6.2磁感应强度（Word版含答案）

粤教版（2019）必修三 6.2 磁感应强度
一、单选题
1．下列单位与磁感应强度单位不相符的是（ ）
A． B． C． D．
2．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）
3．三根相互平行长直导线a、b、c分别从等腰直角三角形三个顶点处垂直穿过纸面且固定，导线中通有大小和方向均相同的恒定电流，如图所示．若b导线中的电流产生的磁场在a、c连线中点O处的磁感应强度大小为B0，则O点处的磁感应强度大小为（　　）
A．B0 B．B0 C．3B0 D．B0
4．如图所示，A 和B 为两根互相平行的长直导线，通以同方向等大电流，虚线C为在A 和B 所确定的平面内与A、B等距的直线，则下列说法不正确的是（　　）
A．两导线间的空间不存在磁场 B．虚线C处磁感应强度为零
C．AC间磁感应强度垂直纸面向里 D．CB间磁感应强度垂直纸面向外
5．如图所示，两根垂直于纸面的细长直导线分别通有大小相等、方向相反的电流，两导线之间的距离为4r，其连线中点为O，四边形abcd是纸面内的正方形，其中心恰好与O点重合，ad边平行于两导线的连线，长度为2r。下列说法正确的是（　　）
A．a点与b点的磁感应强度相同
B．a点与c点的磁感应强度相同
C．a点与d点的磁感应强度相同
D．a点与b、c、d三点的磁感应强度均不相同
6．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
7．下列物理量单位换算错误的是（　　）
A． B． C． D．
8．如图所示，在纸面内有一半径为r的圆，圆心在O点，在其外切正三角形abc的顶点均固定一长直导线，三根导线均垂直纸面，电流大小均为I，方向如图所示。已知通有电流I的长直导线在距其d处产生的磁感应强度大小为（其中k是常量），则O点的磁感应强度大小为（　　）
A．0 B． C． D．
9．绝缘圆环上均匀分布着正电荷，圆环平面与竖直平面重合，在垂直圆环所在平面且过圆心的轴上P点放置一小磁针。现使圆环绕轴沿图示方向匀速转动，则小磁针N极指向正确的是（　　）
A． B． C． D．
10．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
11．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
12．如图所示，三根长直通电导线中电流大小相同，通电电流方向为：b导线和d导线中电流向纸内，c导线中电流向纸外，已知a点为b、d两点的连线的中点，ac垂直于bd，且ab=ad=ac，则a点的磁场方向为（　　）
A．垂直于纸面指向纸外
B．垂直于纸面指向纸内
C．沿纸面由a指向b
D．沿纸面由a指向d
13．比值定义法是物理学中一种重要的定义物理量的方法，下列不属于比值定义法表达式的是（　　）
A． B． C． D．
14．下列说法中，正确的是（　　）
A．公式，其中电容器的电容C与电容器两极板间电势U无关
B．由可知、电场中某点的电场强度E与q成反比
C．由公式知，电场中某点的电势与q成反比
D．根据可知，电流元某处受到的安培力越大，说明该处磁感应强度越大
15．在一根电流随时间均匀增大的长直导线周围存在（　　）
A．恒定的匀强磁场 B．恒定的非匀强磁场
C．随时间变化的匀强磁场 D．随时间变化的非匀强磁场
二、填空题
16．试画出图所示各图中其周围相应的磁感线大致分布____,__________．

17．某同学利用如图所示装置研究磁与电的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后归纳得出初步结论。
比较甲、乙两图可知：___________。
比较甲、丙两图可知：___________。
18．安培的分子电流假设揭示了磁现象的本质。磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由__________________产生的，于是所有磁现象都归结为运动电荷之间通过___________发生相互作用。
19．(1)地理的南极相当于地磁场的________极，地理的北极相当于地磁场的________极。
(2)磁体之间的相互作用规律是：同名磁极相互________，异名磁极相互________。
