3.2磁感应强度磁通量专项测试（Word版含答案）

3.2、磁感应强度 磁通量
一、选择题（共16题）
1．下列物理量中，属于矢量的是
A．电场强度 B．电动势 C．电压 D．磁通量
2．在匀强磁场中，垂直磁场方向放入一个面积为3× 10-2 m2的线框，若穿过线框所围面积的磁通量为6 × 10-3Wb，则磁感应强度的大小等于
A．0.2T B．0.4T C．0.8T D．1.2T
3．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
4．下列关于磁通量和磁感应强度的说法中，正确的是（ ）
A．穿过某一个面的磁通量越大，该处磁感应强度也越大
B．穿过任何一个面的磁通量越大，该处磁感应强度也越大
C．穿过垂直于磁感应强度方向的某面积的磁感线的条数等于磁感应强度
D．当平面跟磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量必定为零
5．如图所示，匀强磁场的磁感强度B＝2．0T，指向x轴的正方向，且ab=40cm，bc=30cm，ae=50cm，通过面积S（aefd）的磁通量φ为（ ）
A．0 B．0.24Wb
C．0.18 Wb D．0.3Wb
6．如图所示，长方形框架的面积为S，框架平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直。下列说法不正确的是（　　）
A．框架在图示位置时，穿过框架平面的磁通量为1BS
B．框架绕OO′转过60°角时，穿过框架平面的磁通量为3BS
C．框架从图示位置转过90°角时，穿过框架平面的磁通量为零
D．框架从图示位置转过180°角时，穿过框架平面的磁通量变化量为2BS
7．如图所示，条形磁铁放在水平地面上，两个完全相同的线圈a和b在等高处水平放置，a线圈在N极的正上方，b线圈位于磁铁的正中央，关于它们的磁通量Φa和Φb，下列判断正确的是（　　）
A．Φa＞Φb B．Φa=Φb C．Φa＜Φb D．无法判定
8．如图所示，面积大小为S的矩形线圈abcd，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈可以绕O1O2转动。下列说法中正确的是（　　）
A．当线圈从图示位置转过30°时，穿过线圈的磁通量大小
B．当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小Ф＝BS
C．当线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小ΔФ＝0
D．当线圈从图示位置转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小ΔФ＝
9．如图所示，线圈匝数为，横截面积为，线圈中匀强磁场的磁感应强度为，则通过线圈的磁通量为（　　）
A． B． C． D．
10．如图所示，在通电螺线管外有、两个大小不同的圆环，穿过环的磁通量与穿过环的磁通量的关系是（　　）
A． B． C． D．不能确定
11．如图所示，匀强磁场垂直于矩形线框abcd，磁场的磁感应强度为B，矩形面积为S，现使矩形线框以ab边为轴转动90°，则在这个过程中，穿过线框的磁通量变化量是（ ）
A．0 B． C．BS D．2BS
12．如图所示，线框abcd放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，线框面积为S，a′b′cd为线框在垂直于磁场方向的投影，与线框平面的夹角为θ，则穿过线框的磁通量为（ ）
A．BS B．BSsinθ C．BScosθ D．BStanθ
13．下图所示的彼此绝缘且相互交叉的两根通电直导线与闭合线圈共面，则穿过线圈的磁通量可能为零的是（　　）
A． B． C． D．
14．如图所示，线圈面积S，线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则关于穿过线圈的磁通量，以下说法正确的是（　　）
A．则此时穿过线圈的磁通量为BS
B．若线圈绕转过60°角时，穿过线圈的磁通量为
C．若从初位置转过90°角时，穿过线圈的磁通量为BS
D．若从初位置转过180°角时，穿过线圈的磁通量变化量大小为2BS
15．某闭合三棱柱如图所示，处于磁感应强度为1T、方向沿x轴正方向的匀强磁场中。已知AB=0.4m，BE=0.3m，AD=0.2m，ABOD为在yOz平面内的矩形，BEFO为在xOy平面内的矩形，下列判断正确的是（　　）
A．穿过图中ABOD面的磁通量为0.08Wb
B．穿过图中BEFO 面的磁通量为0.06Wb
C．穿过图中AEFD面的磁通量为0.1Wb
D．穿过图中AEFD面的磁通量为0.08Wb
16．已知通电长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度满足，其中k为比例系数，I为电流强度，r为该点到直导线的距离。现有四根平行的通电长直导线，其横截面积恰好在一个边长为L的正方形的四个顶点上，电流方向如图，其中A、C导线中的电流大小为I1，B、D导线中的电流大小为I2。已知导线B、C、D在A点所产生磁感应强度的矢量和恰好为0，则下列说法正确的是（　　）
A．电流的大小关系为I1=I2
B．正方形中心O处的磁感应强度为0
C．四根导线所在位置的磁感应强度都为0
