13.2磁感应强度磁通量同步练习（Word版含答案）

13.2磁感应强度磁通量
一、选择题
1．在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，A、B、C、D是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（ ）
A．B、D两点的磁感应强度相同
B．A、B两点的磁感应强度相同
C．C点的磁感应强度的值最大
D．A点的磁感应强度的值最大
2．下列物理量及对应的国际单位制符号，正确的是
A．电势kg
B．磁通量Wb
C．磁感强度J
D．电场强度T
3．关于磁通量，下列说法正确的是（ ）
A．穿过某个面的磁通量为零，该处的磁感应强度也为零
B．穿过任一平面的磁通量越大，该处的磁感应强度也一定越大
C．穿过某一线圈平面的磁通量越大，该线圈平面的面积一定越大
D．当闭合线圈平面跟磁场方向平行时，穿过这个线圈平面的磁通量一定为零
4．地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁铁，小磁铁的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是（ ）
A．①②④ B．②③④ C．②③ D．①⑤
5．下列物理量中属于矢量的是（　　）
A．磁感应强度 B．感应电动势 C．电流 D．磁通量
6．如图所示，线圈平面与水平方向夹角=60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S=0.6m2，匀强磁场磁感应强度B=0.8T。把线圈以ab为轴逆时针转过150°角，则通过线圈磁通量的变化量为（　　）
A．0.24Wb B．0.08Wb C．0.48Wb D．0.32Wb
7．关于电场与磁场下列说法正确的有（ ）
A．一小段通电导线在空间某处没有受到磁场力，该处的磁感应强度一定为零
B．检验电荷在空间某处没有受到电场力，该处的电场强度一定为零
C．由可知一个线框在空间某处的磁通量为零，该处的磁感应强度一定为零
D．由定义式与可知，电场中某点没有放入试探电荷则该点电场强度为零，磁场中没有放入电流元则该点磁感应强度为零．
8．有两条长直导线垂直纸面水平放置，交纸面于a、b两点，通有大小相等的恒定电流，方向如图，a、b的连线水平。c是ab的中点，d点与c点关于b点对称。已知c点的磁感应强度为B1，d点的磁感应强度为B2，则关于a处导线在d点的磁感应强度的大小及方向，下列说法中正确的是
A．，方向竖直向上 B．，方向竖直向下
C．，方向竖直向下 D．，方向竖直向上
9．下列各组物理量全是标量的是（）
A．加速度和速度 B．重力势能和电势
C．电场强度和电流 D．磁感应强度和力
10．三根通电长直导线平行放置，其截面构成等边三角形，O点为三角形的中心，通过三根直导线的电流大小分别用小I1，I2、I3表示，电流方向如图所示.当I1=I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为B，通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小跟电流成正比，则下列说法正确的是（ ）
A．当I1=3I，I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为2B
B．当I1=3I，I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为3B
C．当I2=3I，I1=I3=I时，O点的磁感应强度大小为B
D．当I3=3I，I1=I2=I时，O点的磁感应强度大小为B
11．如图，是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。则（ ）
A．该磁场是匀强磁场
B．线圈平面总与磁场方向垂直
C．线圈将逆时针方向转动
D．a、b导线受到的安培力大小总为
12．磁感应强度的单位是（ ）
A．特斯拉 B．韦伯 C．欧姆 D．安培
13．有两根长直导线a、b互相平行放置，下图为垂直于导线的截面图，O点为两根导线连线的中点，M、N为两导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等。若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是（　　）
A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同
B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反
C．线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零
D．线段MN上有两个点的磁感应强度为零
14．有一小段通电导线，长为1cm，导线中电流为5A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1N，则该点的磁感应强度B一定是（　　）
A．B=2T B．B≤2T
C．B≥2T D．以上情况都有可能
15．在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中，探管从螺线管的一端到另一端，以螺线管中央为坐标原点，测得磁感应强度B随位置x的变化图像可能是（　　）
A． B．
C． D．
二、综合题
16．如图所示，把一个面积为4.0×10-2 m2的单匝线圈放在磁感应强度为2.0×10-2 T的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈平面的磁通量为_________；当线圈绕OO′轴转动至与磁场方向垂直时，穿过线平面的磁通量为_________．
17．如图所示，匝数为N、半径为的圆形线圈内有匀强磁场，匀强磁场在半径为的圆形区域内，匀强磁场的磁感应强度垂直于线圈平面。通过该线圈的磁通量为_________。
18．一根导线长0.2 m，通以3 A的电流，在磁场中某处受到的最大的磁场力是6×10－2N，则该处的磁感应强度B的大小是________ T．当该导线的长度减小一半，则该处的B的大小是________ T。当电流和导线都增加为原来的两倍，则该处的B的大小是________T.