(3)电流之间的相互作用规律是：同向电流相互________，异向电流相互________。
(4)丹麦物理学家________发现了电流的磁效应现象。
三、解答题
20．磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，通过它的电流是2.5 A，导线长1 cm，它受到的磁场力为5.0×10－2 N．求：
（1）这个位置的磁感应强度大小；
（2）当把通电导线中的电流增大到5 A时，这一位置的磁感应强度大小。
21．如图所示，矩形导线框abcd的一半处在磁感应强度的足够大的匀强磁场中，线框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，转过30°时，它的磁通量。
（3）以通过b点的与线框平面垂直的线为轴，线框平面逆时针转过60°，它的磁通量。
22．如图甲所示，a、b两平行直导线中通有相同的电流，当两通电导线垂直圆平面放置于圆周上，且两导线与圆心连线的夹角为60°时，圆心处的磁感应强度大小为B。如图乙所示，c导线中通有与a、b导线完全相同的电流，a、b、c垂直圆平面放置在圆周上，且a、b两导线与圆心连线的夹角为120°，b、c两导线与圆心连线的夹角为30°，则此时圆心处的磁感应强度大小为多少？
23．在匀强磁场中，有一条长1.2m电阻为6Ω的通电导线，导线中的电流为5A，导线与磁场方向垂直时，所受安培力为1.8N，求：
①磁感应强度B的大小．
②10s内电流在导线上产生的热量．
24．如图所示，若小磁针静止时的北极指向右，当滑动变阻器滑片向B端移动时，通电螺线管的磁性减弱，在不改变原有导线情况下，请用笔画线代替导线将图示的实物图补充完整。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【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。
2．A
【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。
3．D
【详解】
由安培定则可知，导线a与导线c在O点产生磁场的磁感应强度的矢量和等于零，则O点的磁感应强度大小等于导线b在O点产生的磁感应强度的大小，则O点处的磁感应强度大小为B0，则D正确，ABC错误。
故选D。
4．A
【详解】
设A、B两导线电流在空间产生的磁场分别为BA、BB，由安培定则可知，导线A电流在AB间产生的磁场垂直纸面向里，导线B电流在AB间产生的磁场垂直纸面向外，因两导线电流相等，在AC区域，BA>BB，合磁场方向垂直纸面向里；在BC区域BA故选A。
5．B
【详解】
通电直导线在周围形成的磁场，大小为
方向由安培定则确定，从右向左画出各点的磁感应强度的平面图，如图所示，由对称性可知a与c点的合磁感应强度等大同向，b与d两点的合磁感应强度等大同向。
故选B。
6．C
【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。
7．A
【详解】
A．根据公式
可得
故A符合题意；
B．根据公式
可得
B不符合题意；
C．由公式
可得
C不符合题意；
D．根据公式
可得
D不符合题意。
故选A。
8．B
【详解】
由几何关系，a、b、c三点与O点的距离均为
a、b、c三点的电流分别在O点产生的磁感应强度大小均为
由安培定则，a、b、c三点的电流在O点产生的磁感应强度如下图所示
由几何关系知，Bc与Bb夹角为120°，所以两者合成后大小仍为，方向与Ba相同，则三者矢量和等于
BO=2Ba=2B0=
故选B。
9．C
【详解】
从左向右看，绝缘圆环匀速转动时形成的圆形电流沿顺时针方向，由安培定则可知圆环轴线的磁场水平向右，小磁针N极指向该处的磁场方向，N极指向右方。
故选C。
10．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。
11．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。
12．C
【详解】
因为三根导线中的电流大小相等，同时，距离a点的距离相等，所以三根导线在a点的磁感应强度大小相等。根据右手定则，可判断出，b导线在a点的磁场方向竖直向下，d导线在a点的磁场方向竖直向上，所以b、d导线在该处的磁感应强度等大反向，合磁感应强度为0。c导线在a点的磁场方向为沿纸面由a指向b。
