6.2磁感应强度 同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）必修三 6.2 磁感应强度
一、单选题
1．下列说法正确的是（　　）
A．由可知，磁场中某点磁感应强度B与磁场力F成正比，与电流元成反比
B．根据公式可知，当两个电荷之间的距离趋近于零时库仑力变得无限大
C．磁感线与电场线一样都是假想的，且不相交、不相切
D．根据公式可知，若将电荷量为的正电荷，从A点移动到B点克服场力做功，则两点的电势差为
2．下列有关物理学史的说法，正确的是（　　）
A．库仑发现了电流的磁效应 B．法拉第提出了电荷周围存在电场
C．库仑测出了元电荷的电量 D．奥斯特提出了分子电流假说
3．关于磁感应强度，下列说法正确的是（　　）
A．通电导线在某处不受安培力的作用，则该处的磁感应强度一定为零
B．只是定义式，磁感应强度是磁场本身的属性，与放不放通电导线无关
C．通电导线所受安培力的方向就是磁感应强度的方向
D．磁场中磁感应强度大的地方，磁通量一定很大
4．下列物理量中， 属于标量的是（　　）
A．动量 B．冲量 C．磁感应强度 D．磁通量
5．两完全相同的通电圆线圈1、2平行放置，两圆线圈的圆心O1、O2的连线与圆面垂直，O为O1、O2的连线的中点，如图所示。当两圆线圈中通以方向、大小均相同的恒定电流时，O1点的磁感应强度的大小为B1；若保持线圈1中的电流以及线圈2中的电流大小不变，仅将线圈2中电流方向反向，O1点的磁感应强度的大小为B2。则线圈1中的电流在O2点和O点产生的磁场的磁感应强度大小B3、B4一定有（　　）
A． B．
C． D．
6．下列说法中，正确的是（ ）
A．只有体积很小的带电体才能看做点电荷
B．在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大
C．奥斯特发现了电流可以产生磁场
D．凡计算两个电荷间的相互作用力，就可以使用公式
7．由相关电磁学知识可以知道，若圆环形通电导线的中心为O，环的半径为R，环中通有大小为I的电流，如图甲所示，则环心O处的磁感应强度大小，其中μ0是真空磁导率．若P点是过圆环形通电导线中心O点的轴线上的一点，且距O点的距离是x，如图乙所示．请根据所学的物理知识判断下列有关P点处的磁感应强度BP的表达式正确的是(　　)
A．BP＝·
B．BP＝·
C．BP＝·
D．BP＝·
8．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
9．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
10．如图，绝缘的水平面上，两固定的相互平行的长直导线中通以相同的电流I，O点与两导线在同一平面内且到两导线的距离相等，关于O点磁感应强度的大小和方向，下列说法正确的是（　　）
A．大小为0 B．大小不为0
C．方向垂直纸面向里 D．方向垂直纸面向外
11．我国是最早在航海中使用指南针的国家，郑和下西洋的船队已经装备了罗盘，如图所示。在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度，具体做法是：在一根南北方向放置的直导线正下方5cm处放一个罗盘。导线没有通电时罗盘的指针（小磁针的N极）指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度。现已测出此地的地磁场水平分量为，直导线通电后罗盘指针停在北偏西30°的位置，由此测出该通电直导线在其正下方5cm处产生磁场的磁感应强度大小为（　　）
A． B． C． D．
12．如图所示，两根通电长直导线垂直放置，通有相同大小的电流，方向已标出。O点距两直导线的距离相等，此时测得O点的磁感应强度大小为，现将通电长直导线B顺时针转动90°（从上往下看），则此时O点的磁感应强度大小为（　　）
A． B． C． D．
13．仔细观察四幅图，你认为说法正确的是（　　）
①图（1）中是通电导线周围存在磁场的实验，这是物理学家法拉第通过实验首先发现
②图（2）中，标有“，”的电容器，极板上所带的电荷量最多为
③图（3）中的导电液体通电后在磁场中将会旋转，从上往下看做逆时针旋转
④图（4）是一只金属电阻温度计，其金属丝的电阻值随温度的升高而增大
A．③④ B．①② C．①③ D．②④
14．如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是（　　）
A．a、b、c的N极都向纸里转
B．b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转
C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转
D．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转
15．如图所示，在空间直角坐标系中，、、、四点构成的正方形与平面平行，正方形的边长为，且轴，点在轴上，点到轴的距离也为。两根相互绝缘的通电长直导线分别沿轴和轴放置，沿轴正方向的电流为，沿轴正方向的电流为。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，为场中某点到导线的垂直距离。则和两点的磁感应强度大小之比为（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
16．直导线ab内通有稳恒电流，产生磁场方向如图，导线中的电流方向为_________（选填“从a到b”或“从b到a”）；一线框从M处沿ab所在竖直平面向下移动到N处，线框内的磁通量变化情况是________。
17．安培定则
（1）直线电流的磁场：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与______方向一致，弯曲的四指所指的方向就是______环绕的方向，如图甲。