D．若移走A导线，则中心O处的磁场将沿OB方向
二、填空题
17．磁通量
（1）定义：匀强磁场中_____和与磁场方向____ 的平面面积S的乘积。即Φ=BS。
（2）拓展：磁场与平面不垂直时，这个面在垂直于磁场方向的______与磁感应强度的乘积表示磁通量。
（3）单位：国际单位是______，简称韦，符号是Wb，1 Wb=______。
（4）引申：，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量。
18．一个直径为d的圆形线圈，垂直放置在磁感强度为B的匀强磁场中，现使线围绕其直径转过30°角，如图所示，则穿过线圈的磁通量的变化为______．
19．如图所示，一个直径为20cm的圆形闭合线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度，则通过线圈的磁通量为_____________Wb。现将线圈绕直径MN转过90°，则此时穿过线圈的磁通量为_____________Wb。
20．面积为0.2 m2的闭合导线环在匀强磁场中，环面与磁场垂直时，穿过环的磁通量为0.25 Wb，则该磁场的磁感应强度为_____T；当环面转至与磁场方向平行时，穿过环的磁通量为_________Wb，现将环的面积扩大为原来的两倍，则穿过环的磁通量为_____T。
三、综合题
21．如图所示，“∠”形金属框架平面与匀强磁场垂直，导体棒能紧贴金属框架运动，且始终与导轨垂直。
（1）若从点出发，向右以的速度匀速运动时，回路的磁通量的变化是多少？
（2）在图中，若回路面积从变成从变到，则回路中的磁通量变化量是多少？
22．如图所示，框架的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B.试求：
(1)若从图示位置转过90°，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少？
(2)若从图示位置转过180°，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少？
23．如图所示，一光滑绝缘圆管轨道位于竖直平面内，半径为0.2m。以圆管圆心O为原点，在环面内建立平面直角坐标系xOy，在第四象限加一竖直向下的匀强电场，其他象限加垂直于环面向外的匀强磁场。一带电量为+1.0C、质量为0.1kg的小球（直径略小于圆管直径），从x坐标轴上的b点由静止释放，小球刚好能顺时针沿圆管轨道做圆周运动。（重力加速度g取10m/s2）
（1）求匀强电场的电场强度E；
（2）若第二次到达最高点a时，小球对轨道恰好无压力，求磁感应强度B；
（3）求小球第三次到达最高点a时对圆管的压力。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
电场强度既有大小又有方向，合成时满足平行四边形法则，是矢量；而电动势、电压、磁通量只有大小无方向，是标量；故选A.
2．A
【详解】
根据磁通量的定义：，，故A正确，BCD错误．
故选：A．
3．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。
4．D
【详解】
试题分析：匀强磁场中穿过某一平面的磁通量为，磁通量还与s、α是有关，所以磁通量大，不能说该处磁感应强度大，故A错误；B错误；磁通密度是磁感应强度的一个别名垂直穿过单位面积的磁感线的多少表示磁感应强度，C错误；当平面与磁场平行时，穿过该平面的磁通量为零，D正确；故选D．
5．B
【详解】
试题分析：通过面积S（aefd）的磁通量等于通过abcd面积的磁通量，即φ=BS=2.0×0.4×0.3Wb=0.24Wb，选项B正确．
6．B
【详解】
A．框架在图示位置时，穿过框架平面的磁通量为1BS，选项A正确，不符合题意；
B．框架绕OO′转过60°角时，穿过框架平面的磁通量为BScos60°=0.5BS，选项B错误，符合题意。
C．框架从图示位置转过90°角时，穿过框架平面的磁通量为零，选项C正确，不符合题意；
D．框架从图示位置转过180°角时，穿过框架平面的磁通量变化量为2BS，选项D正确，不符合题意。
故选B。
7．A
【详解】
试题分析：磁通量等于穿过线圈的磁感线的条数．
a线圈在N极的正上方时，有磁感线穿过a线圈．b线圈位于磁铁的正中央，左半边线圈中磁感线斜向右上方穿过，右半边线圈磁感线斜向右向下穿过，方向相反，完全抵消，磁通量为零．故A正确．
故选A
8．D
【详解】
如图所示位置，穿过线圈磁通量为
A．当线圈从图示位置转过30°时，穿过线圈的磁通量大小
故A错误；
B．当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小为零，故B错误；
C．当线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量大小为
穿过线圈的磁通量的变化量大小
故C错误；
D．当线圈从图示位置转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量大小为
穿过线圈的磁通量的变化量大小为
故D正确。
故选D。
9．A
【详解】
磁通量是指通过截面的磁感线的条数，与线圈的匝数无关，则有
故选A。
10．A
【详解】
