021-2022学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册3.2磁感应强度 磁通量 同步练习(Word版含答案)

3.2磁感应强度 磁通量
一、单选题
1．特斯拉是下列哪个物理量的单位（　　）
A．磁感应强度 B．磁通量 C．电场强度 D．电流强度
2．下列所给四种情况，其中穿过单匝闭合线圈的磁通量不为零的是（　　）
A．矩形线圈与两相同通电长直导线共面且居中
B．圆形线圈紧箍在圆柱状磁铁正中间位置
C．长直通电导线穿过圆形线圈的圆心且与线圈平面垂直
D．圆形线圈上方放置一条与线圈直径重合的长直通电绝缘导线
3．将面积为的N匝线圈放在磁感应强度为的匀强磁场中，线圈平面垂直于磁场方向，如图所示，那么穿过这个线圈的磁通量为（　　）
A． B． C． D．
4．电磁学中很多物理量都是通过比值定义法来定义的，下列几组电磁学公式都属于比值定义式的是（　　）
A．；； B．；；
C．；； D．；；
5．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
6．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
7．在地球的赤道上置一矩形线圈，线圈平面与赤道平面重合，线圈的上、下边水平，此时穿过线圈平面的磁通量大小为Φ．现使线圈绕其竖直轴线旋转180°，则此过程中穿过线圈的磁通量的变化量的大小为（ ）
A．0 B．Φ C．Φ D．2Φ
8．如图所示，面积大小为S的矩形线圈abcd，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈可以绕O1O2转动。下列说法中正确的是（　　）
A．当线圈从图示位置转过30°时，穿过线圈的磁通量大小
B．当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小Ф＝BS
C．当线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小ΔФ＝0
D．当线圈从图示位置转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小ΔФ＝
9．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向下运动，先到达磁体上端位置M，然后到达磁体中部P，再到达磁体下端位置Q，最后到达下方L。在整个运动过程中，穿过圆环的磁通量最大值是在（　　）
A．L处 B．Q处 C．P处 D．N处
10．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．
11．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
12．将面积为0.5m2的线圈，放在磁感应强度B=2.0×10-3T的匀强磁场中，穿过线圈的磁通量不可能为（　　）
A．0.25×10-3Wb B．0.5×10-3Wb C．1.0×10-3Wb D．2.5×10-3Wb
13．如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，将一个通电长直导线放置于磁场内，电流方向与磁场垂直，导线左右两侧a、b两点关于直导线对称，已知b点的磁感应强度为1.5B，则a点的磁感应强度大小为（　　）
A．0.5B B．B C．1.5B D．2B
14．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
15．下列说法中，正确的是( )
A．电场中电场强度越大的地方，电势就越高
B．磁感应强度的方向与磁场中通电直导线所受安培力方向相同
C．由定义式B=F/IL可知，电流I越大，导线长度L越长，则某处的磁感应强度越小
D．当穿过线圈的磁通量为零时，线圈所处的磁感应强度可能不为零
16．在磁感应强度为2.0×10﹣2T的匀强磁场中，放一个面积是5.0×10﹣2m2的导线环．当环面与磁场方向垂直时，穿过导线环的磁通量等于（ ）
A．4.0×10﹣3Wb B．2.5×10﹣3Wb
C．1.5×10﹣3Wb D．1.0×10﹣3Wb
二、解答题
17．面积为5.0×10－2m2的单匝矩形线圈放在磁感强度为2.0×10－2T的匀强磁场中，若线圈平面与磁场方向垂直，求穿过线圈的磁通量多大？
18．如图所示，“∠”形金属框架平面与匀强磁场垂直，导体棒能紧贴金属框架运动，且始终与导轨垂直。
（1）若从点出发，向右以的速度匀速运动时，回路的磁通量的变化是多少？
（2）在图中，若回路面积从变成从变到，则回路中的磁通量变化量是多少？
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．A
【详解】
