粤教版（2019）必修三6.2磁感应强度 练习（word版含答案）

粤教版（2019）必修三 6.2 磁感应强度
一、单选题
1．关于物理学史和物理思想、方法，下列说法正确的是（　　）
A．库仑利用扭秤实验测定了元电荷的数值
B．法拉第发现了电流的磁效应
C．电场强度、磁感应强度都采用了比值定义法
D．点电荷的建立采用了理想模型法，任何小带电体都可视为点电荷
2．如图所示，两根相互绝缘的通电长直导线平行且水平地放置于真空中，两导线间的距离为，两导线中电流为，电流方向垂直于纸面向里。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度，其中为常量，为导线中的电流，为磁场中某点到导线的垂直距离。空间中有一点到两导线的距离都是，则点的磁感应强度为（　　）
A．，水平向左 B．，竖直向上
C．，水平向右 D．，竖直向下
3．如图所示，长直导线中通有竖直向上的恒定电流，矩形金属线框在A处，两者均在同一竖直平面内，将金属线框在平面内平移到B处，A、B两位置关于长直导线对称，则下列判断正确的是（　　）
A．线框在A处时，线框表面的磁场垂直于线框平面向里
B．线框从A处平移到B处，磁通量先增大后减小
C．线框从A处平移到B处，磁通量变化量为0
D．若将线框绕长直导线从A处以导线为轴转动到B处，磁通量变化量为0
4．如图是三根平行直导线的截面图，若它们的电流大小都相同，方向都垂直纸面向里，且OA=OB=OC，则O点的磁感应强度的方向是（　　）
A．沿BO方向 B．沿OB方向 C．沿OC方向 D．沿OA方向
5．下列物理量的单位用国际单位制基本单位表示正确的是（　　）
A．动量， B．磁感应强度， C．功， D．电势，V
6．无限长直导线在周围某点产生的磁场的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比。三根无限长直导线垂直纸面平行放置，分别位于直角三角形OMN的三个顶点处。导线中通入大小分别为2I、I、和I的恒定电流，方向如图所示。P为MN连线中点，则P处磁感应强度方向为（　　）
A．水平向右 B．水平向左 C．竖直向下 D．竖直向上
7．如图所示，正方形abcd的四个顶角各有一根垂直于正方形平面的细长直导线，通有大小相同的电流，相邻导线电流方向相反，O为正方形的中心，下列说法正确的是（　　）
A．a、b连线中点的磁感应强度为零
B．a、b连线中点与a、d连线中点的磁感应强度相同
C．a、c两点的两根导线受到的安培力大小相等，方向垂直
D．a、b两点的两根导线受到的安培力大小相等，方向垂直
8．磁感应强度的定义式，式中L表示与磁场方向垂直的一小段通电导体棒的长度，I表示通过导体棒的电流，F表示通电导体棒受到的磁场力，下列说法正确的是（　　）
A．B与F成正比 B．B与IL成反比
C．B的方向与F相同 D．B的大小和方向与IL无关，由磁场本身决定
9．如图所示，通电直导线的左侧O处有一小磁针（图中未画出），静止时小磁针的北极垂直纸面向里。图中连线与导线垂直，下列说法正确的（　　）
A．直导线中的电流方向是从A流向C
B．关于直导线与O对称的E处的磁场与O处磁场相同
C．将小磁针平移到O的左侧D处，静止时北极垂直纸面向外
D．直导线中的电流逐渐增大的过程中，小磁针顺时针旋转（从A向C看）
10．下列各图中，已标出电流I和磁感应强度B的方向，其中符合安培右手螺旋定则的是（　　）
A． B．
C． D．
11．如图，在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，设螺线管的M端为x=0处。磁传感器调零后，测量通电螺线管轴线x上各点的磁感应强度B并绘出B-x图，则最符合实际的B-x图线是（　　）
A． B．
C． D．
12．在物理学中，常常用比值定义物理量，用来表示研究对象的某种性质。下列关系式中，不属于比值定义的是（　　）
A．角速度 B．电场强度
C．电容 D．磁感应强度
13．已知直导线中电流在周围空间产生的磁感应强度大小为，k为常量，I为电流强度，r为到导线的距离。b、c、d三根长通电直导线垂直于纸面放置，电流方向如图所示，ac垂直于bd且ab＝ad＝ac，b、c、d三根导线中电流强度分别为I、I、2I。已知导线c在a点的磁感应强度大小为B，则a点处的合磁感应强度大小为（　　）