故选C。
13．A
【详解】
A．是电阻的决定式，不属于比值定义法表达式，故A正确；
B．是电容的比值定义法表达式，故B错误；
C．是电场强度的比值定义法表达式，故C错误；
D．是磁感应强度的比值定义法表达式，故D错误。
故选A。
14．A
【详解】
A．公式C=是电容的定义式，电容C与电容器带电量Q和两极板间电势差U无关，由电容器本身决定，故A正确；
B．公式是电场强度的定义式，采用比值法定义，E与F、q无关，由电场本身决定，故B错误；
C．公式是电势的定义式，采用比值法定义，与Ep、q无关，由电场本身决定，故C错误；
D．是磁感应强度的定义式，当电流源电流方向垂直于磁场方向时，电流源受到的安培力越大，说明所在位置磁场越强，不确定电流方向与磁场方向的关系，无法通过安培力大小来比较磁场强弱，故D错误。
故选A。
15．D
【详解】
通电直导线产生的磁场时非匀强磁场，并且磁场与电流的变化相对应，电流随时间均匀增强，磁场随时间也均匀增强，所以在一根电流随时间均匀增大的长直导线周围存在随时间变化的非匀强磁场。
故选D。
16．
【详解】
[1]在磁体的外部，磁感线从磁体的北极出来，回到南极，如下图所示：
[2]根据安培定则可知磁场方向如图所示：
[3]根据安培定则可知电流方向如图所示：
17． 通电导体周围有磁场 通电导体周围的磁场方向与电流方向有关
【详解】
[1]比较甲乙可知，乙图中小磁针没有动，而甲中小磁针发生了偏转，证明通电电流可以产生磁场；
[2]比较乙丙可知，两图电流反向后，小磁针的偏转也发生了变化，说明两次产生的磁场方向不同，故能说明磁场方向与电流方向有关。
18． 电流（或运动电荷 ） 磁场
【详解】
[1][2]安培的分子电流假设揭示了磁现象的本质。磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电流（或运动电荷 ）产生的，于是所有磁现象都归结为运动电荷之间通过磁场发生相互作用。
19． 北 南 排斥 吸引 吸引 排斥 奥斯特
【详解】
(1)[1][2]地理的南极相当于地磁场的北极，地理的北极相当于地磁场的南极。
(2)[3][4]磁体之间的相互作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
(3)[5][6]电流之间的相互作用规律是：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥。
(4)[7]丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应现象。
20．（1）2 T；（2）2 T
【详解】
（1）由磁感应强度的定义式得
（2）磁感应强度B是由磁场本身决定的，和导线的长度l、电流I的大小无关，所以该位置的磁感应强度大小还是2 T。
21．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）通过某一面的磁通量，可理解为穿过该面的磁感线根数，在题设条件下，此磁感线根数显然应等于磁通密度B（通过单位面积的磁感线根数）与磁场面积的乘积，故有
（2）将视图改画成如图所示，注意到穿过磁感线面积的投影与（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，整个线框恰好全进入磁场区，这时有
22．
【详解】
当a、b两导线与圆心连线的夹角为60°时，它们在圆心处的磁感应强度如左图所示，设，则有
当a、b两导线与圆心连线夹角为120°时，如右图所示，它们在圆心处的磁感应强度矢量和为
再与c导线在圆心处产生的磁场叠加后磁感应强度矢量和为，因此圆心处的磁感应强度大小为。
23．(1)0.3T（2）1500J
（1）根据安培力的公式F=BIL，即可求磁感应强度B．（2）根据焦耳定律可以计算导线上产生的热量．
【详解】
（1）由F=BIL得磁感应强度为：
（2）导线上产生的热量为：
24．如图所示
【详解】
若小磁针静止时的北极指向右，则螺旋管右端为S极，根据右手螺旋法则可知螺线管左端应该接电源负极，电路如图；
答案第1页，共2页
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