2019人教版必修第三册第十三章第2节磁感应强度磁通量（word版含答案）

2019人教版必修第三册 第十三章 第2节 磁感应强度 磁通量
一、多选题
1．假若地球的磁场是由于地球自转和地球带电而产生的,则下列说法正确的是(　　)
A．地球带正电
B．地球带负电
C．在北京,小磁针静止时,北极指向偏西
D．在悉尼,小磁针静止时,北极指向偏东
2．如图所示，垂直纸面放置的两根固定长直导线a和b中通有大小相等的稳恒直流电流I，在a`、b连线的中垂线上放置另一段可自由运动的直导线c，当c中通以如图所示的直流电流时，结果c不受磁场力，则a、b中电流方向可能是（ ）
A．a中电流向里，b中电流向里 B．a中电流向外，b中电流向外
C．a中电流向里，b中电流向外 D．a中电流向外，b中电流向里
3．有一小段通电直导线，长为，通以的电流，把它置于匀强磁场中某处，受到的磁场力为，则该磁场磁感应强度可能是（　　）
A． B．
C． D．
4．如图甲，固定在光滑水平面上的正三角形金属线框，匝数n=20，总电阻R=2．5Ω，边长L=0．3m，处在两个半径均为的圆形匀强磁场区域中，线框顶点与右侧圆中心重合，线框底边中点与左侧圆中心重合，磁感应强度垂直水平面向外，大小不变；垂直水平面向里，大小随时间变化，、的值如图乙所示，则下列说法正确的是（取3）
A．通过线框中感应电流方向为顺时针方向
B．t=0时刻穿过线框的磁通量为0．1Wb
C．在t=0．6内通过线框中的电量为0．12C
D．经过t=0．6s线框中产生的热量为0．06J
二、单选题
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．力N
B．磁通量
C．电场强度
D．磁感应强度
6．下列关于磁场的相关描述及判定，正确的是（　　）
A．甲图中导线通电后，其正下方小磁针的N极向纸面外转动
B．乙图中，若仅使电源的正负极对调，通过导线的电流大小不变，则导线受到的安培力也不变。
C．丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的
D．丁图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止
7．云南-广州特高压直流输电工程，是世界上第一个特高压直流输电工程。其局部仰视图如图所示，两根在同一水平面内且相互平行的长直导线A和B分别通有方向相同的电流I1和I2，且I1 > I2。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b点距离相等。不考虑地磁场的影响。下列说法中正确的是（　　）
A．a点和c点处的磁感应强度相同
B．导线B和A之间因安培力的作用而相互吸引
C．导线B对A的安培力大于导线A对B的安培力
D．b点处的磁感应强度方向竖直向下
8．以下说法哪一个是正确的（ ）
A．如果电流在磁场中不受力，说明此处无磁场． B．判断安培力方向的方法是安培定则．
C．磁通量有正负，是矢量． D．电流磁效应是由丹麦的奥斯特发现的．
9．两足够长直导线均折成直角放置在同一平面内，使与在一条直线上，与在一条直线上（下图还未调整），两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。两根直角导线周围磁场可等效为两条正交长直导线产生的磁场，已知无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M点处的磁感应强度大小为（　　）
A．0 B．B C． D．
10．在某些电子电路中常使用如图所示的双线并绕闭合线圈，在同样情况下，这样的做法的目的主要是（　　）
A．维持线圈内磁通量稳定
B．增加线圈内的磁通量
C．增强线圈内磁场强度
