13.2磁感应强度磁通量练习（word版含答案）

人教版必修第三册 13.2 磁感应强度 磁通量
一、单选题
1．在同一平面内有互相绝缘的三根无限长直导线ab、cd、ef围成一个等边三角形，三根导线通过的电流大小相等，方向如图所示。O点为等边三角形的中心，M、N两点分别为O点关于导线ab、cd的对称点。已知O点的磁感应强度大小为B1，M点的磁感应强度大小为B2。若撤去导线ef，保持导线ab、cd中的电流不变，则此时N点的磁感应强度大小为（　　）
A． B． C． D．
2．能运用平行四边形法则进行合成的物理量是（ ）
A．动能 B．加速度 C．电荷量 D．磁通量
3．如图所示，一环形线圈沿条形磁铁的轴线，从磁铁N极的左侧A点运动到磁铁的N极，则在此过程中，穿过环形线圈的磁通量将（　　）
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．先增大，后减小 D．先减小，后增大
4．下列以科学名字命名的物理量，单位换算正确的是（　　）
A．特斯拉 B．韦伯
C．库仑 D．焦耳
5．下列各物理量属于矢量，且对应单位为国际单位制的是（　　）
A．速度 B．电流强度 C．电势 D．磁通量
6．一根通电直导线垂直放在磁感应强度大小为B＝0.1T的匀强磁场中，以导线为中心，R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，已知a点磁感应强度为0。则下列说法正确的是（　　）
A．直导线中电流方向垂直纸面向外
B．b点的磁感应强度为0.1T
C．c点的磁感应强度为0.2T
D．如果将通电导线撤去，匀强磁场的磁感应强度就为零
7．如图所示，在空间直角坐标系中有方向垂直xoy平面、磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场。ab=od=0.5m，bo=ef=ad=be=of=0.4m。则通过面积Saefd的磁通量为（　　）
A．0 B．0.1Wb C．0.08Wb D．0.2Wb
8．用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下列物理量表达式中均不属于比值法定义的是（　　）
A．电势，电阻 B．电场强度，电流
C．磁感应强度，电容 D．电功率，电势差
9．如图，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零，如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为（ ）
A．0 B．B0 C． D．2B0
10．下列单位对应的物理量是矢量的是（　　）
A．特斯拉 B．安培 C．韦伯 D．焦耳
11．下列单位与磁感应强度单位不相符的是（ ）
A． B． C． D．
12．下列说法中正确的是（　　）
A．磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度l、通过的电流I乘积的比值，即B＝
B．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小与方向无关
C．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
D．通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向
13．下列说法中正确的是（　　）
A．通过导线横截面的电荷量越多，电流越大
B．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零
C．电动势在数值上等于非静电力把所有正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
D．根据磁感应强度的定义式B＝ 可知，磁感应强度B与F成正比，与IL成反比
14．在匀强磁场中，有一根长0.4m的通电导线，导线中的电流为20A，这条导线与磁场方向垂直时，所受的磁场力为16N，则磁感应强度的大小为（　　）
A．0T B．1T C．2T D．4T
15．下列物理量中，属于矢量的是（　　）
A．电场强度 B．电势 C．电流 D．磁通量
二、填空题
16．一根长的通电导线放在匀强磁场中，导线中的电流强度是，导线与磁场方向垂直，若它受到的磁场力为，则磁感应强度为______T。若将导线中的电流强度增大为，则磁感应强度为______T。
17．如图所示，一个闭合铜环从高处落下，穿过一条形磁铁，在接近磁铁的过程中，穿过铜环的磁通量____；离开磁铁的过程中，穿过铜环的磁通量_____。
