3.2磁感应强度 磁通量 课时作业（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 课时作业（解析版）
1．如图所示，匀强磁场方向与矩形线框平面垂直，穿过线框的磁通量为。现将线圈以ab边为轴向纸面外旋转60°角，则磁通量变为（　　）
A． B． C． D．
2．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
3．一个物理量的单位可以根据物理公式和基本单位导出,以下单位均用国际单位制中的符号,它们所对应的物理量不是矢量的是
A．kg m/s2 B．V/m C．C/s D．Wb/m2
4．如图所示，水平放置的通有恒定电流的长直导线下方有一闭合线框，线框平面和导线在同一竖直平面内，要使通过线框的磁通量变小，可以将线框（　　）
A．向左平移 B．向右平移
C．向下平移远离导线 D．向上平移靠近导线
5．以下物理量为矢量，且单位用国际单位制基本单位表示正确的是（　　）
A．磁通量T·m2
B．电场强度 kg·m/（C·s2）
C．磁感应强度kg/（A·s2）
D．电流A
6．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
7．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
8．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
9．下列说法正确的是
A．电荷量，电容，磁通量，电动势都是标量
B．提出“在电荷的周围存在着由它产生的电场”的观点的科学家是法拉第
C．首先发现电流磁效应的科学家是库仑
D．E = kQ/r2所用的物理方法是比值定义法
10．关于电荷量、电场强度、磁感应强度、磁通量的单位，下列说法错误的是（ ）
A．牛/库是电荷量的单位
B．特斯拉是磁感应强度的单位
C．磁通量的单位是库仑
D．牛/库是电场强度的单位
11．（1）如图，平面S在垂直于磁场方向上的投影面积为S′。若有n条磁感线通过S′，则通过面积S的磁感线有多少条？
（2）若磁场增强，即B增大，通过面积S的磁感线条数是否增多？
12．如图所示，一光滑绝缘圆管轨道位于竖直平面内，半径为0.2m。以圆管圆心O为原点，在环面内建立平面直角坐标系xOy，在第四象限加一竖直向下的匀强电场，其他象限加垂直于环面向外的匀强磁场。一带电量为+1.0C、质量为0.1kg的小球（直径略小于圆管直径），从x坐标轴上的b点由静止释放，小球刚好能顺时针沿圆管轨道做圆周运动。（重力加速度g取10m/s2）
（1）求匀强电场的电场强度E；
（2）若第二次到达最高点a时，小球对轨道恰好无压力，求磁感应强度B；
（3）求小球第三次到达最高点a时对圆管的压力。
参考答案
1．C
【详解】
将线圈以ab边为轴向纸面外旋转60°角时，通过平面的磁通量为
故ABD错误，C正确。
故选C。
2．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。
3．C
【详解】
kg m/s2、V/m、C/s、Wb/m2各单位对应的物理公式为：F=ma、E=、I=、B=，其中力F、电场强度E、磁感应强度B都是矢量，所以不是矢量的是电流，故ABD正确，C错误．本题选不是矢量的，故选C.
4．C
【详解】
将线圈向左或向右平移，则穿过线圈的磁通量都不变；向下平移远离导线，则穿过线圈的磁通量减小；向上平移靠近导线，则穿过线圈的磁通量增加；
故选C。
5．C
【详解】
A．磁通量为标量，故A错误；
B．电场强度是矢量，根据
可知电场强度单位可表示为kg·m/（A·s3），故B错误；
C．磁感应强度是矢量，根据
可知磁感应强度单位可表示为kg/（A·s2），故C正确；
D．电流是标量，故D错误。
故选C。
6．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。
7．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。
8．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．
9．AB
【详解】
试题分析：电荷量有正、负，没有方向；电容表征电容器容纳点和本领的强弱；磁感应强度B与垂直磁场方向的平面面积S的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量；电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的大小；这几个量都没有方向，是标量．A正确．库仑提出了电荷间作用力存在的规律--库仑定律，法拉第提出了在电荷的周围存在着电场，B正确．首先发现电流磁效应的科学家是奥斯特，C错误．E = kQ/r2是点电荷产生电场的电场强度的计算公式，是决定式，电场强度的定义式是E=F/q，D错误．
考点：矢量和标量、物理学史、电场强度
10．AC
【详解】
试题分析： 电荷量的单位是库伦，电场强度的单位是伏/米和牛顿/库仑，故A错误，D正确；磁感应强度的单位是特斯拉，故B正确；磁通量的单位是韦伯，故C错误．本题选错误的，故选AC．
考点： 磁感应强度；磁通量．
【名师点睛】本题是基础的题目，考查的就是学生对基本内容的掌握的情况，对基本的物理量要掌握住物理量的单位和基本的物理公式, 在平时要注意多积累．
11．（1）n条；（2）B增大时，通过面积S的磁感线条数增多
【详解】
（1）由磁通量的定义知如图，平面S在垂直于磁场方向上的投影面积为S′。若有n条磁感线通过S′，则通过面积S的磁感线有n条；
（2）若磁场增强，即B增大，通过面积S的磁感线条数增多。
12．（1）1N/C ；（2）0.5T ；（3），方向竖直向上
【详解】
(1)小球第一次刚好过最高点，此时速度v1=0，则
解得
(2)小球第二次过最高点是速度为，由动能定理可知
又
解得
(3)小球第三次过最高点时速度为，小球受圆管向下的压力为FN
又
解得
根据牛顿第三定律可知 小球第三次到达最高点a时对圆管的压力为，方向竖直向上。