D．增加线圈的电阻
11．关于指南针和磁场，下列说法正确的是（ ）
A．指南针最早由欧洲传入中国
B．地球的地理两极与地磁场两极完全重合
C．地球周围存在磁场，因此指南针能指示方向
D．在磁场中某一点，小磁针S极受力的方向就是那一点的磁场方向
12．指南针是我国古代的四大发明之一。关于指南针，下列说法正确的是（　　）
A．指南针可以仅具有一个磁极
B．指南针能够指南北，说明地球具有磁场
C．指南针的指向不会受到附近磁铁的干扰
D．在指南针正上方附近放置一直导线，导线通电时指南针不偏转
13．磁单极子是物理学家设想的一种仅带有单一磁极（N极或S极）的粒子，它们的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布，目前科学家还没有证实磁单极子的存在。若自然界中存在磁单极子，以其为球心画出两个球面1和2，如图所示，a点位于球面1上，b点位于球面2上，则下列说法正确的是（　　）
A．球面1和球面2的磁通量相同 B．球面1比球面2的磁通量小
C．a点和b点的磁感应强度相同 D．a点比b点的磁感应强度小
14．科学实验证明：通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小为，式中常量k>0，I为电流强度，r为距导线的距离。如图所示，三根完全相同的长直导线a、b、c，其截面位于等腰三角形的三个顶点上，b、c位于光滑水平面上，且b、c间的距离为2x，当三根导线中均通有大小相等的恒定电流时，导线a、b、c均可保持静止状态。下列说法中错误的是（ ）
A．a、b、c三根导线中，只有两根导线中的电流方向相同
B．导线c所受磁场力竖直向下
C．导线a、b所受的磁场力大小相等，方向相反
D．导线a、c间的距离为
15．如图所示，矩形线框平面与匀强磁场方向垂直，穿过的磁通量为Φ．若磁场分布足够广，线框面积变为原来的2倍，则磁通量变为（ ）
A．Φ B．Φ C．2Φ D．4Φ
16．如图所示，与磁场方向垂直的线圈以OO′为轴旋转90°的过程中，穿过线圈的磁通量（ ）
A．变大
B．变小
C．先变大后变小
D．先变小后变大
17．如图所示，电流从A点分两路通过对称的半圆支路汇合于B点，在圆环中心O处的磁感应强度( )
A．方向垂直于纸面向外
B．方向垂直于纸面向里
C．大小为零
D．无法确定
18．下列有关磁场中磁感线的叙述正确的是
A．磁场中的磁感线有的不能相交，有的能相交
B．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致
C．电流在磁场中所受的安培力的方向总是与磁感线的方向平行
D．匀强磁场中沿磁感线方向，磁感应强度越来越小
19．如图所示为某条形磁铁磁场的部分磁感线．则下列说法正确的是
A．该磁场是匀强磁场
B．a点的磁感应强度比b点的磁感应强度小
C．a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大
D．a、b两点的磁场方向相反
20．指南针是我国古代四大发明之一，关于指南针和小磁针，下列说法正确的是（　　）
A．指南针可以仅具有一个磁极
B．指南针的指向不会受到近铁块的干扰
C．通常用小磁针静止时N极的指向表示该处的磁场方向
D．在赤道上沿南北方向放置一直导线，在导线通有由南向北方向的电流时其正下方放置的小磁针N极沿顺时针旋转（从上往下看）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．BC
【解析】地球自西向东自转，地理的北极在地磁南极附近，由安培定则知地球带负电，形成从地球北极俯视顺时针方向的电流才能形成地磁，故选项B正确，A错误；由磁偏角知，指南针所指的北方都是离开地理北极而略向西偏，故C正确，D错误；故选BC.