18．在国际单位制中，磁感应强度的单位是_________，若用国际单位制的基本单位来表示应是_________。
三、解答题
19．如图所示是实验室简易手摇发电机的结构原理图，设两磁极间匀强磁场的磁感应强度，单匝矩形线圈面积。求在下列情况下，磁场穿过线圈的磁通量。
（1）线圈平面与磁场方向垂直；
（2）线圈平面与磁场方向平行；
（3）线圈平面与磁场方向成角。
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=0.4 m2，匀强磁场磁感应强度B=0.6 T，则：
（1）穿过线圈的磁通量Φ为多少？把线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量的变化量为多少？
（2）若θ=90°，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？
22．如果空间某点同时存在多个分磁场，则该处真实磁场为合磁场。合磁场的磁感应强度与分磁场的磁感应强度之间遵循平行四边形定则如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根通电直导线（图中圆环中心处），电流方向指向纸外，a、b、c、d是以通电直导线为圆心的同一圆周上的四点，这四点的磁感应强度的大小和方向有何异同？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
设每根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小为B0，ef、cd的电流在M点产生的磁感应强度大小都为B'0，则在O点，由于ab在O点产生的磁感应强度与cd、ef在O点产生的磁感应强度方向相反，因此
B1=2B0- B0= B0
在M点有
撤去导线ef后，在N点有
联立各式可得
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
AC．动能和电荷量只有大小，没有方向，都是标量，运算遵守代数运算法则，AC错误；
B．加速度是矢量，运用平行四边形法则进行合成，B正确；
D．磁通量虽有方向，但磁通量运算遵守代数运算法则，D错误。
故选B。
3．A
【解析】
【详解】
因离磁极越近磁场越强，根据
则环形线圈沿条形磁铁的轴线从磁铁N极的左侧A点运动到磁铁的N极过程中，穿过环形线圈的磁通量将逐渐增大。
故选A。
4．D
【解析】
【详解】
A．根据
可知
则
故A错误；
B．根据
可知磁通量的单位韦伯
故B错误；
C．根据
可知电荷量的单位库仑
故C错误；
D．根据
可知电场力做功的单位焦耳
故D正确。
故选D。
5．A
【解析】
【详解】
速度、电流强度、电势和磁通量，对应的单位都是各自在国际单位制中的单位，但只有速度是矢量，其它三个都是标量。
故选A。
6．A
【解析】
【详解】
A．由题知，a点的磁感应强度为0，说明通电导线在a点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，即得到通电导线在a点产生的磁感应强度方向竖直向下，根据安培定则判断可知，直导线中的电流方向垂直纸面向外，故A正确；
B．通电导线在b处的磁感应强度方向竖直向上，方向与B的方向相同，大小为0.2T，故B错误；
C．通电导线在c处的磁感应强度方向水平向右，则c点感应强度为，方向与B的方向成45°斜向右上方，故C错误；
D．如果将通电导线撤去，匀强磁场的磁感应强度不变，故D错误。
故选A。
7．C
【解析】
【详解】
根据磁通量的定义可知
根据题中图形，aefd面积在垂直磁感线方向的有效面积为befo面积，则通过面积Saefd的磁通量为
故C正确，ABD错误。
故选C。
8．B
【解析】
【详解】
A．电场中某点的电势，电势与电势能无直接关系，是属于比值定义法，导体的电阻由导体本身决定，与和无关，所以属于比值定义法，故A错误；
B．电场强度与两点间的电势差有关，与两点间的距离有关，则不属于比值定义法，电流由、决定，则电流不属于比值定义法，故B正确；
C．磁感应强度等于与的比值，与与无关，属于比值定义法，电容由电容器本身决定，与、无关，所以属于比值定义法，故C错误；
D．功率与和时间无关，所以属于比值定义法，电势差与电场力做功、电荷的电量无关，是其本身的属性，所以属于比值定义法，故D错误。
故选B。
9．C
【解析】
【详解】
如图甲所示
P、Q中的电流在a点产生的磁感应强度大小相等，设为B1，由几何关系可知
如果让P中的电流反向、其他条件不变时，如图乙所示
