3.2磁感应强度磁通量 综合练习（Word版含答案）

3.2、磁感应强度 磁通量
一、选择题（共16题）
1．下列国际单位属于基本单位的是（　　）
A．安培 B．牛顿 C．韦伯 D．特斯拉
2．下列说法中正确的是（　　）
A．穿过某一个面的磁通量为零，该处磁感强度也为零
B．穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感强度也越大
C．穿过垂直于磁感强度方向的某面积的磁感线条数等于磁感强度
D．当平面跟磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量必为零
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．面积为S的正方形线框放在磁感应强度为B的匀强磁场中，当线框平面与磁场方向垂直时，下列有关穿过线框所围面积的磁通量的表述中正确的是（　　）
A．磁通量的单位为特斯拉
B．线框垂直磁场方向放置时磁通量最大
C．上述情况中线框磁通量为
D．将线框从原位置翻转180°磁通量没有变化
5．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．B16．关于磁通量的说法中正确的是
A．穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积
B．在匀强磁场中，穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积
C．穿过一个面的磁通量就是垂直穿过该面单位面积的磁感线条数
D．穿过一个面的磁通量就是穿过该面的磁感线条数
7．关于磁通量的概念，下面的说法正确的是(　　)
A．磁场中某处的磁感应强度越大，则穿过线圈的磁通量一定越大
B．放在某处的一个平面，穿过它的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零
C．磁场中某处的磁感应强度不变，则磁通量一定不变
D．磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而引起的
8．下列关于磁感应强度的说法中正确的是( )
A．若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为
B．磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向
C．由B＝知，B与F成正比，与IL成反比
D．由B＝知，磁场中某处的磁感应强度的大小随通电导线中电流I的减小而增大
9．如图所示，面积为S、匝数为的闭合线圈水平放置，与匀强磁场夹角（）。现将线圈以边为轴顺时针转动，则线圈在初、末位置磁通量的改变量的绝对值为（　　）
A． B． C． D．
10．下列说法中，正确的是( )
A．电场中电场强度越大的地方，电势就越高
B．磁感应强度的方向与磁场中通电直导线所受安培力方向相同
C．由定义式B=F/IL可知，电流I越大，导线长度L越长，则某处的磁感应强度越小
D．当穿过线圈的磁通量为零时，线圈所处的磁感应强度可能不为零
11．在磁感应强度为2.0×10﹣2T的匀强磁场中，放一个面积是5.0×10﹣2m2的导线环．当环面与磁场方向垂直时，穿过导线环的磁通量等于（ ）
A．4.0×10﹣3Wb B．2.5×10﹣3Wb
C．1.5×10﹣3Wb D．1.0×10﹣3Wb
12．关于磁感应强度的单位T，下列表达式中不正确的是（ ）
A． B． C． D．
13．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．
14．如图所示，在空间直角坐标系Oxyz中存在有沿x轴正方向的匀强磁场，在直角坐标系中选取如图所示的abc-a′b′c′棱柱形空间。通过面积S1（abb′a′所围的面积）、S2（acc′a′所围的面积）和S3（cbb′c′所围的面积）的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3，则（ ）
A．Φ1=Φ2 B．Φ1＞Φ2 C．Φ1＞Φ3 D．Φ3＞Φ2
15．关于磁通量的说法中，正确的是（）
A．穿过一个面的磁通量等于磁感应强度和该面面积的乘积
B．在匀强磁场中，穿过某平面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积
C．穿过一个面的磁通量就是穿过该面的磁感线条数
D．地磁场穿过地球表面的磁通量为零．
