA偏下，在D出产生的磁场方向垂直DA偏下，N在C处产生的磁场方向垂直于CB偏上，在D处产生的磁场方向垂直于DB偏上，根据平行四边形定则，知C处的磁场方向水平向右，D处的磁场方向水平向左，且合场强大小相等，由上分析，A,B,C,D四点处磁感应强度方向都不同．故B正确，CD错误．
13.【解析】导线框的面积S=3.0×10-2 cm2,穿过环面的磁通量Φ=1.5×10-3 Wb。
当磁场与环面垂直时,由Φ=BS得:
B== T=5.0×102 T
答案:5.0×102 T
14.【解析】(1)由磁感应强度的定义式得:
B===0.1 T。
(2)磁感应强度B是由磁场和空间位置(点)决定的,和导线的长度L、电流I的大小无关,所以该点的磁感应强度是0.1 T。
答案:(1)0.1 T　(2)0.1 T