A． B．3B C．2B D．B
14．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中水平放置着一根长直通电导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，关于这四个点的磁感应强度B的大小，下列选项正确的是（　　）
A． B． C． D．
15．关于磁感应强度，正确的说法是（　　）
A．根据定义式B＝，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与Il成反比
B．B是矢量，方向与F的方向一致
C．B是矢量，方向与放在该点的小磁针N极指向垂直
D．在确定的磁场中，某点的B是确定的，不同点的B可能不同；磁感线密的地方B大些，磁感线疏的地方B小些
二、填空题
16．在“探究通电螺线管周围的磁场方向”的实验中，在螺线管附近放置了一枚小磁针，通电后小磁针静止时的指向如图所示，图中通电螺线管的左端为_________极，小磁针的A端为_____极。
17．如图。纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线，中的电流方向向左，中的电流方向向上；的正上方有a、b两点，它们相对于对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂直于纸面向外。则流经的电流在b点产生的磁感应强度大小为________，流经的电流在a点产生的磁感应强度大小为________。
18．在利用如图所示装置进行“探究影响通电导线受力的因素”的实验时，我们更换磁性强弱不同的磁体，按实验步骤完成以下实验探究：
保持I与l不变，按磁性从弱到强改换磁体，观察悬线摆动的角度变化，发现磁体磁性越强，悬线摆动的角度越大，表示通电导线受的力越___________，力F与Il的比值越___________，即B越___________，这表示B能反映磁场的___________。
19．如图所示，在三维直角坐标中存在着磁感强度为B的匀强磁场，面积为S的矩形平面与y轴平行，且与xOy平面的夹角为，当B沿x轴方向时穿过这个面的磁通量为__________，当B沿y轴方向时穿过这个面的磁通量为__________，当B沿z轴方向时穿过这个面的磁通量为__________。
三、解答题
20．将图中的电磁铁连入设计的电路中（请在虚线框内完成电路图），要求：
（1）电路能改变电磁铁磁性的强弱
（2）使小磁针静止时的指向如图所示。
21．如图所示，矩形线圈abcd的一半放在磁感应强度的匀强磁场中，已知ab边长为10cm，bc边长为20cm。求：
(1)线框在图示位置的磁通量；
(2)以线框的ab边为轴，线框平面向纸里转过60°时，穿过线框的磁通量是多少？
(3)以通过b点的与线框平面的垂线为轴，线框平面转过60°时，穿过线框的磁通量是多少？
22．如果你在森林里迷路了，而身边有一个指南针，但上面关于南、北极的标记都脱落了，好在还有备有电池的手电筒和一段导线。你有什么办法能确定指针的南、北极
23．实验室中的磁铁能吸引几只铁钉，而工地上的电磁铁却能吸引上吨重的物体（如图所示）。可见不同磁体的磁性是不同的，那么如何定量描述不同磁体的磁性强弱呢
24．如图所示，在直角三角形的点和点分别固定一垂直纸面的无限长通电直导线，其中点处导线中电流强度为，方向垂直纸面向外，，已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度，为比例系数，为该点到导线的距离，为导线中的电流强度。今测得点的磁场沿方向向右，求：
(1)点处导线中电流的方向；
(2)点处导线中电流的大小。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．密立根用油滴实验测出了元电荷的数值，选项A错误；
B．奥斯特发现了电流的磁效应，选项B错误；
C．电场强度
磁感应强度
都采用了比值定义法，选项C正确；
D．点电荷的建立采用了理想模型法，当带电体的形状、体积和电荷量对所研究的问题影响可以忽略时，带电体才可以看成点电荷，故D错误；