16．科考队进入某一磁矿区域后，发现指南针原来指向正北的N极逆时针转过30°（如图所示的虚线），设该处的地磁场磁感应强度水平分量为B，则磁矿所产生的磁感应强度水平分量的可能值为 （ ）
A． B． C． D．2B
二、填空题
17．如下图所示，在水平虚线上方有磁感应强度为2B、方向水平向右的匀强磁场，下方有磁感应强度为B、方向水平向左的匀强磁场．边长为l的正方形线圈放置在两个磁场中，线圈平面与水平虚线成α角，线圈分处在两个磁场中的面积相等，则穿过线圈上方的磁通量的大小为_______，穿过线圈下方的磁通量的大小为_______，穿过线圈平面的磁通量的大小为______．
18．两个同心圆环a、b套在一条形磁铁上，如右上图所示，两环半径分别是R1，R2，且R1>R2．设穿过a、b两圆环的磁通量分别是、，则_______(填<、>或=)．
19．(1)我们日常生活中照明用的交流电电压随时间变化的图象是________．
(2)如图，桌面上放一闭合金属线圈，把一竖立的条形磁铁从位置A快速移到桌面上的位置B
，则此过程线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流．若此实验做了两次，磁铁从位置A移到位置B的时间第一次比第二次长，则线圈中产生的感应电动势第一次比第二次________(选填“大”或“小”)．
三、综合题
20．如图所示，闭合导线框架的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B。
（1）分别求出B⊥S（图示位置）和B∥S（线框绕OO′转90°）时，穿过闭合导线框架平面的磁通量。
（2）由图示位置绕OO′转过60°时，穿过框架平面的磁通量为多少？
（3）这个过程中磁通量变化了多少？
21．如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ=60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S=0.8m2，匀强磁场磁感应强度B=0.6T，则：
（1）穿过线圈的磁通量为多少？
（2）把线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量变化量的大小为多少？
22．如图所示，线圈平面与水平方向夹角，磁感线竖直向下，线圈平面面积，匀强磁场磁感应强度，则：
（1）穿过线圈的磁通量为多少；
（2）线圈从这个位置转过多少角度的时候，磁通量为；
（3）把线圈以为轴顺时针转过角，则通过线圈磁通量变化量的大小为多少。
参考答案：
1．A
【详解】
安培是国际单位制中的基本单位，牛顿、韦伯和特斯拉都是导出单位，故选A。
2．D
【详解】
AD．根据磁通量的计算公式：
式中的为磁感线垂直穿过线圈的有效面积，当磁感线和线框平行时，磁感应强度不为零，磁通量为零，A错误，D正确；
B．磁感应强度大小不变，当磁感线和平面从平行位置变为垂直相互垂直时，磁通量也增大，B错误；
C．穿过垂直于磁感应强度方向的某面积的磁感线的条数与该面积的比值，等于磁感应强度，即
故C错误。
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．B
【详解】
A．磁通量的单位为Wb，而特斯拉是磁感强度的单位，故A错误；
BC．根据磁通量知，当B与S垂直时，此时磁通量最大，故B正确，C错误；
D．线框从原位置翻转180°磁通量有变化，变化量为2BS，故D错误；
故选B。
5．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。
6．D
【详解】
在匀强磁场中，只有当平面与磁场垂直时，穿过一个面的磁通量才等于磁感应强度和该面面积的乘积，若该平面与磁场不垂直时，穿过一个面的磁通量小于磁感强度和该面面积的乘积，故AB错误．根据磁通量的概念可知穿过一个面的磁通量等于穿过该面的磁感线条数，不一定是垂直穿过．故C错误，D正确．故选D．
7．D
【详解】
解：A、当回路与磁场平行时，磁通量Φ为零，则磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量不一定越大．故A错误．
B、磁通量Φ为零时，可能回路与磁场平行，则磁感应强度不一定为零．故B错误．
C、根据磁通量Φ=BSsinα，若磁场中某处的磁感应强度不变，当两者夹角变化时，则磁通量却在变化．故C错误．
D、磁场中某处的磁感应强度不变，放在该处线圈的面积也不变，当线圈平面与磁感线的夹角发生变化时，磁通量发生变化．故D正确．
故选D．
8．B
