3.2磁感应强度 磁通量 课时检测（word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第三册
3.2磁感应强度磁通量 课时检测（解析版）
1．如图所示，一环形线圈沿条形磁铁的轴线，从磁铁N极的左侧A点运动到磁铁S极的右侧B点，A、B两点关于磁铁的中心对称，则在此过程中，穿过环形线圈的磁通量将（　　）
A．先增大，后减小
B．先减小，后增大
C．先增大，后减小、再增大，再减小
D．先减小，后增大、再减小，再增大
2．下列物理量属于矢量的是（ ）
A．位移、时间 B．磁场、磁通量 C．电场强度、电流 D．力、加速度
3．下列各组物理量中，全是矢量的是（　　）
A．位移、时间、速度、加速度
B．路程、质量、电场强度、平均速度
C．磁感应强度、电流、磁通量、加速度
D．力、角速度、位移、加速度
4．磁通量可以形象地理解为“穿过一个闭合电路的磁感线的条数”。在图示磁场中，S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3，且都不为0。下列判断正确的是（　　）
A．Φ1最大 B．Φ2最大
C．Φ3最大 D．Φ1、Φ2、Φ3相等
5．下列各组物理量中，全部是矢量的是(　　)
A．时间、位移、速度 B．功、动能、势能
C．电场强度、磁感应强度、磁通量 D．线速度、向心加速度、向心力
6．下列各组物理量中均为标量的是
A．速度、加速度
B．电场强度、电势
C．磁感应强度、磁通量
D．电流、电动势
7．下列各组物理量中，全是矢量的是
A．位移、时间、速度、加速度 B．路程、质量、电场强度、平均速度
C．磁感应强度、电流、磁通量、加速度 D．力、线速度、位移、加速度
8．面积为S的正方形线框放在磁感应强度为B的匀强磁场中，当线框平面与磁场方向垂直时，下列有关穿过线框所围面积的磁通量的表述中正确的是（　　）
A．磁通量的单位为特斯拉
B．线框垂直磁场方向放置时磁通量最大
C．上述情况中线框磁通量为
D．将线框从原位置翻转180°磁通量没有变化
9．如图所示，线框abcd的左侧放置一通有恒定电流的长直导线，线框从位置Ⅰ按照以下四种方式运动（位置Ⅰ和位置Ⅲ关于MN对称），磁通量变化量的绝对值最大的是（　　）
A．平移到位置Ⅱ
B．以bd为转轴转到位置Ⅱ
C．以MN为转轴转到位置Ⅲ
D．平移到位置Ⅲ
10．如图所示，圆形线圈的匝数为10匝、面积为，在该圆形线圈平面内有一个面积为的正方形区域，该区域内有垂直线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，则穿过该圆形线圈的磁通量为（　　）
A． B． C． D．
11．如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是（　　）
A．通过abcd平面的磁通量大小为L2 B
B．通过dcfe平面的磁通量大小为L2 B
C．通过abfe平面的磁通量大小为零
D．通过bcf平面的磁通量为零
12．如图所示，有一个垂直直面向里的匀强磁场，磁感应强度，磁场有明显的圆形边界，圆心为，半径为。现于纸面内先后放上、两个圆形单匝线圈，圆心均在处，线圈半径为，线圈半径为，问：
（1）在减为的过程中，和中磁通量分别改变多少？
（2）磁感应强度大小不变，方向绕直径转过30°过程中，线圈中磁通量改变多少？
（3）磁感应强度大小、方向均不变，线圈绕直径转过180°过程中，线圈中磁通量改变多少？
参考答案
1．A
【详解】
穿过线圈的磁通量应以磁铁内部磁场为主的，而内部的磁感线是一定值，在A、B点时，外部磁感线比较密，即与内部相反的磁感线多，相抵后剩下的内部的磁感线就少；中间位置时，外部磁感线比较疏，即与内部相反的磁感线少，相抵后剩下的内部的磁感线就多。所以两端磁通量小，中间磁通量大。故A正确；BCD错误。
故选A。
2．D
【详解】
矢量是既有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量，位移、磁场、电场强度、力、加速度是矢量，既有大小，又有方向，D正确，ABC错误．
故选：D．
【点睛】
既有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移、电场强度等都是矢量；只有大小，没有方向的物理量是标量，如路程、时间、质量等都是标量．
3．D
【详解】
A、时间是只有大小、没有方向的标量，位移、速度和加速度都矢量．故A错误．B、路程、质量是标量，电场强度、平均速度是矢量．故B错误．C、电流、磁通量是标量．磁感应强度和加速度是矢量．故C错误．D、力、角速度、位移和加速度都是矢量．故D正确．故选D.
