2021-2022学年粤教版（2019）必修第三册 6.2磁感应强度 同步练习（word解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）必修第三册
6.2磁感应强度
同步练习（解析版）
1．有一种磁悬浮地球仪，通电时地球仪会悬浮起来（图甲）。实际原理是如图乙所示，底座是线圈，地球仪是磁铁，通电时能让地球仪悬浮起来。则下列叙述中正确的是（　　）
A．地球仪只受重力作用
B．电路中的电源必须是交流电源
C．电路中的b端点须连接直流电源的正极
D．增大线圈中的电流，地球仪飘浮的高度不会改变
2．已知通有恒定电流I的无限长直导线产生的磁场，磁感应强度与该点到导线的距离成反比如图，有三根无限长、通有大小一样电流的直导线a、b、c等间距放置，其中b中电流与a、c相反，此时与距离都相等的P点（未画出）磁感应强度为B，现取走导线a，则P点的磁感应强度为（　　）
A．B
B．
C．
D．
3．在图a所示的螺线管中通以如图b所示的电流，取电流沿图中箭头方向为正值、与图中箭头方向相反为负值；竖直向上为磁感应强度正方向，线圈中心的磁感应强度B随时间t的变化关系可能为（　　）
A．
B．
C．
D．
4．关于磁通量，下列叙述正确的是（　　）
A．在匀强磁场中，穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积
B．在匀强磁场中，a线圈的面积比b线圈的面积大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的磁通量大
C．把一个线圈放在M、N两处，若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时的大，则M处的磁感应强度一定比N处的磁感应强度大
D．同一线圈放在磁感应强度大处，穿过线圈的磁通量不一定大
5．如图所示，矩形的边长是的2倍。两细长直导线通有大小相等、方向相反的电流，垂直穿过矩形平面，与平面交于、两点。图中、分别为、的中点，下列说法正确的是（　　）
A．点与点的磁感应强度相同
B．点与点的磁感应强度相同
C．点与点的磁感应强度不同
D．点与点的磁感应强度相同
6．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
7．如图所示，在真空中，绝缘杆连接了两个带等量异种电荷的小球，杆上O点离+q较远，O点正下方有一小磁针，当杆绕O点在水平面内沿顺时针方向（俯视）匀速转动时，下列选项正确的是（　　）
A．-q形成的等效电流方向为顺时针（俯视）
B．形成的等效电流比+q形成的等效电流大
C．小磁针N极向上偏转
D．小磁针不偏转
8．如图所示，为菱形，与为对角线，长是长的两倍，O为对角线的交点，长直导线M过的中点垂直于菱形平面，长直导线N过中点也垂直于菱形平面，M、N中通有方向相反、大小相等的定电流，则（　　）
A．a、c两点的磁感应强度相同
B．b、d两点的磁感应强度大小相等、方向相反
C．a点磁感应强度比O点磁感应强度大
D．b点磁感应强度比O点磁感应强度大
9．如图所示，用粗细均匀的同种金属丝做成的正方形线框ABCD，O为中心。现将A、C两点分别接电源的正极和负极，则线框附近电流产生的磁场，下列说法正确的是（　　）
A．O点的磁场方向垂直纸面向外
B．在线段BD上，磁感应强度均为零
C．在线段AC上，磁感应强度均为零
D．过O点，垂直于纸面的直线上，磁感应强度均为零
10．如图所示，在一沿南北方向水平放置的直导线正下方有一小磁针。当导线中通有某一方向电流时，小磁针静止时N极最终指向西偏北方向，由此可推断（　　）
A．此时导线中的电流方向为由北向南
B．若将导线中的电流增大，小磁针N极将略向西偏转
C．若将小磁针放置到导线正上方，小磁针静止时N极仍指向西偏北方向
D．若导线中通有相反方向的电流，小磁针静止时N极将指向东偏南方向
11．有一等边三角形abc，d是ac延长线上的一点，c是bd的中点，三条通电长直导线垂直穿过纸面，分别位于等边三角形的三个顶点，三条导线电流大小相等，电流方向如图。此时位于c处的导线受到的安培力为F。若把位于a处的导线移到d点处，位于c的导线受到的安培力为F，则的值为（　　）