（2）环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与______的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上______的方向，如图乙。
（3）通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟______方向一致，拇指所指的方向就是螺线管______磁感线的方向，或拇指指向螺线管的______极，如图丙。
18．两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与在一条直线上，与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，图中M、N两点与导线距离均为d，则M处的磁感应强度大小为______，N处的磁感应强度大小为______。
19．面积S=0.5m2的闭合金属圆线圈处于磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是______；当金属圆环转过90o，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量是______。如图所示，有a、b、c、d四个小磁针，分别放置在通电螺线管的附近和内部。当小磁针静止时，小磁针指向如图所示，其中指向表示正确的是______小磁针（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。
三、解答题
20．如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ=60°，线圈平面面积S=0.4m2。匀强磁场磁感线竖直向下，磁感应强度B=0.6T，求：
（1）穿过线圈的磁通量；
（2）把线圈以cd为轴逆时针转过60°，通过线圈磁通量的变化量。
21．将一个边长为0.20m的50匝正方形的线框，放入匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，已知这个磁场的磁通密度为4.0×10-2Wb/m2，当线框转过180°时，穿过线框的磁通量的变化量是多大？
22．如图所示，小磁针静止在通电螺线管的内部，请分别标出通电螺线管磁场方向和小磁针的南北极。
23．自然界中的电和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。最早发现通电导线周围存在磁场的科学家是谁？
24．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
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．磁场中某点磁感应强度B由磁场本身决定，与磁场力F和电流元无关，故A错误；
B．库伦定律适用于点电荷，当两个电荷之间的距离趋近于零时不能再视为点电荷，库仑定律不再适用，此时库仑力不是无限大，故B错误；
C．磁感线与电场线一样都是为了方便研究假想的，由于某一点的磁场和电场方向是确定的，所以电场线和磁场线不相交不相切，故C正确；
D．若将电荷量为的正电荷，从A点移动到B点克服场力做功，电场力做功为，则两点的电势差为，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．奥斯特发现了电流的磁效应，A错误；
B．法拉第提出了电荷周围存在电场，B正确；
C．密立根通过油滴实验测出了元电荷的电量，C错误；
D．安培提出了分子电流假说，D错误。
故选B。
3．B
【详解】
A．通电导线在某处不受安培力的作用，可能是电流方向与磁场方向平行，而该处的磁感应强度不一定为零，选项A错误；
B．磁感应强度
只是定义式，磁感应强度是磁场本身的属性，与放不放通电导线无关，选项B正确；
C．通电导线所受安培力的方向与磁感应强度的方向垂直，选项C错误；
D．根据可知，磁场中磁感应强度大的地方，磁通量不一定很大，选项D错误。
故选B。
4．D
【详解】
动量、冲量、磁感应强度都是矢量，磁通量没有方向，是标量。
故选D。
5．D
【详解】
当两圆环中电流方向相同时（设俯视逆时针方向的电流），则设两圆环在O1点产生的磁场方向相同均向上，设大小分别为B11和B21，则O1点的磁感应强度的大小为
B1=B11+B21①
仅将线圈2中电流方向反向，O1点的磁感应强度的大小为
B2=B11-B21②
①②两式相减解得
而线圈1中的电流在O2点产生的磁场的磁感应强度大小
由①②两式相加可得
因线圈1中的电流在O1点的磁感应强度B11一定大于在O点的磁感应强度B4，则
故选D。
6．C
【详解】
A．当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，带电体就能看作点电荷，则体积很小的带电体不一定能看做点电荷，故A错误；
B．在电场中，电势高的地方，正电荷在该点具有的电势能就大，选项B错误；
C．奥斯特发现了电流可以产生磁场，选项C正确；
D．库仑定律适用于真空中的点电荷，选项D错误。
故选C。
7．A
【详解】
本题没有公式可以直接计算P点的磁感应强度，只能采取其他方法处理。
方法一：从单位角度来排除选项：根据题中O点磁感应强度公式，可知P点的磁感应强度表达式的单位应与上式相同，可以看出只有A中表达式的单位与上式一致，BCD中不同，故BCD错误，A正确。
方法二：应用极限思维法，当x＝0时，P点与O点重合，磁感应强度大小，只有A项结果符合，故BCD错误，A正确。
故选A。
8．C
【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。
9．A
【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。