故选C。
2．C
【解析】
【详解】
设导线1在C点产生的磁感应强度为，导线2在C点产生的磁感应强度为，合磁感应强度为B，如图所示，由几何关系可知
由几何关系可得
解得
方向水平向右，故C正确，ABD错误。
故选C。
3．D
【解析】
【详解】
A．根据安培定则，线框在A处时，线框表面的磁场垂直于线框平面向外，A错误；
B．如下图所示，线框在位置3时的磁通量等于零，所以线框从A处平移到B处，磁通量增大、减小、零、增大、减小，B错误；
C．线框在A处时，线框表面的磁场垂直于线框平面向外，线框在B处时，线框表面的磁场垂直于线框平面向里，所以线框从A处平移到B处，磁通量变化量不等于0，C错误；
D．若将线框绕长直导线从A处以导线为轴转动到B处，磁感线始终从一个方向穿过线框，所以磁通量变化量为0，D正确。
故选D。
4．C
【解析】
【详解】
根据安培定则，因AC两条通电导线在O点的磁场等大反向，则合磁场强度为零，则O点的磁感应强度等于直导线B在该点的磁场，则方向从O指向C。
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
A根据
可知动量的单位是，不是国际单位制的基本单位，故A错误；
B根据
可知磁感应强度的单位
故B正确；
C根据
可得功的单位
故C错误；
D根据电势的定义
可得电势的单位
故D错误。
故选B。
6．A
【解析】
【详解】
根据右手螺旋定则结合几何关系，N处导线在P点产生的磁感应强度方向垂直MN向上（与水平方向夹角为60°），大小为B，M处导线在P点产生的磁感应强度方向垂直MN向上，大小为B，O处导线在P点产生的磁感应强度方向垂直OP向下（与水平方向夹角为60°），大小为2B，根据平行四边形定则，故P处合磁感应强度方向水平向右。
故选A。
7．D
【解析】
【详解】
A．、两根导线在a、b连线中点的合磁感应强度垂直、向下，、两根导线在a、b连线中点的合磁感应强度垂直、向上，由于、离a、b连线中点的距离较大，所以a、b连线中点的磁感应强度垂直a、b连线向下，故A错误；
B．由对称性可知，a、b连线中点与a、d连线中点的磁感应强度大小相等，方向不同，故B错误；
CD．根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥的规律，、、、四处导线受力如图
且导线间距离越小作用力越大，则四根导线受到的合力方向都是沿对角线指向外侧，可知a、c两点的两根导线受到的安培力大小相等，方向相反，a、b两点的两根导线受到的安培力大小相等，方向垂直，故D正确，C错误。
故选D。
8．D
【解析】
【详解】
磁感应强度描述的是磁场本身性质的物理量，与放入磁场中的通电导线及受力无关。故ABC错误；D正确。
故选D。
9．A
【解析】
【详解】
A．静止时小磁针的北极垂直纸面向里，即磁场方向向里，根据安培定则可知直导线中的电流方向是从A流向C，故A正确；
B．根据安培定则可知，关于直导线与O对称的E处的磁场与O处磁场方向相反，故B错误；
C．通电直导线左侧的磁场方向相同，所以将小磁针平移到O的左侧D处，静止时北极依然垂直纸面向里，故C错误；
D．直导线中的电流逐渐增大的过程中，磁场方向不变，所以小磁针不会转动，故D错误。
故选A。
10．C
【解析】
【详解】
根据安培右手螺旋定则，A图中直导线的右侧磁场应该是向里，左侧向外；B图中磁场应该是顺时针方向；C图中通电线圈内部磁场向里，外部向外；D图中螺线管内部磁场应该向左。故只有C正确。
故选C。
11．C
【解析】
【详解】
由于通电螺线管内部的磁场时匀强磁场，磁感应强度处处相同，由于内部磁感线比管口密，磁感应强度B较大，ABD错误，C正确。
故选C。
12．A
【解析】
【详解】
A．当半径一定时，角速度与线速度成正比，当线速度一定时，角速度与半径成反比，故角速度不是比值定义的，故A正确；
B．电场强度的大小与受力的大小、试探电荷的电荷量都无关，所以电场强度是比值定义的，故B错误；
C．电容由电容器本身决定，与、无关，所以电容是比值定义的，故C错误；
D．磁感应强度仅与磁场本身有关，与无关，与的乘积无关，所以磁感应强度是比值定义的，故D错误。
故选A。
13．A
【解析】
【详解】
由于导线c在a出的磁感应强度为B，ab＝ad＝ac，根据题中公式