2．CD
【详解】
导线a和b的磁感线都是同心圆．根据题意可知，当c中通以电流I1时，c并未发生运动，则说明直线c处的磁场与导线平行，而对c上半段，a导线的磁感应强度与b导线的磁感应强度的叠加，与导线c平行，根据右手螺旋定则，则有a、b中的电流方向相反；同理也可以分析出c下半段，a导线的磁感应强度与b导线的磁感应强度的叠加，与导线c平行，根据右手螺旋定则，则有a、b中的电流方向相反；故CD正确；AB错误；故选CD．
3．BCD
【详解】
当I与B垂直时，由
B=
解得
B=2 T
但题中未说明I与B垂直，故B的值也可能大于2 T。
故选BCD。
4．CD
【详解】
试题分析：由磁感应强度垂直水平面向外，大小不变，垂直水平面向里，大小随时间增大，故线框的磁通量减小，由楞次定律可得，线框中感应电流方向为逆时针方向，故A错误；时刻穿过线框的磁通量为，故B错误；在t=0．6s内通过线框中的电量，故C错误；由，故D正确．
考点：考查了法拉第电磁感应定律
【名师点睛】注在电磁感应题目中，公式，常考，要牢记，选择题中可直接应用，计算题中要写出推导过程；对于电磁感应能量问题一般有三种方法求解：①利用电路中产生的热量等于克服安培力做得功；②利用动能定理；③利用能量守恒；具体哪种方法，要看题目中的已知条件．
5．D
【详解】
A．力是矢量，用国际单位制基本单位表示是
A错误；
B．磁通量为标量，B错误；
C．电场强度是矢量，用国际单位制基本单位表示是
C错误；
D．磁感应强度是矢量，用国际单位制基本单位表示是
D正确；
故选D。
6．C
【详解】
A．根据安培定则可知，如图直导线下方有垂直纸面向里的磁场，N极向纸面内转动，A错误；
B．乙图中，若仅使电源的正负极对调，通过导线的电流大小不变，根据左手定则，导线受到的安培力方向改变，则导线受到的安培力发生变化，B错误；
C．图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的，C正确；
D．磁感线是闭合曲线，在磁体的外部是从N极到S极，磁体内部从S极指向N极，D错误。
故选C。
7．B
【详解】
A．由右手定则可知导线A在其左侧的磁场向下，在其右侧产生的磁场向上；导线B在其左侧的磁场向下，在其右侧产生的磁场向上，因此a点磁场向下，c点磁场向上，故A错误；
B．A和B导线电流方向相同，同种导线相互吸引，则导线AB相互吸引，故B正确；
C．B对A的安培力与导线A对B的安培力是一对相互作用力大小相等、方向相反，故C错误；
D．由题知I1 > I2，则导线A在b点产生的磁感应强度比导线B在b点产生的磁感应强度大，导线A在b点的磁场水平向左，导线B在b点水平向右，因此b点磁场竖直向上，故D错误。
故选B。
8．D
【详解】
如果电流在磁场中不受力，可能是直导线与磁场方向平行，此处不一定无磁场，选项A错误．判断安培力方向的方法是左手定则，选项B错误．磁通量是穿过某一面的磁感线的条数，虽有正负，但是标量，选项C错误．电流磁效应是由丹麦的奥斯特发现的，选项D正确；故选D．
9．C
【详解】
根据安培定则可知，和段电流在M点形成的磁感应强度向里，和段电流在M点形成的磁感应强度也向里，根据题意可知，在M点形成的磁感应强度均为B，由叠加原理可知，M点的磁感应强度为2B，故C正确。
故选C。
10．A
【详解】
双线并绕闭合线圈，并排两股导线中电流方向相反，所以其磁场方向相反。两者磁场强度相同，磁场方向相反，相互抵消，所以螺旋管内没有磁场，维持螺线管内磁通量为零，以达到保护电子电路，以免受电磁干扰；故A正确，BCD错误。
故选A。
11．C
【详解】
A. 指南针是我国古代四大发明之一，是我国古代劳动人民的伟大创造，由中国传入欧洲．故A错误；
B. 地磁的南极在地理北极附近，地磁的北极在地理南极附近，地理南北两极与地磁南北两极不是完全重合，存在着一个夹角，叫磁偏角，故B错误；
C. 地球本身是一个巨大的磁体，在地球周围存在着磁场，正是由于地磁场的存在，使得指南针总是能够指南北，故C正确；
D. 磁场中某一点的磁场方向，与小磁针N极受力的方向一致，故D错误。