A．1
B．2
C．
D．
12．同一平面内一等边三角形的三个顶点上有三根互相平行的长直导线、、，三根直导线通入的电流大小相等，直导线和通入垂直纸面向里的电流，直导线通入垂直纸面向外的电流，如图所示，此时等边三角形的中心点的磁感应强度大小为，已知长直导线电流产生的磁场中某点的磁感应强度满足（其中为比例系数，为电流强度，为该点到直导线的距离）。若仅将通电长直导线移至和的中点点，则点的磁感应强度大小为（　　）
A．0
B．
C．
D．
13．如图所示，两圆弧中的电流大小相等，电流在圆心处产生的磁场的磁感应强度大小与其半径成反比，直线电流在其延长线上的磁感应强度为零，则关于图中两点（分别为各圆的圆心）的磁感应强度的大小关系和a处磁感应强度的方向，下列说法正确的是（　　）
A．垂直纸面向外
B．垂直纸面向外
C．垂直纸面向里
D．垂直纸面向里
14．如图所示，电流大小相等的四根通电长直导线分别置于正方形abcd的四个顶点，电流方向如图所示.
1、2、3、4分别为所在边的中点，其所在处对应的磁感应强度大小分别为B1、B2、B3、B4，则下列说法正确的是（　　）
A．B1、B2的大小相等，方向相同
B．B1、B3的大小相等，方向相同
C．B3、B4的大小相等，方向相同
D．B2、B4的大小相等，方向相同
15．如图，纸面内有两条相互垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向上，L2中的电流方向向右；L1的右边有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于某匀强磁场中，该匀强磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向均垂直于纸面向里。则（　　）
A．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为，方向垂直纸面内
B．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向内
C．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外
D．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向内
16．如图，条形磁体竖直放置，一个水平圆环从条形磁体上方位置M向下运动，先到达磁体上端位置N，然后到达磁体中部，再到达磁体下端位置，最后到达下方。在运动过程中，穿过圆环的磁通量如何变化？
17．磁场中放一与磁场方向垂直的直导线，通入的电流是2.5
A，导线长1
cm，它受到的磁场力为。
(1)导线所在处的磁感应强度是多大？
(2)如果把导线中的电流增大到5A，导线所在处的磁感应强度是多大？
(3)如果一通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否可以确定该处没有磁场？
18．一根长为0.20m的直导线，垂直于某匀强磁场方向放置，当导线中通有1A的电流时，导线受到的安培力大小为0.08N，则：
(1)磁场的磁感应强度为多大？
(2)当导线中的电流增大为2A时，此时磁场的磁感应强度为多大？导线受到的安培力为多大？
19．如图所示，磁感应强度为B的有界匀强磁场垂直穿过边长为a的正三角形线圈（磁场的边界也为正三角形，面积与线圈的面积相等）。试求：在将线圈绕其重心逆时针转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量为多少？
参考答案
1．C
【详解】
A．地球仪受到重力和同名磁极相互排斥力，保持平衡状态，故A错误；
B．为了保证地球仪和底座之间始终是斥力，线圈中的电流方向就不能改变，所以电路中的电源必须是直流电源，故B错误；
C．由图可知螺线管的上端为N极，根据右手螺旋定则可知电路中的b端点须连接直流电源的正极，故C正确；
