13.2磁感应强度磁通量 同步练习（Word版含解析）

人教版必修第三册 13.2 磁感应强度 磁通量
一、单选题
1．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
2．在匀强磁场中，长为10 cm的直导线与磁场方向垂直。当其通有10 A电流时，受到的磁场力大小为0.2 N，则该磁场的磁感应强度大小为（　　）
A．0.01 T B．0.02 T C．0.2 T D．5 T
3．如图所示，等腰的底边长为，．在M点固定一条长直导线，电流方向垂直纸面向里；在Q点固定一条长直导线，电流方向垂直纸面向外，两导线中的电流大小均为I。已知在无限长通电直导线产生的磁场中某点的磁感应强度大小可用公式（k是常数，I是导线中的电流强度，r是该点到直导线的距离）表示，则P点的磁感应强度大小为（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，竖直平面内有O、E、F、A四点，其中E、O、F三点等高，B、F、A三点到O点的距离相等；∠EOA=θ（θ未知），当E、F两点放置两根电流大小相等、方向相反且垂直竖直平面的长直导线时，O点处磁感应强度的大小为B1；若将E点处导线移到A点，O点处磁感应强度的大小变为B2，已知。由此可知θ角的大小是（　　）
A．30° B．45° C．53° D．60°
5．磁感应强度的单位用国际单位制中基本单位表示的是：（　　）
A．特斯拉 B．牛/安·米 C．韦伯/米2 D．千克/安·秒2
6．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
7．下列物理量为矢量的是（　　）
A．磁感应强度 B．电流 C．电压 D．磁通量
8．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
9．如图所示，匝数为n、面积为S的线圈平面与水平面的夹角θ=60°，线圈处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。若线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则此过程中线圈的磁通量的变化量为（　　）
A．BS B．BS C． D．
10．下列表达式中属于比值定义式的是（　　）
A． B．
C． D．
11．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．
12．如图甲所示为某磁电式电流表的原理图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图乙所示，一边长为L的正方形线圈处在磁场中，线圈a、b边所在的位置磁感应强度的大小都为B。当通有大小为I、方向如图乙的电流时，下列说法正确的是（　　）
A．由于线圈a、b边所在的位置磁感应强度的大小都为B，则该磁场为匀强磁场
B．穿过正方形线圈的磁通量大小为BL2
C．正方形线圈的左边导线受到大小为BIL、方向向上的安培力
D．正方形线圈的右边导线受到大小为BIL、方向向上的安培力
13．如图所示，条形磁体竖直放置，一个水平圆环从条形磁体上方位置M向下运动，先到达磁体上端位置N，然后到达磁体中部P，再到达磁体下端位置Q，最后到达下方L。在整个运动过程中，穿过圆环的磁通量最大值在（　　）
A．L处 B．Q处 C．N处 D．P处
14．下列说法中正确的是（　　）
A．电场强度为零的点，电势可能为零
B．电场强度处处相等的区域内，电势也一定处处相等
C．电流在磁场中某点所受磁场力为零，则该点的磁感应强度一定为零
D．由可知，与成正比，与成反比
15．如图，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，此时纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度大小为B0，则（　　）
A．a点处的磁感应强度的方向竖直向下
B．若仅将直导线P的电流反向，则a点处的磁感应强度的方向竖直向下
C．若仅将直导线P的电流反向，则a点处的磁感应强度大小为
D．若仅将直导线P的电流反向，则a点处的磁感应强度大小为
二、填空题
16．磁通量
（1）定义：匀强磁场中_____和与磁场方向____ 的平面面积S的乘积。即Φ=BS。
（2）拓展：磁场与平面不垂直时，这个面在垂直于磁场方向的______与磁感应强度的乘积表示磁通量。
（3）单位：国际单位是______，简称韦，符号是Wb，1 Wb=______。
（4）引申：，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量。
17．某磁场的磁感线如图所示。图中的M点和P点相比，磁场的磁感应强度的关系为BM________BP。（填“>”“＝”或“<”）
18．面积是0.50m2的导线环，处于磁感应强度为2.0×102T的匀强磁场中，环面与磁场垂直。则穿过该导线环的磁通量等于_______Wb。
三、解答题
19．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？
20．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。
21．如图所示，条形磁铁竖直放置，一水平圆环从磁铁上方位置Ⅰ向下运动，依次经过磁铁上端位置Ⅱ、磁铁中部位置Ⅲ、磁铁下端位置Ⅳ，最后到达下方位置V。在Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→V的过程中，请分析穿过圆环的磁通量变化情况。
22．磁感应强度又称为磁通密度，如何理解这两个描述磁场的名称？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【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。
