13.2磁感应强度 磁通量 课时提升练（word版含答案）

13.2磁感应强度 磁通量 课时提升练（解析版）
一、选择题
1．关于电场和磁场的概念，下列说法正确的是（　　）
A．试探电荷q置于某处所受电场力不为零，该处的电场强度有可能为零
B．试探电荷q置于某处电势能为零，该处的电势一定为零
C．电流元置于磁场中，所受的磁场力一定不为零
D．电流元置于某处所受的磁场力为F，该处的磁感应强度大小一定为
2．已知通电长直导线周围某点产生的磁感应强度B与导线中的电流I成正比，与该点到导线的距离r成反比。即：。如图所示，两根平行长直导线相距R，通以大小、方向均相同的电流。取垂直纸面向里为正，在O—R区间内B随r变化的图线可能是（　　）
A． B．
C． D．
3．下列关于电场和磁场的说法正确的是（　　）
A．电场和磁场都是假想的，并不是客观存在的物质
B．磁感线与电场线一样都是客观不存在的，且不相交、不相切
C．电场强度为零的地方电势一定为零，电势为零的地方电场强度也为零
D．一小段通电导线在某处不受安培力作用，则该处的磁感应强度一定为零
4．一矩形线圈垂直磁感线置于匀强磁场中，现将该线圈以其中一条边为轴逆时针转过一个角度至虚线位置，如图所示。则转动后与转动前相比较，穿过线圈的磁通量的变化情况应是（　　）
A．变大 B．变小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
5．下列表达式中属于比值定义式的是（　　）
A． B．
C． D．
6．对于电场和磁场的描述，下列说法正确的是（ ）
A．电场对放入其中的电荷一定有电场力的作用，磁场对放入其中的通电导线一定有磁场力作用
B．正电荷受电场力的方向与所在处的电场方向相同，一小段通电导线受磁场力的方向与所在处的磁场方向相同
C．同一通电导线放在磁场中的不同位置，受安培力大的地方，该处磁感应强度一定大
D．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，其单位是“特斯拉”
7．关于电场和磁场，下列说法正确的是（　　）
A．电场和电场线都是真实存在的
B．磁场和磁感线都是假想的
C．将电荷放入电场中一定会受到电场力的作用
D．将通电导线放入磁场中一定会受到安培力的作用
8．在物理学的发展过程中定义了很多物理概念，不同的概念采用了不同的研究方法来定义，下面四个物理概念中定义方法与其他三个不同的是（　　）
A．电容 B．点电荷 C．电场强度 D．磁感应强度
9．等腰梯形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，导线框中通以如图所示顺时针方向的电流，ab边与MN平行。下列关于通电直导线MN的磁场对线框作用说法正确的是（ ）
A．线框在平面内向右移动少许，其磁通量不变
B．线框所受安培力的合力为零
C．线框有两条边所受的安培力大小相同
D．线框在安培力作用下一定有向右的运动趋势
10．图甲中，A、B为两个等量同种点电荷；图乙中，C、D为两根垂直纸面相互平行的长直导线，导线中通有大小相等、方向相同的电流，O为连线的中点，c、d两点位于各自连线的中垂线上，且、、、距离相等，下列有关说法正确的是（ ）
A．甲图中，a、b两点的电场强度相同，电势相同
B．甲图中，c、d两点的电场强度相同，电势相同
C．乙图中，a、b两点的磁感应强度大小相等，方向相反
D．乙图中，c、d两点的磁感应强度大小不相等，方向相反
11．下列物理量是矢量，且单位正确的是（　　）
A．质量 B．位移 C．加速度 D．磁感应强度T
12．如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中（图中未画出），在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，M处导线中通有垂直纸面向里的恒定电流，N处导线中通有垂直纸面向外的恒定电流，两电流大小相等，M和N是以为直径的圆弧上的两点，O为圆弧的圆心。这时O点的磁感应强度大小为0。若将N处长直导线移开，则O点的磁感应强度的大小及方向为（　　）
A． 向上 B． 向下 C． 向上 D． 向下
13．如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，已知a点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是（　　）
A．直导线中的电流方向垂直纸面向外
B．b点的实际磁感应强度为T，方向斜向上，与B的夹角为45°
C．c点的实际磁感应强度也为零
D．d点的实际磁感应强度跟b点的相同
14．在空间某点A存在两个磁场B1、B2，，，A点的磁感应强度大小可能为：（　　）
A．7T B．1T C．5T D．0
15．关于物理学史和物理思想、方法，下列说法正确的是（　　）
A．库仑利用扭秤实验测定了元电荷的数值
B．奥斯特发现了电流的磁效应
C．电场强度、磁感应强度都采用了比值定义法
D．点电荷的建立采用了理想模型法，任何小带电体都可视为点电荷
二、解答题
16．如图所示的线框，面积为S，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向与线框平面成θ角，当线框转过90°到如图所示的虚线位置时，试求：
(1)初、末位置穿过线框的磁通量的大小Φ1和Φ2；
(2)磁通量的变化量ΔΦ.
