粤教版必修第三册第6章第二节磁感应强度（word版含答案）

2019粤教版必修第三册 第6章 第二节 磁感应强度
一、解答题
1．如图所示，在x轴和y轴构成的平面直角坐标系中，过原点再做一个z轴，就构成了空间直角坐标系，匀强磁场的磁感应强度，方向沿x轴正方向，且，通过面积的磁通量各是多少？
2．两个相同圆环，如图所示互相垂直的放置，它们的圆心重合，两圆环通以相同的电流I，它们在圆心处产生的磁感应强度大小均为，则圆心O处的磁感应强度大小和方向如何？
3．如图所示，当电流通过线圈时，磁针的南极指向读者，试确定线圈中电流的方向。
4．如图所示，A为橡胶圆盘，其盘面竖直B为紧贴A的毛皮，在靠近盘的中轴上有一个小磁针静止于图示位置。当沿图中箭头的方向转动把手C时，小磁针将发生什么现象？
5．如图所示，金属框架AOC处于与框架垂直的匀强磁场中，∠AOC=45°，导体棒PQ与框架接触良好构成回路，且PQ⊥OC。
(1)若匀强磁场磁感应强度B=0.2T，PQ从O点出发，向右以0.5m/s的速度匀速运动2s时，回路的磁通量的变化是多少？
(2)在图中，若回路面积从S0=0.5m2变成St=2.5m2，B从B0=0.2T变到Bt=0.4T，则回路中的磁通量变化量是多少？
6．如图所示，电阻R=0.01 单匝矩形线框置于光滑水平面上，线框边长ab=L=0.1m、 ad=2L=0.2m．虚线MN过ad、 bc边中点．一根细线沿水平方向拴住ab边中点0．从t=0时刻起，在MN右侧加一方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小按B=0. 1t (T)的规律均匀变化．
（1）若细线未被拉断，求t=1s时穿过线框的磁通量 ．
（2）若细线能承受最大拉力F0=0.01N，问经过多长时间，细线被拉断
（3）求细线被拉断前线框的电功率P．
7．如图所示，编号1~12（图中未标出）的12根长直导线从左向右依次并列排成长为的直导线带ab，P1、P2是位于b所在的直线上的两点，P1到导线带左端的距离等于P2到导线带右端的距离，都等于，所有长直导线中均通有大小相等、方向垂直纸面向外的恒定电流，ab上所有长直导线产生的磁场在P1处的磁场磁感应强度大小为B1，在P2处的磁场磁感应强度大小为B2，如果将右边编号7~12的6根导线移走，求P2处的磁感应强度大小和方向。（已知通有等大电流的长直导线在相等距离的位置产生的磁感强度大小相等）
8．如图所示，图（a）和图（b）是长直导线，图（c）和图（d）是环形电流的磁场，图（e）和图（f）是通电螺线管的磁场。试在各图中补画出电流的方向或磁感线的方向。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．0.024Wb；0；0.024Wb
【解析】
【分析】
【详解】
由题图知，面积与磁场相互垂直，故磁通量为
面积与磁场相互平行，故磁通量为
面积投影到与x轴垂直的平面上的面积等于面积，故磁通量为
2．，在yz平面与y轴成角向上
【解析】
【分析】
【详解】
竖直圆环在O点的磁场方向沿z轴正向；水平圆环在O点的磁场方向沿y轴正向，则圆心O处的磁感应强度大小
方向在yz平面与y轴成角向上。
3．顺时针
【解析】
【分析】
【详解】
磁针的南极指向读者，北极指向里，通电圆环中轴线上的磁场向里，根据安培定则可知，电流顺时针方向。
4．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
当转动把手时，A盘边缘处与毛皮摩擦而带有负电荷，随盘做圆周运动形成一个环形电流，电流方向与盘转动方向相反。因为电流周围产生磁场，故对小磁针有力的作用，根据安培定则可知，环形电流的磁场方向沿垂直圆盘平面的中心轴的方向向外，所以小磁针的N极将发生偏转，即小磁针的N极沿垂直盘面的轴向外背离圆盘，S极沿垂直盘面的轴向里指向圆盘。
5．(1)0.1Wb；(2)0.9Wb
【解析】
【详解】
(1)导体棒向右以0.5m/s的速度匀速运动2s时，位移为：
由于∠AOC=45°此时回路的面积为
回路的磁通量即磁通量的变化量
(2)回路面积从0.5m2变到2.5m2，B从0.2T变到0.4T时的磁通量
故回路中的磁通量的变化量
6．（1）10-3T/m2 （2）10s （3）10-4W
【解析】
【详解】
（1）在t=1s时刻，B=0.1T，则
（2）根据F=BIL
其中B=0.1t
联立解得：t=10s
（3）细线被拉断前线框的电功率:
7．B2-B1，方向向上
【解析】
【详解】
编号为1、2、3的三根导线在P1处产生的磁场向上，编号为4、5、6的三根导线在P1处产生的磁场向下，根据对称性，编号1~6的6根导线在P1处不产生磁场，因此P1处的磁场B1就是编号7~12的6根导线产生的。对编号7~12的6根导线，在P1处产生的磁场B1向下。
根据对称性，编号7~12的6根导线在P2产生的磁场也是B1，方向向上。而编号1~12的12根导线在P2处产生的磁场为B2，方向向上。根据叠加原理，编号1~6的6根导线在P2处产生的磁场为B2-B1，方向向上。
8．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
利用右手螺旋定则，已知电流的方向可判定磁场方向，也可以通过磁场方向来确定电流的方向；
图a，已知磁场方向，顺时针方向，则电流垂直纸面向里；
图b，电流右侧的磁场的方向向里，左侧的磁场的方向向外，则电流的方向向上；
图c，已知磁场方向，则有电流方向，逆时针方向；
图d，环形电流从左侧流出，从右侧流入，所以磁场的方向向上；
图e，根据螺线管中电流方向外侧向上，利用右手螺旋定则可以确定螺线管的磁场的方向向左；
图f，根据螺线管中上边的电流方向向外，下边的电流的方向向里，利用右手螺旋定则可以确定螺线管的磁场的方向向右．如图所示
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页