2．C
【详解】
根据安培力计算公式
可知
故ABD错误C正确。
故选C。
3．D
【详解】
根据安培定则可知，固定在M点和Q点的通电直导线在P点的磁场如图所示，两通电直导线在P点的磁感应强度大小、，均为
根据几何关系可知，、的夹角为，则P点的磁感应强度大小
故选D。
4．D
【详解】
由安培定则可知EF两点的通电导线在O点的磁场方向相同，则两根通电导线在O的产生的磁场的磁感应强度均为；若将E点处导线移到A点，O点处磁感应强度的大小变为B2，由几何关系
解得
θ=60°
故选D。
5．D
【详解】
磁感应强度为
磁感应强度单位为T，则
ABC错误，D正确。
故选D。
6．A
【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。
7．A
【详解】
矢量既有大小，又有方向。属于矢量的物理量是磁感应强度。标量只有大小，没有方向。属于标量的是电流、电压和磁通量。
故选A。
8．D
【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。
9．B
【详解】
当匝数为n、面积为S的线圈平面与水平面的夹角θ=60°时，穿过线圈的磁通量大小为
若线圈以cd为轴顺时针转过120°角时，穿过线圈的磁通量大小
由图可知，当线圈以cd为轴顺时针转过120°角时，穿过线圈的磁通量的方向与开始时穿过线圈的磁通量的方向相反，所以磁通量的变化量为
ACD错误，B正确。
故选B。
10．D
【详解】
A．加速度的定义是速度变化量与所用时间的比值，加速度的比值定义式是 ，而公式表示，加速度与力F成正比，与m成反比，不属于比值定义，故A不符合题意；
B．电流的比值定义式为 ，而表示电流与电压成正比，与电阻成反比，不属于比值定义，故B不符合题意；
C．电功率的比值定义式为 ，热功率的比值定义式为，而不属于比值定义，故C不符合题意；
D．当通电导体与磁场垂直时，磁感应强度等于导体所受安培力与导体长度和电流乘积的比值，即磁感应强度的比值定义式为，故D符合题意。
故选D。
11．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】
12．C
【详解】
A.线圈a、b边所在的位置磁感应强度的大小都为B，但不同位置处磁感应强度的方向不同，则该磁场不是匀强磁场，A错误；
B.由题图乙可知，穿过正方形线圈的磁通量大小为零，B错误；
C.正方形线圈的左边导线受到的安培力大小为BIL，由左手定则可知方向向上，C正确；
D.正方形线圈的右边导线受到大小为BIL、方向向下的安培力，D错误。
故选C。
13．D
【详解】
圆环从M到N过程中穿过圆环的磁感线条数增多，磁通量变大，由N到P的过程，线圈包含了所有的内部磁感线及部分外部磁感线，内外磁感线相互抵消。越到中间，外部磁感线越少，故在本过程中，P处磁通量是最大的，而P到Q的过程是N到P的过程的相反的过程，磁通量变小，Q到L的过程，远离磁铁磁通量变小。故P处磁通量最大。
故选D。
14．A
【详解】
A．电场强度与电势没有关系，电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为零的地方电场强度也不一定为零，A正确；
B．电场强度处处相等的区域内，电势不处处相等，比如匀强电场，沿着电场线方向，电势是降低的。B错误；
C．处在电场中的电荷一定受到电场力，但在磁场中电流受到磁场力为0时，该处的磁感应强度不一定为0，因为当磁场方向与电流方向平行时，电流不受力的作用，C错误；
D．磁感应强度的大小为
是比值定义法，因此与，与均没有关系，D错误。
故选A。
15．C
【详解】
A．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为l的a点处的磁感应强度为，如下图所示
可知a点处的磁感应强度的方向水平向右，故A错误；
BCD．设电流I时，导线在处产生的磁感应强度为，根据矢量的叠加可得
解得
若仅将直导线P的电流反向，如图所示
则a点处的磁感应强度的方向竖直向上，根据矢量的叠加可得则a点处的磁感应强度大小为，故C正确，BD错误。
故选C。
16． 磁感应强度 垂直 投影面积S′ 韦伯 1T·m2
略
17．>
【详解】
[1]磁感线的分布疏密反映磁场的强弱，表示磁感应强度的大小，磁感线分布越密，磁场越强，磁感应强度越大，故
18．1×102
【详解】
根据磁通量的定义可知穿过该导线环的磁通量等于
19．（1）0.12 Wb；0.36 Wb；（2）0；0
【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。
20．（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
21．见解析
【详解】
圆环从I到II过程中，穿过线圈的磁感线条数增多，则磁通量变大；由II到中部的过程，线圈包含了所有的内部磁感线及部分外部磁感线，内外磁感线相互抵消；因越到中间外部磁感线越少；故本过程磁通量是变大的；而Ⅲ→Ⅳ的过程是II到中部的过程的相反过程，磁通量是变小的；Ⅳ→Ⅴ的过程中远离磁铁，磁通量变小。
22．见解析
【详解】
磁感应强度是指描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量，常用符号B表示，国际单位为特斯拉（T）。磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。在物理学中磁场的强弱使用磁感应强度来表示。
如果把磁感应强度B的大小和磁通量Φ与磁感线抽象的联系起来，则可认为磁通Φ在数值上就等于垂直通过该截面的磁感线条数。由磁通量计算公式Φ=BS得
这样，磁感应强度B的大小就等于通过单位面积上的磁感线条数。由此得出一个结论：磁通密度是磁感应强度的一个别名，它表示垂直穿过单位面积的磁感线的多少。
答案第1页，共2页
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