17．如图所示，有一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.8T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1.0cm，现在纸面内先后放上A、C、D三个圆线圈，圆心均在O处，A线圈半径为1.0cm；C线圈半径为2.0cm；D线圈半径为0.5cm，问：
(1)若磁场方向不变，在B减为0.4T的过程中，A和C中磁通量各改变多少
(2)若磁感应强度大少不变，在磁场方向转过角的过程中，D中的磁通量改变多少
参考答案
1．B
【详解】
A. 试探电荷q置于某处所受电场力不为零，该处的电场强度一定不等于零，A错误；
B. 试探电荷q置于某处电势能为零，该处的电势一定为零，B正确；
C. 电流元置于磁场中，若电流与磁感线平行，电流所受的磁场力等于零，C错误；
D. 电流元置于某处所受的磁场力为F，只有垂直放入磁场时，该处的磁感应强度大小才等于，D错误。
故选B。
2．D
【详解】
由安培定则和磁场矢量叠加知O—R区间的中点处，磁感应强度为零，且O到0.5R之间的合磁感应强度方向向外，因取垂直纸面向里为正，故O到0.5R之间的合磁感应强度为负，且逐渐减小；同理可知0.5R到R之间的合磁感应强度方向向里，即为正，且逐渐增大。
故选D。
3．B
【详解】
A．电场和磁场都是客观存在的物质，电场线和磁感线是假想的，选项A错误；
B．磁感线与电场线一样都是客观不存在的，且不相交、不相切，选项B正确；
C．电势零点是人为规定的，电场强度为零的地方电势不一定为零，例如等量同种正电荷连线的中点处；电势为零的地方电场强度不也为零，例如等量异种电荷连线的中垂线上，选项C错误；
D．一小段通电导线在某处不受安培力作用，可能是电流方向与磁场方向平行，而该处的磁感应强度不一定为零，选项D错误。
故选B。
4．B
【详解】
根据匀强磁场中，穿过线圈的磁通量
为线圈平面从图示竖直位置开始转过的角度，则增大，减小，故选B。
5．D
【详解】
A．加速度的定义是速度变化量与所用时间的比值，加速度的比值定义式是 ，而公式表示，加速度与力F成正比，与m成反比，不属于比值定义，故A不符合题意；
B．电流的比值定义式为 ，而表示电流与电压成正比，与电阻成反比，不属于比值定义，故B不符合题意；
C．电功率的比值定义式为 ，热功率的比值定义式为，而不属于比值定义，故C不符合题意；
D．当通电导体与磁场垂直时，磁感应强度等于导体所受安培力与导体长度和电流乘积的比值，即磁感应强度的比值定义式为，故D符合题意。
故选D。
6．D
【详解】
A．电场对放入其中的电荷一定有电场力作用，磁场对放入其中的与磁场平行的通电导线没有磁场力作用，故A错误；
B．正电荷受电场力的方向与所在处的电场方向相同，而根据左手定则，一小段通电导线受磁场的方向与所在处的磁场方向垂直，故B错误；
C．同一通电导线放在磁场中的不同位置，受安培力大的地方，该处磁感应强度不一定大，安培力还与放置方式有关，故C错误；
D．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，其单位是“特斯拉”，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】
AB．电场和磁场是客观存在的，电场线和磁感线是假想的，故AB错误；
C．电荷在电场中必然会受到电场力的作用，故C正确；
D．将通电导线放入磁场中是否会受到安培力作用还与它的放置方式有关，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】
电容的定义式 、电场强度的定义式 、磁感应强度的定义式 均用了比值定义法来定义的，而点电荷时理想模型法，和其他都不一样。
故选B。
9．C
【详解】
A．离MN越远的位置，磁感应强度越小，线框在平面内向右移动少许，其磁通量减小，A错误；
BC．直导线中的电流方向由N到M，根据安培定则，导线右侧区域磁感应强度方向向内，根据左手定则，ab边受向左的安培力，cd边受到向右的安培力，ad边受到斜向左下方的安培力，bc受到左上方安培力，离MN越远的位置，磁感应强度越小，则四个边所受的安培力的合力不为零，其中bc边和ad边所受的安培力大小相同，B错误、C正确；
D．离MN越远的位置，磁感应强度越小，故根据安培力公式