故选C。
12．B
【详解】
A．指南针具有两个磁极，故A错误；
B．指南针能够指南北，故处在一个磁场中，收到了磁场力的影响，说明地球具有磁场。故B正确；
C．指南针的指向会受到附近磁铁的干扰。故C错误；
D．在指南针正上方附近放置一直导线，导线通电时指南针是否偏转，需要看电流磁场的方向。故D错误。
故选B。
13．A
【详解】
AB．磁通量
也是穿过球面的磁感线的条数，由于从磁单极子发出的磁感线的条数是一定的，故穿过球面1与球面2的磁感线的条数是相等的，即球面1与球面2的磁通量相等，故A正确，B错误；
CD．若有磁单极子，位于球心处，因为它的磁感线分布类似于点电荷的电场线的分布，故我们可以类比一个点电荷放在球心处，则a点的电场强度大于b点，故a点的磁感应强度也大于b点，故CD错误。
故选A。
14．C
【详解】
同向电流相互吸引，异向电流相互排斥；
A．导线a受b、c安培力恰好与其重力平衡，因此b、c对a的安培力都为排斥力，b、c为同向电流，a与b、c为异向电流，故A正确，不符合题意；
B．b对c为吸引力，a对c为排斥力，同时c还受竖直向下的重力和竖直向上的支持力，由平衡知识可知，导线c受到的安培力的合力的方向为竖直向下，故B正确，不符合题意。
C．由以上分析可知，导线a受到的磁场力为竖直向上，大小等于重力mg；导线b所受的磁场力竖直向下，且满足
对abc的整体而言
则
则b所受的磁场力
即导线a、b所受的磁场力大小不相等，只是方向相反，选项C错误；符合题意；
D．对c导线分析可知
解得
选项D正确，不符合题意；
故选C。
15．C
【详解】
磁感应强度与线圈面积相互垂直，则
Φ=BS
B不变，面积变为原来的2倍；则可得磁通量变为：
Φ′=B 2S=2Φ
故选C．
16．B
【详解】
试题分析：通过线圈的磁通量可以根据Φ=BSsinθ进行求解，θ为线圈平面与磁场方向的夹角，从而即可求解．
解：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Φ=0．
当线圈绕0 0′轴转动至与磁场方向垂直时，穿过线圈平面的磁通量变大．
因此与磁场方向垂直的线圈以OO′为轴旋转90°的过程中，穿过线圈的磁通量变小，故B正确，ACD错误；
故选B．
【点评】解决本题的关键掌握磁通量的公式，知道当线圈平面与磁场平行时，磁通量为0，当线圈平面与磁场方向垂直时，磁通量最大．
17．C
【详解】
因为流过两支路的电流大小相等、方向相反，则圆环中心O处的磁感应强度大小为零，C正确．
18．B
【详解】
A、B、D、磁感线可形象描述磁场，其疏密程度反映磁场的强弱，切线方向表示磁感应强度的方向；由于磁感应强度是矢量，所以磁感线不可能相交；匀强磁场，磁感应强度相同，并不是沿磁感线的方向越来越小，故B正确，A，D错误；C、据左手定则可知，安培力的方向与磁感线的方向垂直，并不是平行，故C错误．故选B．
【点睛】明确磁感线的特点是解题的关键，明确电流方向、磁场方向和安培力方向间的关系满足左手定则．
19．C
【详解】
匀强磁场的磁感线是一些平行且等间距的直线，故A错误；磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱，故a点的磁感应强度大于b点的磁感应强度，故B错误，C正确；磁感线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同，故a、b的磁场方向相同，故D错误．所以C正确，ABD错误．
20．C
【详解】
A．磁体的磁极是成对出现的，有N极一定有S极，不存在磁单极的磁体，故A错误；
B．指南针的指向会受到近铁块的干扰，是由于铁块被磁化后干扰了附近的地磁场，故B错误；
C．小磁针静止时N极的受力方向是磁场的方向，故C正确；
D．在赤道上沿南北方向放置一直导线，在导线通有由南向北方向的电流时其正下方放置的小磁针N极沿逆时针旋转（从上往下看），故D错误。
故选C。
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