3.2磁感应强度 磁通量 课时提升练（word版含答案）

3.2磁感应强度 磁通量 课时提升练（含解析）
一、选择题
1．如所示，正方形线框abcd的边长与匀强磁场区域的宽度相等，在线框从图示位置水平向右平移至ad边恰好穿出磁场的过程中，穿过线框的磁通量（　　）
A．逐渐减小 B．逐渐增大
C．先减小后增大 D．先增大后减小
2．如图，a、b和c三个完全相同的矩形绝缘线框与通电直导线在同一平面内，其中a关于导线左右对称，b和c的右侧平齐。通过a、b和c三个线框的磁通量分别为、和，则（　　）
A．>> B．== C．<= D．<<
3．以下物理量中属于矢量的是（　　）
A．功 B．电流 C．磁感应强度 D．磁通量
4．如图匝数N=100匝，面积S=10m2的矩形线圈abcd，处在磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向与线圈平面成θ=37°，当线、圈以ab为轴顺时针转过90°时，穿过abcd面的磁通量的变化量的绝对值为（ ）（cos37°=0.8，sin37°=0.6）
A．100Wb B．1Wb C．7Wb D．700Wb
5．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
6．如图所示，通电长直导线右侧有一矩形线框，线框平面与直导线共面。使线框从图示实线位置向左平移到虚线位置，此时直导线正好平分线框。该过程中穿过线框的磁通量将（　　）
A．一直减小 B．一直增大
C．先减小后增大 D．先增大后减小
7．如图所示，有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动。下列四个图中磁通量变化的是图（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，闭合的矩形线圈abcd放在范围足够大的匀强磁场中，若矩形线圈在磁场中匀速运动，则穿过线圈的磁通量的变化情况是（　　）
A．增加 B．减少
C．不变 D．不能确定
9．如图所示，同一线圈分别垂直纸面方向放置在磁场中S1和S2处，通过线圈的磁通量大小分别是Φ1、Φ2；磁感应强度的大小分别是B1、B2。下列物理量关系表达式正确的是（　　）
A．Φ1=Φ2
B．Φ1>Φ2
C．B1=B2
D．B110．条形磁体的磁感线如下图所示，两面积相等的线圈与磁场方向垂直放置，则下列说法正确的是（　　）
A．图中A、B两处磁场方向相同，但A处磁场要强
B．图中A、B两处磁场方向相同，磁场强度相等
C．图中穿过C处线圈的磁通量比穿过D处的磁通量要大
D．图中穿过C处线圈的磁通量与穿过D处的磁通量相等
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，线圈水平放置，匀强磁场穿过线圈，磁场方向与线圈平面间的夹角为θ，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，匝数为n，则穿过线圈的磁通量为（　　）
A． B．
C． D．
13．下列有关磁通量的论述中不正确的是 （ ）
A．磁感强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大
B．磁感强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量越大
C．穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感强度一定为零
D．匀强磁场中，穿过线圈的磁感线越多，则磁通量越大
14．足够大的桌面有垂直桌面向下的匀强磁场B，一L×2L的线圈一半在桌面上，AB（长L）边和桌边平行，以AB边为轴旋转线圈，关于线圈的说法正确的有（ ）
A．线圈没有旋转时的磁通量等于BL2
B．线圈旋转600时的磁通量等于BL2
C．线圈从开始到旋转1200的过程中磁通量没有变化
D．线圈从开始到旋转1800的过程中磁通量的变化等于3 BL2
15．如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线、，中的电流方向向右，中的电流方向向上；的左侧有a、b两点，它们关于对称，且两点到的距离相等，则（　　）
A．中的电流在a、b点产生磁场的磁感应强度不同
B．中的电流在a、b点产生磁场的磁感应强度方向相反
C．a点的磁感应强度比b点的大
D．a、b点的磁感应强度大小相等
二、解答题
16．如图所示，矩形线圈abcd与水平面间的夹角为，磁感线方向竖直向下，矩形线圈的面积为S=0.4m2，匀强磁场的磁感应强度为B=0.6T。
（1）求穿过线圈的磁通量大小；
（2）从平面向平面方向看，把线圈以cd为轴顺时针转过角，求通过线圈磁通量的变化量的绝对值；
（3）若，穿过线圈的磁通量为多少？当θ为多大时，穿过线圈的磁通量最大？
17．如图所示，一矩形线框从abcd位置移动到a′b′c′d′位置的过程中（线框平行于纸面移动，线框与导线相互绝缘），中间是一条电流向上的通电导线，请思考：
（1）导线的左边磁场的方向向哪？右边呢？
（2）在移动过程中，当线框的一半恰好通过导线时，穿过线框的磁感线条数有何特点？
