13.2磁感应强度磁通量同步练习(Word版含答案)

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名称 13.2磁感应强度磁通量同步练习(Word版含答案)
格式 docx
文件大小 309.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-12-03 16:40:07

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文档简介

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

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