通电螺线管磁场分布与条形磁铁类似，根据右手螺旋定则和磁感线的分布情况可知，螺线管内部穿过环面的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下。由于磁感线是闭合曲线，螺线管内部的磁感线条数等于螺线管外部磁感线的总条数，而螺线管外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的螺线管外部向下的磁感线将螺线管内部向上的磁感线抵消一部分，A的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以
故A正确，BCD错误。
故选A。
11．C
【详解】
未转动前，穿过线圈的磁通量为
以ab边为轴转动90°后磁通量变为
故
故选C。
12．C
【详解】
矩形线圈abcd如题中图所示放置，匀强磁场方向竖直向下，平面abcd与水平方向成θ角，将此时通过线圈的磁通量为，故C正确。
故选C。
13．B
【详解】
A．根据安培定则，电流、在第四象限磁场方向均是垂直纸面向里，所以穿过线圈的磁通量不可能为零，A错误；
B．电流在第一象限磁场方向是垂直纸面向外，在第一象限磁场方向是垂直纸面向里，所以穿过线圈磁通量可能为零，B正确；
C．电流在第一象限磁场方向垂直纸面向外，在第一象限的磁场方向垂直纸面向外，所以穿过线圈磁通量不可能为零，C错误；
D．电流在第二、三象限的磁场方向是垂直纸面向外，在此处磁场方向是上半部垂直纸面向里，下半部分垂直纸面向外，所以穿过线圈的磁通量不可能为零，D错误。
故选B。
14．AD
【详解】
A．此时线圈与磁场方向垂直，则穿过线圈的磁通量为BS，选项A正确；
B．若线圈绕转过60°角时，穿过线圈的磁通量为
选项B错误；
C．若从初位置转过90°角时，线圈平面与磁场平行，则穿过线圈的磁通量为零，选项C错误；
D．若从初位置转过180°角时，穿过线圈的磁通量变化量大小为
选项D正确。
故选AD。
15．AD
【详解】
A．根据
穿过图中ABOD面的磁通量为
所以A正确；
B．由于磁场方向平行于BEFO 面，则穿过图中BEFO 面的磁通量为0，所以B错误；
CD．由于AEFD面在磁场方向的投影的有效面积与ABOD面的面积相等，则穿过图中AEFD面的磁通量与ABOD面的磁量相同，则C错误；D正确；
故选AD。
16．BD
【详解】
AC．由题意，如图所示，根据安培定则以及对称性可知B、D中的电流I2在A处产生的磁感应器强度B3的矢量和与C中的电流I1在A处产生的磁感应强度B1大小相等、方向相反，因为AC＞AB＝AD，所以根据直线电流产生磁感应强度的大小分布规律可知I1＞I2，则B2＞B4，所以B处磁感应强度不为零，根据对称性可知C处磁感应强度为零，D处磁感应强度不为零，故AC错误；
B．A、C中的电流I1在正方形中心O处产生的磁感应强度大小相等、方向相反，B、D中的电流I2在正方形中心O处产生的磁感应强度大小相等、方向相反，所以正方形中心O处的磁感应强度为0，故B正确；
D．若移走A导线，则中心O处的磁感应强度等于C中的电流I1在此产生的磁感应强度，方向沿OB方向，故D正确。
故选BD。
17． 磁感应强度 垂直 投影面积S′ 韦伯 1T·m2
【解析】
略
18．0.11Bd2 Wb
【详解】
试题分析：在匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量Φ=BS；磁通量的变化．
当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量；现使线围绕其直径转过30°角磁通量变化量的大小为．
19． 0
【详解】
根据
有
线圈绕直径转过90°后，线圈与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为0。
20． 1.25 0 0
【详解】
闭合导线环在匀强磁场中，环面与磁场垂直时，穿过环的磁通量
则
当环面转至与磁场方向平行时，没有磁感线穿过环面，则穿过环的磁通量为零；当环面的面积扩大为原来的两倍时，仍没有磁感线穿过环面，磁通量仍为零。
21．（1）；（2）
【详解】
（1）棒向右以的速度匀速运动时，位移为
由于，此时回路的面积为
回路的磁通量即磁通量的变化量为
代入数据解得
（2）初始时
回路面积从变到，B从变到时的磁通量为
故回路中的磁通量的变化为
代入数据解得
22．(1)-BS; (2)-2BS
【详解】
（1）框架平面与磁感应强度B垂直时，穿过框架平面的磁通量：Φ=BS；从图示位置转过90°，则穿过框架平面的磁通量变为0，则磁通量的变化量为0-BS=-BS；
（2）若从图示位置转过180°，则穿过框架平面的磁通量为-BS，磁通量的变化量为：
（-BS）-BS=-2BS；
点睛：本题要知道对于匀强磁场中磁通量计算的一般公式φ=BScosθ，θ是线圈与磁场垂直方向的夹角．夹角变化，磁通量也会变化，注意磁通量要分清穿过线圈的正反面．
23．（1）1N/C ；（2）0.5T ；（3），方向竖直向上
【详解】
(1)小球第一次刚好过最高点，此时速度v1=0，则
解得
(2)小球第二次过最高点是速度为，由动能定理可知
又
解得
(3)小球第三次过最高点时速度为，小球受圆管向下的压力为FN
又
解得
根据牛顿第三定律可知 小球第三次到达最高点a时对圆管的压力为，方向竖直向上。
答案第1页，共2页