D．若线圈中的电流，地球仪受到的磁力增大，地球仪与底座之间距离变大，地球仪高度升高，但是最后还是会处于静止状态，故D错误。
故选C。
2．C
【详解】
设P到a、b距离分别为x，则到c的距离为3x，a在P点产生的场强向内，设为，则c在P点产生的场强向外，大小为，因此
得
撤去a导线后，P点的磁感应强度为b、c两导线在P点产生场强的叠加
故C正确。
故选C。
3．B
【详解】
图中为同一直导线正反缠绕螺线管，任意时刻螺线管中两导线的电流方向相反，根据安培定则可知任意时刻两导线电流产生的磁场方向相反、大小相等，故任意时刻线圈中心的磁感应强度都为零。
故选B。
4．D
【详解】
A．在匀强磁场中，只有线圈与磁场垂直时，磁通量才等于磁感应强度与线圈面积的乘积；故A错误。
B．磁通量公式Φ=BScosθ的，由于线圈a和b与磁场的方向之间的夹角不知道，所以不能判断出两个线圈中的磁通量的大小。故B错误。
C．把一个线圈放在M、N两处，若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时大，由于线圈在MN两点时与磁场的方向之间的夹角不知道，所以不能判断出两点的磁感应强度的大小。故C错误。
D．把一个线圈放在放在磁感应强度大处，由于线圈与磁场的方向之间的夹角不知道，所以不能判断出穿过线圈的磁通量的大小。故D正确。
故选D。
5．B
【详解】
A．通电导线在周围产生的磁场，磁感应强度大小为，方向由安培定则可知垂直于点到导线垂直线段，上导线在a、f两点产生的磁场大小相同，方向不同，下导线在a、f两点产生的磁场大小不相同，方向不同，根据矢量合成可知，两点磁感应强度不相同，故A错误；
B．根据对称性可知，点与点的磁感应强度大小方向均相同，故B正确；
C．根据对称性可知，点与点的磁感应强度大小相同，方向不同，故C错误；
D．点与点和点与点类似，磁感应强度不相同，故D错误。
故选B。
6．B
【详解】
AB．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，A错误，B正确；
CD．通电导线中的电流在b点的磁感应强度大小无法求出，故无法求出b点的合磁感应强度，CD错误。
故选B。
7．C
【详解】
A．杆绕O点在水平面内沿顺时针方向（俯视）匀速转动时，-q形成的等效电流方向为逆时针（俯视），A错误；
B．根据
可知，周期和电量均相等，则-q形成的等效电流与+q形成的等效电流等大，B错误；
CD．根据安培定则可知，正电荷在P点的磁场方向为竖直向下，而负电荷在P点的磁场方向为竖直向上，由于负电荷运动时在P点产生的磁场强，根据矢量叠加原理，则合磁场的方向为竖直向上，则小磁针N极向上偏转，故C正确，D错误。
故选C。
8．A
【详解】
根据磁场的叠加可知。a、c两点的磁场磁感应强度大小相等，方向相同，b、d两点的磁感应强度大小相等，方向相同，O点的磁感应强度大于a点的磁感应强度大小。在M、N连线的垂直平分线上，O点的磁感应强度最大。
故选
A。
9．C
【详解】
AC．由于AB与DC中电流相同，在线段AC上产生的磁场等大反向，矢量和为零；AD与BC中电流相同，在线段AC产生的磁场等大反向，矢量和为零，故线段AC上的磁场为零，故A错误，C正确；
B．在除O点外的线段BD上，ABC和ADC两支电流产生的磁场的矢量和，在BO段，ABC中的电流产生的垂直于纸面向上的磁场大于ADC中的电流产生的垂直于纸面向下的磁场，矢量和不为零；在OD段，ABC中的电流产生的垂直于纸面向上的磁场小于ADC中的电流产生的垂直于纸面向下的磁场，矢量和不为零，故B错误；
D．过O点，垂直于纸面的直线上的磁场，可视为ABC和ADC两支电流产生的磁场的矢量和，由于两支电流在该垂线上除O点外的其它点上的磁场不共线，矢量和不为零，故D错误。
故选C。
10．B
【详解】
A．小磁针处于地磁场和电流磁场中，其指向是合磁场的方向，根据安培定则和平行四边形法则，可判断直导线的电流应是由南向北，故A错误；
B．若将导线中的电流增大，则向西的电流磁场增大，合磁场方向将向西偏一点，即小磁针N极将略向西偏转，故B正确；
C．若将小磁针移到导线上方，则导线上方的电流磁场向东，与向北的磁场合成，合磁场方向是是东偏北，则小磁针静止时N极指向东偏北方向，故C错误；
