13.2磁感应强度 磁通量 学科素养提升练（word版含答案）

13.2磁感应强度 磁通量 学科素养提升练（解析版）
一、选择题
1．在匀强磁场中，长为10 cm的直导线与磁场方向垂直。当其通有10 A电流时，受到的磁场力大小为0.2 N，则该磁场的磁感应强度大小为（　　）
A．0.01 T B．0.02 T C．0.2 T D．5 T
2．下列关于电场强度E、磁感应强度B的叙述正确的是（　　）
A．电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力
B．电场中某点的场强方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向
C．磁感应强度的方向就是通电导线在磁场中所受磁场力的方向
D．根据定义式，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比
3．如图所示，闭合矩形导体框在水平方向的匀强磁场中绕其竖直方向的对称轴匀速转动。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，导体框的边长分别为a和b，转动的周期为T，导体框从图示位置开始转动并开始计时，则下列说法正确的是（　　）
A．因为磁通量是矢量，所以比较磁通量时需要考虑磁感线从面的哪一侧穿过
B．0时刻穿过导体框的磁通量为
C．时刻穿过导体框的磁通量为
D．时刻穿过导体框的磁通量为0
4．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
5．如图所示，一矩形线圈abcd有一半处在磁感应强度垂直平面向里的匀强磁场中，虚线MN为磁场边界且与cd边平行，穿过线圈的磁通量为。当线圈以cd为轴从图中位置转过45°的瞬间，穿过线圈的磁通量为，则（　　）
A．∶=∶1
B．∶=1∶
C．∶=∶1
D．∶=∶1
6．如图所示，a、b、c、d是圆心为O的圆上的四个点，直径ac、bd相互垂直，两根长直导线垂直于圆所在的平面分别固定在b、d处，导线中通有大小相等、垂直纸面向外的电流，关于a、O、c三点的磁感应强度，下列说法正确的是（　　）
A．a、O和c三点方向相同 B．O点最大
C．O点为零 D．a、c两点方向相同
7．比值定义法是物理学中一种重要的定义物理量的方法，下列不属于比值定义法表达式的是（　　）
A． B． C． D．
8．磁通量的单位是韦伯（），关于韦伯与磁感应强度的单位特斯拉（T）之间的关系，下列选项正确的是（　　）
A．1=1 B．1=1
C．1=1 D．1=1
9．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．
10．如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，将一条通电长直导线放置于磁场内，电流方向与磁场方向垂直，导线左右两侧a、b两点关于直导线对称，已知b点的磁感应强度大小为1.5B，则a点的磁感应强度大小为（　　）
A．0 B．0.5B C．1B D．1.5B
11．有两根长直导线、互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图。在图示的平面内，点为两根导线连线的中点，、为的中垂线上的两点，它们与的距离相等。若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流，已知直线电流产生的磁场在某点的磁感应强度的大小与该点到通电导线的距离成反比。则下列关于线段上各点的磁感应强度的说法正确的是（　　）
A．点和点的磁感应强度大小相等，方向相同
B．点和点的磁感应强度大小相等，方向相反
C．在线段上各点的磁感应强度都不可能为零
D．若在点放一小磁针，静止时其北极沿指向点
12．如图所示，同一线圈分别垂直纸面方向放置在磁场中和处，通过线圈的磁通量大小分别是、；该处平均磁感应强度的大小分别是、。下列物理量关系表达式正确的是（　　）
A． B． C． D．
13．正切电流计是19世纪发明的一种仪器，它可以利用小磁针的偏转来测量电流。下图为其结构示意图，在一个竖直放置、半径为r、匝数为N的圆形线圈的圆心O处，放一个可以绕竖直轴在水平面内转动的小磁针（带有刻度盘）。线圈未通电流时，小磁针稳定后所指方向与地磁场水平分量的方向一致，调整线圈方位，使其与静止的小磁针在同一竖直平面内。给线圈通上待测电流后，小磁针偏转了角。已知仪器所在处地磁场的磁感应强度水平分量大小为B，环形线圈在环心处产生的磁感应强度大小与电流强度成正比。关于这个电流计，下列判断正确的是（　　）
A．偏角与电流I成正比
B．在地球上的不同地方测同样大小的电流，角不同
C．当偏角分别为30°和60°时，对应的电流之比为1∶3
D．当偏角分别为30°和60°时，对应的电流之比为1∶2
14．对磁感应强度的理解，下列说法正确的是（　　）
A．感应强度与磁场力F成正比，与检验电流成反比
B．磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向
C．磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的，与检验电流无关
D．磁感线越密，磁感应强度越大
15．下列说法中正确的是（　　）
A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零
B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零
C．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱
D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受到的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱
二、解答题