F = BIL
cd边受到的安培力小于ab边、bc边和ad边受到的安培力的矢量和，则线框在安培力作用下一定有向左的运动趋势，D错误。
故选C。
10．C
【详解】
A．等量同种电荷的电场线和等电势面的分布如图所示
根据电场线分布及点电荷的电场强度的叠加原理可知，a、b两点场强大小相等，但方向相反，则场强不同，由电场对称性可知，a、b两点的电势相等，A错误；
B．等量同种电荷的电场线和等电势面的分布如图所示
跟据电场线的分布情况可知，b、d两点处场强大小相同，方向不同，再跟据等势面的分布情况可知，b、d两点处电势相同，B错误；
C．通电直导线周围的磁感应强度的方向由安培定则推出，两个直流的磁场叠加由矢量的合成，结合对称性可知a点的磁感应强度向下，b点的磁感应强度向上，两点的大小相等，方向相反，C正确；
D．根据磁感应强度合成的对称性可知，c、d两点的大小相等，方向相反，D错误。
故选C。
11．D
【详解】
A．质量是标量，单位为kg，故A不符合题意；
B．位移是矢量，单位为m，故B不符合题意；
C．加速度是矢量，单位为m/s2，故C不符合题意；
D．磁感应强度是矢量，单位为T，故D符合题意。
故选D。
12．A
【详解】
由右手螺旋定则可知M处导线在O点产生的磁场竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向也是竖直向下，由于O点的合磁感应强度为零，可知外部匀强磁场的方向向上，且有
由于M、N处导线中电流大小相等，且到O点的距离相等，因此在O点位置时
可解得
将N处长直导线移开，则O点的磁感应强度的大小为
方向竖直向上。故A正确，BCD错误。
故选A。
13．AB
【详解】
A．由a点合磁感应强度为零知，该电流在a点的磁感应强度方向向左，大小为1T，由安培定则知直导线中的电流方向垂直纸面向外。A正确；
B．通电导线在b处产生的磁场竖直向上，根据平行四边形定则可知b点的实际磁感应强度为T，方向斜向上，与B的夹角为45°，B正确；
C．通电导线在c处产生的磁场水平向右，所以c点的实际磁感应强度2T，方向向右。C错误；
D．通电导线在d处产生的磁场竖直向下，根据平行四边形定则可知d点的实际磁感应强度为T，方向斜向下，与B的夹角为45°，D错误。
故选AB。
14．AC
【详解】
根据磁场矢量叠加，可知A点的磁感应强度范围为
故选AC。
15．BC
【详解】
A．库仑利用扭秤实验得出了库仑定律，密立根利用油滴实验测定了元电荷的数值，A错误；
B．奥斯特发现了电流的磁效应，B正确；
C．电场强度定义式
可知电场强度的大小是由电场本身的性质决定的，与试探电荷受到的电场力以及试探电荷的带量无关，因此属于比值定义；
磁感应强度定义式
磁感强度的大小是由磁场本身的性质决定的，与通电导线所受磁场力以及通电导线的长度，电流大小无关，因此也属于比值定义，C正确；
D．点电荷的建立采用了理想模型法，当带电体的直径远小于两个带电体的距离时，才能将带电体作为点电荷，D错误。
故选BC。
16．(1)BSsinθ；－BScosθ　(2)－BS(cosθ＋sinθ)
【详解】
（1）在初始位置，把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为S⊥＝Ssinθ，所以Φ1＝BSsinθ.在末位置，把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为S⊥′＝Scosθ.由于磁感线从反面穿入，所以Φ2＝－BScosθ.
（2）开始时B与线框平面成θ角，穿过线框的磁通量Φ1＝BSsinθ；当线框平面按顺时针方向转动时，穿过线框的磁通量减少，当转动θ时，穿过线框的磁通量减少为零，继续转动至90°时，磁通量从另一面穿过，变为“负”值，Φ2＝－BScosθ.所以，此过程中磁通量的变化
量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－BScosθ－BSsinθ＝－BS(cosθ＋sinθ)．
17．(1)A和C中磁通量改变量均为；(2)
【详解】
(1)根据磁通量的公式Φ=BS，其大小与线圈的匝数无关，且S是有效面积；由题意可知，A线圈与C线圈的有效面积相同，则A、C中磁通量改变量相同，即为
(2)当磁场方向转角的过程中，线圈垂直磁场方向的面积
因此