19．在匀强磁场中，一根长的通电导线中的电流为，这条导线与磁场方向垂直时，所受的磁场力为，求磁感应强度的大小。
20．一根长为20cm的通电导线放在匀强磁场中，导线中电流强度为0.05A，导线与磁场方向垂直，若它受到的磁场力大小为4×10-3N，求：
（1）磁感应强度的大小为多少？
（2）若将导线中电流强度增大为0.1A，磁场的磁感应强度是否变化？说明理由．
21．如图所示，水平导轨处在竖直方向的匀强磁场中，间距d=0.8m，以虚线AB为界，左侧磁场竖直向下，右侧磁场竖直向上，虚线左侧L1=1m处用直导线CD连接电阻R1=0.2Ω，虚线右侧L2=0.5m处有导体棒EF垂直导轨放置，导体棒电阻R2=0.3Ω，其余电阻不计，t=0时磁感应强度均为0.5T，之后AB右侧磁感应强度不变，左侧磁感应强度随时间变化规律如图所示，导体棒始终静止．求：
（1）t=0时刻CDEF回路的磁通量；
（2）t=1s时导体棒两端的电压；
（3）t=1s时导体棒受到的安培力。
参考答案
1．D
【详解】
试题分析：用右手螺旋定则判断通电直导线在abcd四个点上所产生的磁场方向，如图所示
A点有向上的磁场，还有电流产生的向上的磁场，电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相同，叠加变大，磁感应强度的值最大；B点有向上的磁场，还有电流产生的水平向左的磁场，磁感应强度叠加变大，方向向左上；C点电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相反，叠加变小，则磁感应强度的值最小；D点有向上的磁场，还有电流产生的水平向右的磁场，叠加后磁感应强度的方向向右上，D点与B点叠加后的磁场大小相等，但是方向不同，由上分析可知
故选D。
2．B
【详解】
A.电势的国际单位符号为V，故A错误．
B. 磁通量的国际单位符号为Wb，故B正确．
C. 磁感强度的国际单位符号为T，故C错误．
D. 电场强度的国际单位符号为V/m，故D错误．
3．D
【详解】
AD．穿过某个面的磁通量为零，此处磁感应强度不一定为零，可能此平面与磁感线平行，故A错误，D正确；
BC．磁通量的大小一般公式Φ=BSsinθ，θ是线圈平面与磁场方向的夹角，可见穿过线圈的磁通量越大，线圈面积不一定越大，磁感应强度也不一定越大，故BC错误。
故选D。
4．C
【详解】
由于地磁的北极在地理的南极附近，在磁体的外部磁感线从N极指向S极，故磁感线有个向北的分量，而小磁针静止的时候N极的方向就是磁感线的方向，所以小磁针由于受到地磁场的作用静止时N极指向地理的北方．赤道附近地磁场的方向和地面平行，北半球地磁场方向相对地面是斜下的，南半球地磁场方向相对地面是斜向上的，①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地理的南极，故①错误；②地磁场的北极在地理南极附近，故②正确；③赤道附近地磁场的方向和地面平行，故③正确；④北半球地磁场方向相对地面是斜下的，故④错误；⑤赤道附近地磁场的方向和地面平行，不是任何地方的地磁场方向都是和地面平行的，故⑤错误。
故选C。
5．A
【详解】
磁感应强度既有大小又有方向，是矢量；感应电动势、电流和磁通量有大小，虽有方向，但是合成时不满足平行四边形法则，则都是标量。
故选A。
6．A
【详解】
如图位置穿过线圈的磁通量
当把线圈以ab为轴逆时针转过150°角时，线圈平面与磁感线的方向平行，所以通过线圈磁通量为零。则通过线圈磁通量的变化量为0.24Wb。故A正确，BCD错误。
故选A。
7．B
【详解】
A．当电流的方向与磁场的方向平行时,磁场对电流没有作用力,但此处的磁感应强度不为零,故A错误.
B．电场最基本性质是对放入其中电荷有力的作用，电荷没有受到电场力，该处一定没有电场,电场强度一定为零,所以B正确;
C．线框平行于磁场放置时，磁通量一定为零,但磁感应强度不为零,故C错误.
D．磁场的强弱由磁场本身的性质决定,与放入磁场中的电流元无关；电场的强弱也由电场本身的性质决定的，与有没有放入试探电荷无关，故D错误.