16．在磁场中放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直。先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样。图中的图像表现的是导线受力的大小与通过导线的电流的关系。、各代表一组、的数据。在甲、乙、丙、丁四幅图中，正确的是哪一幅或哪几幅？说明道理。
17．面积为0.5m2的矩形线圈处于磁感应强度为3T的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，穿过该线圈的磁通量是多少 如果转动线圈使线圈平面与磁场方向夹角为60°（如图），穿过该线圈的磁通量又是多少
参考答案
1．C
【详解】
根据安培力计算公式
可知
故ABD错误C正确。
故选C。
2．A
【详解】
A．根据
可知，电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力，选项A正确；
B．电场中某点的场强方向就是正的检验电荷在该点所受电场力的方向，选项B错误；
C．磁感应强度的方向与通电导线在磁场中所受磁场力的方向垂直，选项C错误；
D．磁场中某点的磁感应强度B是由磁场本身决定的，与F和IL无关，选项D错误。
故选A。
3．D
【详解】
A．磁通量没有方向是标量，正负表示磁感线穿过平面的方向，故A错误；
B．0时刻矩形导体框与磁场方向平行，穿过导体框的磁通量为0，故B错误；
CD．时刻穿过导体框的磁通量为0，故C错误，D正确。
故选D。
4．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。
5．C
【详解】
设ab=l1，bd=2l2，则
所以
∶=∶1
故选C。
6．C
【详解】
根据右手螺旋定则，d处导线在O点产生的磁场方向水平向左，b处导线在O点产生的磁场方向水平向右，合成后磁感应强度等于0， d在c处产生的磁场方向垂直于cd偏左上，b在c出产生的磁场方向垂直bc偏右上，则根据平行四边形定则，知c处的磁场方向竖直向上；同理可知，a处的磁场方向竖直向下；ABD错误，C正确。
故选C。
7．A
【详解】
A．是电阻的决定式，不属于比值定义法表达式，故A正确；
B．是电容的比值定义法表达式，故B错误；
C．是电场强度的比值定义法表达式，故C错误；
D．是磁感应强度的比值定义法表达式，故D错误。
故选A。
8．B
【详解】
根据公式
可知
1=1
ACD错误，B正确。
故选B。
9．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。
10．B
【详解】
由安培定则可知，通电长直导线在b点的磁感应强度方向垂直于纸面向里，b点的磁感应强度大小为匀强磁场和通电导线在b点磁场的合磁场，故通电长直导线在b点的磁感应强度为
通电长直导线在a点的磁感应强度与通电长直导线在b点的磁感应强度大小相等、方向相反，故通电长直导线在a点的磁感应强度为
方向垂直于纸面向外。则a点的磁感应强度大小为
故B正确。
故选B。
11．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，两根通电导线在两点产生的磁感应强度大小相等，如图所示
根据平行四边形进行合成得到，点和点的磁感应强度大小相等，点磁场向下，点磁场向上，方向相反，故A错误，B正确；
C．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，合磁感应强度为零，则知点的磁感应强度为零，故C错误；
D．若在点放一小磁针，静止时其北极垂直指向上，故D错误；
故选B。
12．B
【详解】
因为磁感线越密集的地方磁感应强度越大，故
根据磁通量定义式
则同一线圈放置在磁场中和处的磁通量
故选B。
13．BC
【详解】
A．设环形线圈在环心处产生的磁感应强度大小为B′，由题意，根据磁感应强度的合成与分解可得
即
所以偏角与电流I不成正比，故A错误；
B．在地球上的不同地方，地磁场的磁感应强度水平分量大小不同，所以在地球上的不同地方测同样大小的电流，角不同，故B正确；
CD．根据前面分析可知
当偏角分别为30°和60°时，对应的电流之比为
故C正确，D错误。
故选BC。
14．BCD
【详解】
A．磁感应强由磁场本身决定，与受到的安培力F的大小与Il的乘积无关，故A错误；
B．根据磁感线的定义可知，磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向，故B正确；
C．磁感应强度由磁场本身的性质决定，磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的，与检验电流Il无关，故C正确；
D．磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线越密，磁感应强度越大，故D正确。
故选BCD。
15．AC
【详解】
AB．电荷在电场中一定受到电场力的作用，故电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零，A正确；
B．通电导线在磁场中不一定受到磁场力的作用，当导线与磁场方向平行时，导线所受磁场力总为零，但该处的磁感应强度不为零，B错误；
CD．对于电场强度，它等于试探电荷受到的电场力与所带电荷量的比值；对于磁感应强度，它等于垂直磁场方向放置的通电导线所受的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值，C正确，D错误。
故选AC。
16．乙丙正确
【详解】
在匀强磁场中，当电流方向与磁场垂直时所受安培力为
F=BIL
由于磁场强度B和导线长度L不变，因此F与I的关系图象为过原点的直线，故甲丁错误，乙丙正确。
17．1.5Wb， 1.3Wb
【详解】
因线圈平面与磁场方向垂直，所以
因线圈平面与磁场方向夹角为60°，即与垂直于磁场方向投影面的夹角为30°，所以