【点睛】矢量与标量明显区别是矢量有方向，标量没有方向．可结合物理量方向特点记住矢量．
4．A
【详解】
由于磁通量可以理解为穿过一个闭合电路的磁感线的条数的多少，从题图中可看出穿过S1的磁感线条数最多，所以Φ1最大。
故选A。
5．D
【详解】
A．时间只有大小，没有方向，是标量；位移、速度既有大小，又有方向，是矢量，故A错误；
B．功、动能、势能都是只有大小，没有方向，是标量，故B错误；
C．磁通量只有大小，没有方向，是标量；电场强度、磁感应强度既有大小，又有方向，是矢量，故C错误；
D．线速度、向心加速度、向心力都是既有大小，又有方向，是矢量，故D正确．
故选：D
6．D
【详解】
A、速度是矢量，其方向与速度变化量方向相同，加速度是矢量，其方向与合外力方向相同，故A错误；
B、电场强度是矢量，其方向与正电荷所受的电场力方向相同，故B错误；
C、磁感应强度是矢量，其方向就是该点的磁场方向．故C错误；
D、电流、电动势只有大小，没有方向，不是矢量，是标量．故D正确；
故选D．
【点睛】即有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移、动量等都是矢量；只有大小，没有方向的物理量是标量，如路程、时间、质量等都是标量．
7．D
【详解】
位移、速度、加速度、电场强度、平均速度、磁感应强度、力、磁通量、线速度都是既有大小又有方向的物理量，都是矢量；时间、路程、质量、电流只有大小，无方向的物理量，都是标量；故选D.
8．B
【分析】
磁通量可以形象说成穿过线圈的磁感线的条数，当磁感线与线圈垂直时，则磁通量；当磁感线与线圈平行时，磁通量为零。
【详解】
A．磁通量的单位为Wb，而特斯拉是磁感强度的单位，故A错误；
BC．根据磁通量知，当B与S垂直时，此时磁通量最大，故B正确，C错误；
D．线框从原位置翻转180°磁通量有变化，变化量为2BS，故D错误；
故选B。
【点睛】
考查磁通量的概念，及计算公式与成立条件，同时让学生明白同一磁场，同一线圈不同的放置，则穿过线圈的磁通量不同，注意磁通量穿过线圈平面时，分正面与反面。
9．D
【详解】
由图可知，电流的方向向上，由安培定则可知，电流右侧磁场的方向向里，左侧磁场的方向向外；通电直导线产生稳定的磁场，离导线越远磁场越弱，磁感线越疏。
设线框的横截面积为S，位置I处平均磁感应强度为B1，位置Ⅱ处平均磁感应强度为B2，将线框从位置I平移到位置Ⅱ，磁通量的变化量的大小：
△Φ1=(B1﹣B2）S
将线框从位置I以bd为转轴转到位置Ⅱ，磁通量的变化量的大小
以MN为转轴转到位置Ⅲ时，初末磁通量相同，故磁通量的变化为零；平移到以MN为对称轴的位置III时，磁场方向反向，线圈没有变化，故磁通量变化量大小为2B1S。
由以上分析可知，磁通量变化最大的是Ⅲ，ABC错误，D正确。
故选D。
10．C
【详解】
由题图可知，线圈内含有磁场的有效面积为
故穿过该圆形线圈的磁通量为
故选C。
11．BCD
【详解】
AB．通过abcd平面的磁通量大小等于通过dcfe平面的磁通量，为
故A错误，B正确；
CD．abfe平面与bcf平面和磁场平面平行，所以磁通量为零，故CD正确；
故BCD．
12．（1），；（2）；（3）
【详解】
(1)线圈面积正好与圆形磁场区域重合
磁通量的变化量
解得
线圈面积大于圆形磁场面积，即线圈的一部分面积在磁场区域外，有磁感线穿过的面积与线圈相同，故磁通量的变化量与a线圈相同。
(2)磁场转过30°，线圈面积在垂直磁场方向的投影为，则
磁通量的变化量
解得
(3)以线圈a正对读者的一面为观察对象，初状态磁感线从该面穿入，线圈转180°后，磁感线从该面穿出，故
可得