【详解】
试题分析：A、公式成立的条件是：通电导线必须与磁场方向垂直；错误
B、磁感应强度的方向规定为小磁针北极所受磁场力的方向；正确
CD、公式是磁感应强的的定义式，磁感应强度由磁场本身决定，与通电导线即其受力无关；错误
故选B
9．B
【详解】
线圈在初位置时的磁通量为
线圈在末位置时的磁通量为
线圈在初、末位置磁通量的改变量的绝对值为
故选B。
10．D
【详解】
试题分析：电势是人为规定的，与电场强度无关，A错误；根据左手定则可得磁感应强度的方向与磁场中通电直导线所受安培力方向垂直，B错误；磁感应强度大小与外界因素无关，只和磁场本身的性质有关，C错误；当线圈平面与磁场方向平行时，磁通量为零，但是线圈所处的磁感应强度不为零，D正确
11．D
【详解】
线圈与磁场方向垂直，故磁通量
Φ=BS=2.0×10﹣2×5.0×10﹣2=1.0×10﹣3Wb
故选D。
12．B
【详解】
试题分析：磁通量的单位是，面积的单位是，根据磁通量的公式得，，故A正确，B错误；根据磁感应强度的定义式得，，又由电流的定义式得，，则得到，故CD正确．
13．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。
14．AC
【详解】
由图可知，磁感应强度B的方向垂直面积S1，面积S2在yOz平面上的投影面积也是S1，而磁感应强度B与面积S3平行，则Φ3=0，所以Φ1=Φ2＞Φ3，故AC正确，BD错误。
故选AC。
15．CD
【详解】
AB：在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量．故AB两项错误．
C：穿过一个面的磁通量就是穿过该面的磁感线条数．故C项正确．
D：地磁场穿入和穿出地球表面磁感线相互抵消，地磁场穿过地球表面的磁通量为零．故D项正确．
综上答案为CD．
16．BCD
【详解】
如图所示，当磁矿所产生的磁感应强度水平分量与合磁感应强度水平分量垂直时有最小值，为
故A不可能，BCD可能。
故选BCD。
17． ; ; ;
【详解】
公式Φ＝BS中S
表示与磁场方向垂直的面积，所以当线框与磁场不垂直时，需要将线框投影到垂直磁场方向上，故穿过线圈上方的磁通量的大小为Φ1＝BL2sinα，穿过线圈下方的磁通量的大小为Φ2＝BL2sinα，所以穿过线圈的磁场量为Φ＝Φ1－Φ2＝BL2sinα.
18．<
【详解】
根据磁感线的分布情况可知，磁铁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，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，b的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以．
19． B 有　 小
【详解】
（1）我国使用的日常生活用电为正弦式交流电，故B正确，ACD错误．
（2）在磁体竖直向下落时，穿过线圈的磁感应强度增大，故磁通量变大；所以闭合线圈内有感应电流；由法拉第电磁感应定律可得：，磁铁从位置A移到位置B的时间第一次比第二次长，则线圈中产生的感应电动势第一次比第二次小．
20．（1）BS，0；（2）BS；（3）
【详解】
（1）B⊥S时穿过闭合导线框架平面的磁通量为
Φ1＝BS
B∥S时穿过闭合导线框架平面的磁通量为0。
（2）由图示位置绕OO′转过60°时，穿过框架平面的磁通量为
Φ2＝BScos60°=
（3）这个过程中磁通量的变化量为
ΔΦ=Φ2－Φ1=
21．（1）0.24Wb；（2）0.72Wb
【详解】
(1)线圈在垂直磁场方向上的投影面积
穿过线圈的磁通量
Φ1=BS⊥=0.6×0.4Wb=0.24Wb
(2)线圈以cd为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直，但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反，故此时通过线圈的磁通量
Φ2=-BS=-0.6×0.8Wb=-0.48Wb
故磁通量的变化量
22．（1）; （2）或；（3）
【详解】
（1）线圈在垂直磁场方向上的投影面积为
穿过线圈的磁通量为
（2）当磁场与平面平行时，磁通量为零；线圈从这个位置顺时针转过时，磁通量为零；或者是线圈从这个位置逆时针转过，磁通量也为。
（3）线圈沿顺时针方向转过角后变为与磁场垂直，但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反，故此时通过线圈的磁通量为
故磁通量的变化量大小为