参考答案
1．D
【详解】
磁通量表示穿过某一面的磁感线条数，根据
可知B一定时，在磁场中的面积越大，磁通量越大，在线框从图示位置水平向右平移至ad边恰好穿出磁场的过程中，线框在磁场中的面积先增大后减小，则穿过线框的磁通量先增大后减小，故D正确，ABC错误。
故选D。
2．D
【详解】
由对称可知，导线左右两边磁场方向相反，大小相等，则
c线框右部分磁场强度与b线框相同，而左边磁场强度比右边大，则
0<<
综上所述得
<<
故选D。
3．C
【详解】
ABD．功，电流，磁通量均是标量，ABD错误；
C．磁感应强度是矢量，C正确。
故选C。
4．C
【详解】
穿过线圈磁通量的大小与线圈匝数无关，磁通量是标量，但有正负，若规定磁感线从一侧穿过时磁通量为正值，则从另一侧穿过时就为负值，当线圈处于初位置时，磁感线的竖直分量由下向上穿过线圈平面，设为正，此时磁通量为
当线圈转至竖直位置时，磁通量为
则磁通量的变化量的绝对值为
故选C。
5．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。
6．D
【详解】
通电直导线产生稳定的磁场，离导线越远磁场越弱，磁感线越疏，则当线框靠近通电导线，线框的左侧边框没有通过导线所在位置时，穿过线框的磁感线的条数越来越多，磁通量将逐渐增大，当线框平移到虚线位置，此时直导线正好平分矩形线框，故磁通量逐渐减小，直至为零，故D正确，ABC错误。
故选D。
7．D
【详解】
A．线框平行于磁场感应线运动，穿过线框的磁通量没有变化，A错误；
B．线框垂直于磁感线运动，穿过的磁通量没有变化，B错误；
C．线框绕轴转动，但线框平行于磁场感应线，穿过的磁通量没有变化，C错误；
D．线框绕轴转动，磁通量发生变化，D正确。
故选D。
8．C
【详解】
根据磁通量的定义式Φ＝BS可知，线圈在匀强磁场中匀速运动时，B和S都不变，则磁通量不变。
故选C。
9．B
【详解】
AB．穿过S1的磁感线条数多于穿过S2的磁感线条数，所以
Φ1>Φ2
故A错误，B正确；
CD．磁感线越密的位置磁感应强度越大，所以
B1＞B2
故CD错误。
故选B。
10．A
【详解】
AB．磁感线越密集，表示磁场越强，磁感线上某点切线代表磁场方向，B错误，A正确；
CD．两线圈平面均垂直于磁场，面积相等前提下，穿过其磁感线的根数越多，代表磁通量越大，即穿过D处线圈的磁通量要大，CD错误。
故选A。
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．B
【详解】
磁感应强度B在垂直于线圈平面的分量为
则穿过线圈的磁通量为
故B正确。
故选B。
13．ABC
【详解】
试题分析：磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量不一定越大，当线圈与磁场是垂直放置，且磁感线是同一方向的，则磁通量才越大，若线圈与磁场平行，则磁通量为零，故A错误；磁感应强度越大的地方，线圈的面积越大，则穿过线圈的磁通量也不定变大，要注意线圈与磁场放置角度，故B错误；穿过线圈的磁通量为零时，可能是线圈平面与磁场平行，磁感应强度不一定为0，故C错误；匀强磁场中，磁场的方向处处相同，所以穿过线圈的磁感线越多，则磁通量越大，故D正确．
考点：磁通量
【名师点睛】线圈所在的磁感线不全是一样的方向，所以存在抵消的现象．因此面积越大，抵消的条数越多，则磁通量越小．同时线圈匝数变化，并没有导致磁通量的变化，磁通量可形象描述垂直穿过线圈的条数．
14．ABD
【分析】
根据φ=BScosθ求解磁通量；根据 φ=φ2-φ1求解磁通量的变化量．
【详解】
根据φ=BS可知，线圈没有旋转时的磁通量等于BL2，选项A正确；线圈旋转600时的磁通量：B L 2Lcos600=BL2，选项B正确；线圈从开始到旋转1200的过程中磁通量变化了：B L 2Lcos600-(- BL2)=2BL2，选项C错误；线圈从开始到旋转1800的过程中磁通量的变化等于B L 2L-(- BL2)=3 BL2，选项D正确；故选ABD.
15．AC
【详解】
AB．根据安培定则可知，中的电流在a、b点产生磁场的磁感应强度大小相同、方向相反，中的电流在a、b点产生磁场的磁感应强度大小和方向均相同，故A正确，B错误；
CD．设中的电流在a、b点产生磁场的磁感应强度大小均为B1，中的电流在a、b点产生磁场的磁感应强度大小均为B2，规定垂直纸面向外为正方向，根据安培定则以及磁感应强度的叠加法则可知
所以
故C正确，D错误。
故选AC。
16．（1）0.12Wb；（2）0.36Wb；（3）0，0或180°
【详解】
（1）当时，穿过线圈的磁通量大小为
（2）从平面向平面方向看，把线圈以cd为轴顺时针转过角，此时通过线圈的磁通量为
磁通量的变化量的绝对值为
（3）若，则此时线圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为0。当线圈平面与磁感线垂直时，穿过线圈的磁通量最大，此时θ等于0或180°。
17．（1）导线左边的磁场方向垂直纸面向外，右边的磁场方向垂直纸面向里。（2）当线框的一半恰好通过导线时，穿过线框垂直纸面向外的磁感线条数与垂直纸面向里的磁感线条数相同。
【详解】
略