A. 磁感应强度的单位是特斯拉，故A正确；
B．磁通量的单位是韦伯，故B错误；
C．电场强度的单位是牛顿每库仑，故C错误；
D．电流的单位是安培，故D错误。
故选A。
2．B
【详解】
A．据安培定则可知，左侧导线在矩形线圈中的磁场向内，右侧导线在矩形线圈中的磁场向外，由对称性可知，两部分磁场等大、反向，完全抵消，故矩形线圈中的磁通量为零，A错误；
B．圆柱状磁铁内部磁感线由S指向N且与线圈垂直，故穿过圆形线圈中的磁通量不为零，B正确；
C．长直通电导线产生的磁场与圆形线圈恰好是同心圆，没有磁感线穿过该线圈，故磁通量为零，C错误；
D．长直通电绝缘导线产生的磁场关于圆形线圈对称，一侧向下、另一侧向上，完全抵消，故穿过线圈的磁通量为零，D错误。
故选B。
3．A
【详解】
穿过这个线圈的磁通量为
故选A。
4．C
【详解】
A．是平行板电容器电容的决定式，不属于比值定义式，故A不符合题意；
B．是欧姆定律的表达式，不属于比值定义式，故B不符合题意；
C．三个式子均属于比值定义式，故C符合题意；
D．是电阻定律的表达式，不属于比值定义式，故D不符合题意。
故选C。
5．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。
6．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。
7．D
【详解】
试题分析：根据地磁场的分布，赤道处地磁场为水平方向，故线圈转过180°时磁通量由Φ变成－Φ，故变化量的大小为2Φ，选D．
考点：磁通量
【名师点睛】此题是对磁通量及其变化量的考查；解题时要理解磁通量不是矢量，但注意分清正面还是反面通过线圈；此题中容易出现的错误是磁通量的变化量为零．
8．D
【详解】
如图所示位置，穿过线圈磁通量为
A．当线圈从图示位置转过30°时，穿过线圈的磁通量大小
故A错误；
B．当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小为零，故B错误；
C．当线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量大小为
穿过线圈的磁通量的变化量大小
故C错误；
D．当线圈从图示位置转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量大小为
穿过线圈的磁通量的变化量大小为
故D正确。
故选D。
9．C
【详解】
圆环从M到N过程中，穿过圆环的磁感线条数增多，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，外部磁感线越少；故在本过程P处磁通量是最大的；而P到Q的过程是N到P的过程的相反过程，磁通量变小；Q到L的过程中远离磁铁，磁通量变小。
故选C。
10．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。
11．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。
12．D
【详解】
根据
Φ=BSsinθ
知当B垂直S时，磁通量最大为
故不可能会比1×10-3Wb大的数值，故ABC可能，不符合题意；D不可能，符合题意。
故选D。
13．A
【详解】
由右手定则可知，直线电流在b点产生的磁感应强度方向垂直纸面向里，设大小为B1，b点合磁场的磁感应强度为B+B1=1.5B，可知电流在b点产生的磁感应强度B1为0.5B，方向向里。所以电流在a点产生的磁感应强度大小为0.5B，方向向外，则a点的磁感应强度大小为0.5B，A选项正确，BCD错误。
故选A。
14．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。
15．D
【详解】
试题分析：电势是人为规定的，与电场强度无关，A错误；根据左手定则可得磁感应强度的方向与磁场中通电直导线所受安培力方向垂直，B错误；磁感应强度大小与外界因素无关，只和磁场本身的性质有关，C错误；当线圈平面与磁场方向平行时，磁通量为零，但是线圈所处的磁感应强度不为零，D正确
考点：考查了电场强度和磁感应强度
16．D
【详解】
线圈与磁场方向垂直，故磁通量
Φ=BS=2.0×10﹣2×5.0×10﹣2=1.0×10﹣3Wb
故选D。
17．10－3Wb
【详解】
线圈平面与磁场方向垂直，所以由Φ=BS得穿过线圈的磁通量为
Φ=2.0×10－2×5.0×10－2=10－3Wb
18．（1）；（2）
【详解】
（1）棒向右以的速度匀速运动时，位移为
由于，此时回路的面积为
回路的磁通量即磁通量的变化量为
代入数据解得
（2）初始时
回路面积从变到，B从变到时的磁通量为
故回路中的磁通量的变化为
代入数据解得
答案第1页，共2页
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