由几何关系可知，a点处磁感应强度的大小
故选C。
10．A
【解析】
【详解】
A．特斯拉是磁感应强度的单位，磁感应强度是矢量，故A正确；
B．安培是电流的单位，电流是标量，故B错误；
C．韦伯是磁通量的单位，磁通量是标量，故C错误；
D．焦耳是功和能量的单位，功和能量均是标量，故D错误；
故选A。
11．A
【解析】
【详解】
A．由于1J = 1Nm，则，与选项D的分析不符，A错误，符合题意；
B．根据可知，单位为Wb/m2，B正确，不符合题意；
C．根据公式单位为N/(Am)，C正确，不符合题意；
D．由于，所以可变化为，D正确，不符合题意。
故选A。
12．B
【解析】
【详解】
A．通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度，要注意该定义式的条件。故A错误；
B．某处磁感应强度的大小和方向只与场强本身有关，跟放在磁场中的通电导线受力的大小与方向无关，故B正确；
C．通电导线在某点不受磁场力的作用，可能是导线的方向与磁场的方向平行，该点的磁感应强度不一定为零。故C错误；
D．根据左手定则可知，磁感应强度的方向与安培力的方向垂直。故D错误。
故选B。
13．B
【解析】
【详解】
A．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，电流越大，故A错误；
B．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零，故B正确；
C．电动势在数值上等于非静电力把单位正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，故C错误；
D．磁感应强度由磁场本身决定，与和无关，故D错误。
故选B。
14．C
【解析】
【详解】
根据导线与磁场方向垂直时
则
故选C。
15．A
【解析】
【详解】
既有大小又有方向的物理量是矢量，如位移、速度、加速度、电场强度等。只有大小没有方向的物理量是标量，如路程、质量、时间、电势、电流、磁通量等。
故选A。
16． 0.4 0.4
【解析】
【分析】
【详解】
[1]导线与磁场方向垂直，根据
F=BIL
得，磁感应强度
[2]磁感应强度只与磁场本身有关，若导线中的电流强度增大为0.1A，则磁场的磁感应强度不变，仍然是0.4T。
17． 增加 减少
【解析】
【分析】
【详解】
[1]线圈在N极和S极附近时，磁场较强，磁感线较密，因此闭合铜环从高处落下，在接近磁铁的过程中，穿过铜环的磁通量增加；
[2]离开磁铁的过程中，穿过铜环的磁通量减少。
18． 特斯拉
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉（T），若用国际单位制的基本单位来表示应是
19．（1）0.016Wb；（2）0；（3）0.008Wb
【解析】
【详解】
（1）线圈平面与磁场方向垂直，磁场穿过线圈的磁通量为
Φ = SB = 0.2 × 0.08Wb = 0.016Wb
（2）线圈平面与磁场方向平行时，磁场穿过线圈的磁通量为0。
（3）线圈平面与磁场方向成30°角时，磁场穿过线圈的磁通量为
Φ = SBcos30° = 0.2 × 0.08 × Wb = 0.008Wb
20．（1）BS，0；（2）BS；（3）
【解析】
【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）0.12 Wb；0.36 Wb；（2）0；0
【解析】
【分析】
【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
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=－0.6×0.4 Wb=－0.24 Wb
故磁通量的变化量
ΔΦ=|Φ2－Φ1|=|－0.24－0.12| Wb=0.36 Wb
（2）当θ=90°时，线圈在垂直磁场方向上的投影面积
S⊥′=0
据
Φ=BS⊥
知，此时穿过线圈的磁通量为零。当θ=0时，线圈平面与磁场垂直，此时
S⊥″=S
穿过线圈的磁通量最大。
22．见解析
【解析】
【详解】
根据安培定则，直线电流的磁感应强度如图
根据平行四边形定则，a、b、c、d各个点的磁场情况如图
则这四点的磁感应强度方向如上图所示，大小可由上图看出c点与d点合磁感应强度大小相等；a点磁感应强度为两点之差的绝对值，最小；b电磁感应强度等于两个磁感应强度的代数和，最大。
答案第1页，共2页
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