D．若电流反向，则电流磁场也反向，即向东，那么合磁场方向是东偏北，故D错误。
故选B。
11．B
【详解】
根据安培定则，a、b处导线在c处产生的磁感应强度、，大小相等，方向成，如图所示，合成后的磁感应强度为B
把位于a处的导线移到d点处后，b、d两处的导线在c处产生的磁场等大同向，都是垂直于bc边向上，合成后的磁感应强度为2B，因此
选项B正确，故选B。
12．B
【详解】
设通入三根长直导线的电流大小均为，每根导线在中心点的磁感应强度为，方向如图所示
由图可知
由矢量的叠加原理可知
当导线移到了和的中点点后，距离中心的距离是原来的一半，在中心点的磁感强度大小为原来的2倍，即，方向水平向左，故将长直导线移至和的中点，三根导线在点的合磁感应强度大小为，故B正确。
故选B。
13．A
【详解】
圆弧中的电流在圆心处产生的磁场的磁感应强度大小与其半径成反比，可知其产生的磁感应强度大小，而直线电流在其延长线上的磁感应强度为零，所以a点的磁感应强度大小
通过右手定则可判断合磁感应强度方向垂直纸面向外；b处的磁感应强度大小
通过右手螺旋定则可判断合磁感应强度方向垂直纸面向里，所以
故选A。
14．BD
【详解】
AB．四根通电导线在1处产生的磁感应强度，由右手定则可判断，并画出如图所示，根据电流大小相等，由对称性可知，ab在1处的磁感应强度大小相等，方同相反，其合磁感应强度为0，cd在1处的合磁感应强度方向沿ba方向如图所示，同理可得，四根通电导线在3处产生的磁感应强度与1处产生的磁感应强度类似，其合磁感应强度与1处的相同，所以B正确；A错误；
CD．四根通电导线在2处产生的磁感应强度，由右手定则可判断，并画出如图所示，根据电流大小相等，由对称性可知，四根通电导线在2处的合磁感应强度方向沿24方向如图所示，同理可得，四根通电导线在4处产生的磁感应强度与2处产生的磁感应强度类似，其合磁感应强度与2处的相同，所以D正确；C错误；
故选BD。
15．BD
【详解】
整个系统处于匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外，且a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂于纸面向外，a、b两点相对于L2对称，根据对称性可知L1直导线电流在a、b两点产生的磁场大小相等，设其磁感应强度大小分别为B1a，B1b，根据安培定则，在a、b两点产生磁场方向垂直纸面向内；同理，根据对称性可知L2直导线的电流在a、b两点产生的磁场大小相等，设其大小为B2a，B2b，在a点磁场方向垂直纸面向外，在b点磁场方向垂直纸面向内；依据矢量叠加法则，因a点的合磁感应强度大小为，设垂直于纸面向里为正方向，有
同理有
联立上式可得
故选BD。
16．M到P增大，P到L减小。
【详解】
回环从M到N过程中，穿过线线的磁感线条数增多，则磁通最变大；由N到P的过程，线圈包含了所有的内部磁感线及部分外部磁感线，内外磁感线相互抵消；因越到中间外部磁感少；故本过程磁通量是变大的；而P→Q的过程是N到P的过程的相反过程，磁通是变小的；Q→L的过程中远离磁铁，磁通量变小。
故M到P增大，P到L减小。
17．(1)2T
；(2)2T；
(3)否
【详解】
(1)根据磁感应强度的定义式
代入数据得
(2)磁感应强度是由磁场自身因素决定的，和导线的长度、电流的大小均无关，所以导线中电流增大到5A时，导线所在处的磁感应强度仍是2T。
(3)如果一通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：①该处没有磁场；②该处有磁场，但通电导线与磁场方向平行。故不能确定该处没有磁场。
18．(1)0.4T；(2)0.16N
【详解】
.(1)直导线所受安培力为
代入数据，得
(2)磁场中磁感应强度由磁场本身决定，所以当导线中的电流增大时，磁场中的磁感应强度仍然为0.4T。
此时导线所受安培力为
19．
【详解】
原来线圈的磁通量
旋转后，线圈与磁场位置如图，则旋转后线圈的磁通量
穿过线圈磁通量的变化