可知b，d导线在a点处的磁感应强度分别为B和2B。根据右手定则得到c、b、d在a点处的磁场方向，得到如图的示意图，得到
故选项A正确。
14．C
【解析】
【详解】
由安培定则可知，通电导线在a、b、c、d四点产生的磁感应强度方向分别为竖直向下、竖直向上、水平向右、水平向左，由矢量叠加原则可知，磁感应强度a处磁感应强度最小，b处磁感应强度最大， c和d两点磁感应强度大小相等，方向相反。即
故选C。
15．D
【解析】
【详解】
A. 磁感应强度B是.描述磁场本身性质的物理量，磁感应强度B与F，与Il均无关，故A错误；
B．B是矢量，根据左手定则可知，B的方向与F的方向相互垂直，故B错误；
C．B是矢量，方向与放在该点的小磁针N极指向一致，故C错误；
D．磁感应强度B是描述磁场本身性质的物理量，在确定的磁场中，某点的B是确定的，不同点的B可能不同；磁感线密的地方B大些，磁感线疏的地方B小些，故D正确。
故选D。
16． N S
【解析】
【分析】
【详解】
[1]根据图示的线圈绕向和螺线管所接的电源极性，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向通电螺线管左侧为N极，右侧为S极。
[2]由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针自由静止时，所以小磁针的A端为S极，如图所示：
17．
【解析】
【详解】
由安培定则判定，在a、b两点产生的磁场方向垂直纸面向里，在a点产生的磁场方向垂直纸面向里，在b点产生的磁场方向垂直纸面向外。设中的电流在a、b两点产生的磁感应强度分别为和，则根据磁感应强度的矢量叠加原理可得
联立解得
,
18． 大 大 大 强
【解析】
略
19． 0
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由
要求B与垂直；故当B沿x轴方向时穿过这个面的磁通量为
[2]当B沿y轴方向时穿过这个面的磁通量为
[3]当B沿z轴方向时穿过这个面的磁通量为
20．(1)电路能改变电磁铁磁性的强弱，对于确定的电磁铁，铁芯和匝数一定，只能改变电流的大小，在电路在改变电流的大小的器材是滑动变阻器，电路中接入滑动变阻器；(2)
【解析】
【详解】
(1)电路能改变电磁铁磁性的强弱，对于确定的电磁铁，铁芯和匝数一定，只能改变电流的大小，在电路在改变电流的大小的器材是滑动变阻器，电路中接入滑动变阻器。
(2)电路接通后能使小磁针静止在图示位置。由此推断电磁铁的左端是S极，右端是N极，根据安培定则，电流应该是电磁铁的右端流入，左端流出。如下图
21．(1)；(2)；(3) 。
【解析】
【分析】
【详解】
(1)通过某一面的磁通量，可理解为穿过该面的磁感线条数，在题设条件下，磁通量应等于磁感应强度B与线圈在磁场中的面积的乘积，故有
(2)将视图改画成如图所示（从上往下看），可见穿过线框的磁通量与(1)一样，所以
(3)按题意作出示意图如图所示，可以看出，转过后整个线框恰好全部进入磁场区域，此时有
22．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
将导线中的一段拉直并把导线两端接在电源的正负极上，直导线中的电流方向从正极流向负极方向，把指南针放在直导线附近，指南针在通电直导线的磁场作用下发生偏转，伸出右手并握住直导线，大拇指指向电流方向，则四根手指环绕的方向即为通电直导线的磁场方向，即为指南针的北极方向。
23．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
类比电场强度定量描述电场的强弱，我们可以用一个类似的物理量描述磁场的强弱，即磁感应强度。
24．(1)垂直纸面向里；(2)
【解析】
【详解】
（1）由题意，点磁场的磁感应强度沿方向向右，设A点处导线和点处导线在点激发的磁场的磁感应强度分别为和，根据安培定则可知BA方向垂直于AC斜向右上，则BB的方向一定为垂直于BC向下，如图所示，所以点处导线中电流垂直纸面向里。
（2）由图可知
由题意知
，
由几何关系知
联立解得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页