3.2磁感应强度 磁通量 课时练（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 课时练（解析版）
1．在匀强磁场中有一个闭合金属线框如图所示，它可以绕轴转动，开始时金属线框与磁感线平行，则（　　）
A．当金属线框平面与磁感线平行时，穿过线框的磁通量最大
B．当线框平面与磁感线垂直时，穿过线框的磁通量为零
C．当线框平面与磁感线垂直时，穿过线框的磁通量最大
D．当线框平面与磁感线成任意角度时，穿过线框的磁通量变为零
2．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
3．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
4．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
5．关于磁通量，下列说法正确的是（　　）
A．穿过某一面积的磁通量为零，该处磁感应强度为零
B．磁场中磁感应强度大的地方，磁通量不一定很大
C．穿过某平面的磁感线条数越多，磁通量越大
D．在磁场中所取平面的面积越大，磁通量越大
6．如图所示，匀强磁场中的矩形线框平面与磁场方向平行，在线框绕垂直磁场方向且与线框共面的轴转动90°的过程中，通过线框的磁通量（　　）
A．逐渐增加 B．逐渐减少
C．保持不变 D．先增加后减少
7．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．电流、电动势 D．磁感应强度、磁通量
8．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
9．如图所示，两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直，通过两环的磁通量Φa、Φb比较，则（　　）
A．Φa>Φb B．Φa=Φb C．Φa＜Φb D．不能确定
10．下列说法正确的是　　
A．库仑发现只有很小的带电体之间才存在相互作用力
B．根据电场强度定义，可知电场中某点的场强大小与放在该点的试探电荷受到的电场力成正比
C．电场中任何两条电场线都不相交
D．磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量
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，一矩形线框从abcd位置移动到a′b′c′d′位置的过程中（线框平行于纸面移动，线框与导线相互绝缘），中间是一条电流向上的通电导线，请思考：
（1）导线的左边磁场的方向向哪？右边呢？
（2）在移动过程中，当线框的一半恰好通过导线时，穿过线框的磁感线条数有何特点？
13．边长l=10cm的正方形线圈，固定在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，如图所示。磁感应强度随时间变化的规律为B=2+3t（T），则第3s内穿过线圈的磁通量的变化量为多少？
参考答案
1．C
【详解】
当线框平面与磁感线垂直时，穿过线框的磁通量最大，当线框平面与磁感线平行时，穿过线框的磁通量为零，故ABD错误，C正确。
故选C。
2．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．
3．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。
4．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.
5．B
【详解】
A．当磁感线与线圈平行时，磁通量为零，但磁感应强度不为零，A错误；
B．磁通量表达式为
其中是线圈平面与磁场方向的夹角，Φ与B、S、α三个因素有关，所以磁感应强度B大的地方，磁通量不一定很大，B正确．
C．磁通量可以形象说成穿过线圈的磁感线的条数，但穿过某平面的磁感线条数越多，磁通量不一定越大，C错误；
D．在磁场中所取平面的面积增大，磁通量不一定增大，若平面与磁场平行，磁能量为零，保持不变，D错误。
故选B。
6．A
【详解】
在图示位置时，穿过线圈的磁通量为零；当线框绕垂直磁场方向且与线框共面的轴转动90°的过程中，通过线框的磁通量
即随着θ的变大，磁通量增加。
故选A。
7．C
【详解】
速度、加速度、电场强度和磁感应强度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而电势、电动势和磁通量只有大小无方向是标量；电流虽然有大小和方向，但是不满足平行四边形法则，是标量；故选C.
8．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。
9．A
【详解】
根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下。由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，a的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以Φa>Φb。
故选A。
10．C
【分析】
根据“库仑、电场强度定义、电场线、磁通量”可知，本题考查物理学史以及对电场强度、电场线的理解，根据物理学上重大发现和著名实验，运用电场线和磁感线概念的理解分析.
【详解】
A、带电体之间都存在着相互作用力；故A错误.
B、电场强度定义中，电场强度的大小与电荷受到的电场力大小、电荷的多少无关；故B错误.
C、根据电场线的特点可知，电场中任何两条电场线都不相交；故C正确.
D、磁通量的计算使用代数方法，不是矢量，是标量；故D错误.
故选C.
【点睛】
带电体之间都存在着相互作用力，库仑利用库仑扭秤研究带电体间的相互作用，总结出了库仑定律；电场强度的大小与电荷受到的电场力大小、电荷的多少无关；根据电场线的特点判断.
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）导线左边的磁场方向垂直纸面向外，右边的磁场方向垂直纸面向里。（2）当线框的一半恰好通过导线时，穿过线框垂直纸面向外的磁感线条数与垂直纸面向里的磁感线条数相同。
13．
【详解】
第3s内就是从2s末到3s末，所以2s末时磁感应强度为
3s末时的磁感应强度为
所以磁通量的变化量为