8．B
【详解】
设a处导线在d点的磁感应强度的大小为B，方向方向竖直向下。根据通电直导线产生的磁场磁感应强度与电流成正比，a处导线在c点的磁感应强度的大小为3B，方向竖直向下。由题意知，两条长直导线恒定电流大小相等，则得到b处导线在c两点的磁感应强度的大小为3B，根据安培定则得到，方向竖直向下。b处导线在d两点的磁感应强度的大小为3B，根据安培定则得到，方向竖直向上。则根据磁场叠加得B1=3B+3B=6B，B2=3B-B=2B，根据数学知识得到，，所以a处导线在d点的磁感应强度的大小为，方向是竖直向下。
A．，方向竖直向上。故A错误。
B．，方向竖直向下。故B正确。
C．，方向竖直向下。故C错误。
D．，方向竖直向上。故D错误。
9．B
【详解】
A．加速度和速度，都是有大小和方向的物理量，是矢量，故A不符合题意；
B．重力势能和电势，都是只有大小的物理量，是标量，故B符合题意；
C．电场强度，是有大小又有方向的物理量，是矢量；电流是有大小的物理量，有方向，但是运算不满足平行四边形法则，是标量，故C不符合题意；
D．磁感应强度和力，都是有大小和方向的物理量，是矢量，故D不符合题意．
10．A
【详解】
AB．根据安培定则画出I1、I2、I3在O点的磁感应强度示意图，当I1=I2=I3时，令B1=B2=B3=B0，示意图如图甲所示
根据磁场叠加原理，可知此时O点的磁感应强度大小B与B0满足关系；
当I1=3I2，I2=I3=I时，B1=3B0，B2=B3=B0，示意图如图乙所示
由图乙解得O点的磁感应强度大小为4B0=2B，故A正确，B错误；
CD．当I2=3I，I1=I3=I时，B1=B3=B0，B2=3B0，示意图如图丙所示
由图丙解得O点的磁感应强度大小为，同理可得，当I3=3I，I1=I2=I时，O点的磁感应强度大小也为，故CD错误。
故选A。
11．D
【详解】
A.该磁场明显不是匀强磁场，匀强磁场应该是一系列平行的磁感线，方向相同，故A错误；
B.由图可知，线圈平面总与磁场方向平行，故B错误；
C.由左手定则可知，a受到的安培力向上，b受到的安培力向下，故线圈顺时针旋转，故C错误；
D.a、b导线始终与磁感线垂直，故受到的安培力大小总为，故D正确。
12．A
【详解】
磁感应强度的单位是特斯拉，记为T，A正确，
13．B
【详解】
AB．根据安培定则判断得知，两根通电导线产生的磁场方向均沿逆时针方向，由于对称，两根通电导线在MN两点产生的磁感应强度大小相等，根据平行四边形进行合成得到，M点和N点的磁感应强度大小相等，M点磁场向下，N点磁场向上，方向相反。故A错误，B正确。
CD．只有当两根通电导线在同一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时，合磁感应强度才为零，则知只有О点的磁感应强度为零。故CD错误。
故选B。
14．C
【详解】
磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流，如果通电导线是垂直磁场方向放置的，此时所受磁场力最大F＝0.1N，则该点的磁感应强度
B==T=2T
如果通电导线不是垂直磁场方向放置的，则受到的磁场力小于垂直放置时的受力，垂直放置时受力将大于0.1N，由定义式可知，B将大于2T
故选C。
15．D
【详解】
通电螺线管的电场线分布如图，磁感应强度与电场线的疏密有关，可见内部的磁场最大，而且是匀强磁场，螺线管外部的磁场逐渐减弱，所以只有D可能正确。
故选D。
16．0
【详解】
试题分析：当线圈平面与磁场方向平行时，线圈平面与磁场方向的夹角为0度，则．当线圈绕轴转动至与磁场方向垂直时，．
17．
【详解】
[1]匀强磁场的磁感应强度垂直于线圈平面则通过该线圈的磁通量
18．0.1 0.1 0.1
【详解】
[1]．根据磁感应强度的定义式，有：
由此可知该处的磁感应强度为0.1T；
[2][3]．磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与导线的放置、长短、电流大小等因素无关．当该导线的长度减小一半，则该处的B的大小是0.1T。当电流和导线都增加为原来的两倍，则该处的B的大小是0.1T.
19．
【详解】
根据导线与磁场方向垂直时
F=BIL
则
20．（1）0.4T；（2）磁感应强度只与磁场本身有关，不会变化．
【详解】
（1）根据磁感应强度的定义式：
B=
可得：
B===0.4T
（2）磁感应强度只与磁场本身有关，若导线中的电流强度增大为0.1A，则磁场的磁感应强度不变，仍然是0.4T．
答：（1）磁感应强度的大小为0.4T；
（2）磁感应强度只与磁场本身有关，不会变化．
21．（1）0.2Wb ；（2）0.288V ；（3）0.384N 方向水平向右
【详解】
（1）回路磁通量：
0.2Wb
（2）回路产生的电动势：
0.48V
解得：0.288V
（3）导体棒受到的安培力大小为：
电流大小为
解得：N
方向水平向右