10．A
【详解】
根据安培定则可知，左侧导线在O点磁感应强度方向垂直纸面向里，右侧导线在O点磁感应强度方向垂直纸面向外，由于导线中通以相同的电流I，O点与两导线在同一平面内且到两导线的距离相等，则O点磁感应强度为0。
故选A。
11．A
【详解】
由题意可知，该通电直导线在其正下方5cm处产生磁场的磁感应强度与地磁场的水平分量合成后的合磁场方向沿北偏西30°，则直导线产生的磁场大小为
故选A。
12．C
【详解】
ABCD．将题中的立体图转变成俯视图
设A、B两通电导线在O点产生的磁场的磁感应强度分别为，如图1所示，由于O点到两根导线的距离相等，且两根导线中的电流大小相等，则两根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小相等，则
将通电长直导线B顺时针转动90°，两根通电直导线平行，此时两根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小相等，方向如图2所示，则有
故C正确，ABD错误。
故选C。
【点睛】
13．A
【详解】
①图（1）中是通电导线周围存在磁场的实验，这是物理学家奥斯特通过实验首先发现，①错误；
②图（2）中，标有“，”的电容器，说明这个电容器的额定电压为5.5V，电容量为1.0F，由Q=CU可得
极板上所带的电荷量最多为5.5C，②错误；
③图（3）中的导电液体通电后在磁场中将会旋转，由左手定则可知，导电液体通电后在磁场中受到磁场力作用，从上往下看做逆时针旋转，③正确；
④图（4）是一只金属电阻温度计，其金属丝的电阻值随温度的升高而增大，④正确。
综上所述③④正确，即A正确，BCD错误。
故选A。
14．D
【详解】
圆环带有负电荷，圆环顺时针转动时，产生的等效电流方向沿逆时针方向；由安培定则可知，a、c所在处磁场方向垂直于纸面向里，b处磁场方向垂直于纸面向外，则a、c处的小磁针的N极向纸里转动， b处小磁针的N极向纸外转动。
故选D。
15．A
【详解】
根据右手螺旋定则可知沿轴正方向的电流在点激发的磁场沿轴负方向，大小为
沿轴正方向的电流在点激发的磁场与的连线垂直，大小为
所以点的磁感应强度大小为
同理可得点的磁感应强度大小为
所以和两点的磁感应强度大小之比为
BCD错误，A正确。
故选A。
16． 从b到a 先增大后减小再增大再减小
【详解】
[1]由安培定可知导线中的电流方向为从b到a；
[2]通电导线附近，越靠近导线磁感应强度越大，线框下边刚刚到ab所在平面，线框的磁通量最大，当线框中点到达ab所在平面，磁通量减小到0，当线框上边刚到ab所在平面时磁通量反向增加到最大，再继续向下，磁通量减小，所以线框内的磁通量变化情况是先增大后减小再增大再减小。
17． 电流 磁感线 环形电流 磁感线 电流 内部 N
【详解】
（1）[1][2]直线电流的磁场：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向，如图甲。
（2）[3][4]环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向，如图乙。
（3）[5][6][7]通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，或拇指指向螺线管的N极，如图丙。
18． 0 2B
【详解】
[1]两导线相互绝缘，通有相等的电流I，根据安培定则可知，OF在M处产生的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在M处产生的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，根据磁场的叠加原理M处磁感应强度大小为0。
[2]两导线相互绝缘，通有相等的电流I，根据安培定则可知，在N处产生的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在N处产生的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，根据磁场的叠加原理N处磁感应强度大小为2B。
19． 0.2Wb 0 b
【详解】
[1]当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量
[2]环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量是0；
[3]由右手螺旋定则可知通电螺线管右端为N极，在通电螺线管外部磁场方向从N极指向S极，而内部磁场方向从S极指向N极，小磁针N极指向为磁场方向，由此可判断小磁针指向正确的b。
20．（1）0.12Wb；（2）0.12Wb
【详解】
（1）穿过线圈的磁通量为
（2）通过线圈磁通量的变化量为
21．3.2×10-3Wb
【详解】
开始时刻，闭合线圈在匀强磁场中与磁场方向垂直，则穿过线圈的磁通量：
1=BS=4.0×10-2Wb/m2×（0.2m）2=1.6×10-3Wb；
当线圈从图示转过180°时，磁通量：φ2=-BS=-4.0×10-2Wb/m2×（0.2m）2=-1.6×10-3Wb；
故线圈从图示转过180°的过程，磁通量的变化量大小为：△ =2BS=2×1.6×10-3Wb=3.2×10-3Wb；
22．
【详解】
根据安培定则可判断螺线管的磁场方向如图；小磁针的N极指向与磁场方向相同；
23．奥斯特
【详解】
斯特实验证明了电流的周围存在磁场，这是第一个发现了电和磁存在联系的实验。奥斯特由于这个贡献而载入物理史册。
24．见解析
【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。
答案第1页，共2页
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