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．如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，x轴水平。通入恒定电流的两直导线对称放置在x轴上（与纸面垂直），竖直平面内在N处有一闭合矩形线框，下列说法正确的是（　　）
A．穿过矩形线框的磁通量为零
B．原点O处磁感应强度为零
C．两直导线相互吸引
D．y轴上的M点处磁感应强度方向一定竖直向下
2．如图所示，A、B、C、D、E、F是正六边形的顶点，O为正六边形的中心。两根分别固定在C、F两点且均垂直于正六边形所在平面的长直导线（图中未画出），通有大小相等、方向相反的恒定电流。则与A点磁感应强度相同的点是（　　）
A．O点 B．B点 C．D点 D．E点
3．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
4．如图所示，有一面积为的线框处于磁感应强度为的匀强磁场中，线框可绕处于线框平面内的轴转动，已知初始时线框平面与磁场方向垂直。下列说法正确的是（ ）
A．如图所示位置时磁通量为零
B．若从初始位置绕转过，磁通量为0.8
C．若从初始位置绕转过角，磁通量为
D．若从初始位置绕转过角，磁通量变化量为
5．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
6．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
7．三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
8．如图所示，竖直矩形线框全部处于磁感应强度为的水平方向的匀强磁场中，线框绕某一竖直固定轴转动。线框面积为S，当水平边与磁场方向的夹角为时，穿过线框的磁通量为（　　）
A．0 B． C． D．
9．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
10．下列每组中三个单位均为国际单位制基本单位的是（　　）
A．克、秒、牛顿 B．千克、秒、安培
C．瓦特、焦耳、韦伯 D．库仑、毫米、特斯拉
11．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
12．一个匝数为n、面积为S的闭合线圈置于水平面上，若线圈内的磁感应强度在时间t内由竖直向下从B1减少到零，再反向增加到B2，则线圈内的磁通量的变化量ΔΦ为（　　）
A．n（B2－B1）S B．（B2－B1）S
C．n（B2＋B1）S D．（B2＋B1）S
13．下列物理量单位换算错误的是（　　）
A． B． C． D．
14．如图，在截面为圆的绝缘长管内表面两相互垂直的直径两端分别固定有四根轻质平行长直导线a、b、c、d，导线中通有大小相等的电流I，电流方向如图所示。每根长直导线单独存在时，在圆心O处产生磁场的磁感应强度大小均为（k为常量，r为圆心到导线的距离），则此时O处的磁感应强度大小为（ ）
A． B． C． D．0
15．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
二、填空题
16．在的匀强磁场中，有一个长0.2m、宽0.1m的矩形线圈，当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈中磁通量为_________，当线圈平面与磁场方向成30°角时线圈中磁通量为_______．
17．在匀强磁场中，有一段长5cm的导线和磁场垂直。当导线通过的电流是1A时，受磁场的作用力是0.1N，那么磁感应强度B=___________T；现将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小为原来的一半，那么磁感应强度B=___________T。
18．如图所示的匀强磁场中，磁感应强度为B，线框面积为S。当线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框的磁通量为___________；当线框从图示位置绕轴转过180°的过程，穿过线框磁通量的变化量为___________。
三、解答题
19．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？
20．如图所示，面积为S的矩形线框垂直处于磁感应强度为B的匀强磁场中，可绕垂直于磁感线的轴转动。
（1）求线框处于图示位置时穿过线框的磁通量大小；
（2）若线框从图示位置绕转过角，求转动后穿过线框的磁通量大小；
（3）若线框从图示位置绕转过角，求转动后穿过线框的磁通量大小及此过程的磁通量的变化量大小。
21．把一长20cm的直导线放入永磁体产生的匀强磁场中，使导线和磁场方向垂直，导线中的电流是2.0A，受到的安培力大小是3.6×10-2 N 。求：
(1)永磁体产生的匀强磁场的磁感应强度多大？
(2)将导线从磁场中取走后，永磁体产生的匀强磁场的磁感应强度为多大？
22．如图所示，编号1~12（图中未标出）的12根长直导线从左向右依次并列排成长为的直导线带ab，P1、P2是位于b所在的直线上的两点，P1到导线带左端的距离等于P2到导线带右端的距离，都等于，所有长直导线中均通有大小相等、方向垂直纸面向外的恒定电流，ab上所有长直导线产生的磁场在P1处的磁场磁感应强度大小为B1，在P2处的磁场磁感应强度大小为B2，如果将右边编号7~12的6根导线移走，求P2处的磁感应强度大小和方向。（已知通有等大电流的长直导线在相等距离的位置产生的磁感强度大小相等）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．根据右手螺旋定则可知，不论是左边通电直导线产生的磁场，还是右边通电直导线产生的磁场，在N处的磁感线均平行于矩形线框，因此穿过矩形线框的磁通量为零，A正确；
B．左边通电直导线在原点O处的磁场方向竖直向下，右边通电直导线在原点O处的磁场方向也竖直向下，因此原点O处磁感应强度不为零，B错误；
C．因左边通电直导线在右边通电直导线处的磁场方向竖直向下，根据左手定则可知，右边通电直导线受到的安培力向右，同理可知，左边通电直导线受到的安培力向左，两者是相互排斥的，C错误；
D．只有两通电直导线的电流是相等的，在y轴上的M点处磁感应强度方向才竖直向下，D错误。
故选A。
2．C
【详解】
如图；假设F处导线电流垂直纸面向里，C处直导线电流垂直纸面向外，则由安培定则及矢量合成法则，可得与A点磁感应强度相同的点是D点。
故选C。
3．B
【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。
4．B
【详解】
A．如图所示位置时磁通量最大，磁场和面积垂直，故A错误；
B．若从初始位置绕转过，磁通量
故B正确；
C．若从初始位置绕转过角，磁场和线框平行，磁通量为零，故C错误；
D．若从初始位置绕转过角，磁通量变化量为2BS，故D错误。
故选B。
5．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。
6．D
【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。
7．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。
8．C
【详解】
当水平边与磁场方向的夹角为时，穿过线框的磁通量
故选C。
9．C
【详解】
根据安培力计算公式
可知
故ABD错误C正确。
故选C。
10．B
【详解】
国际单位制中有七个基本单位，分别是：千克、米、秒、安培、开尔文、摩尔、坎德拉。因此B正确，ACD错误。
故选B。
11．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。
12．D
【详解】
末状态的磁通量为
初状态的磁通量为
则线圈内的磁通量的变化量为
ABC错误，D正确。
故选D。
13．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。
14．B
本题以通电直导线产生的磁场为背景，考查磁感应强度的叠加。
【详解】
由题意可知，a、b导线在O点产生的磁感应强度等大反向，合磁感应强度是零，c、d导线在O点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，合磁感应强度是2B0，因此四根固定平行直导线在圆心O处产生磁场的磁感应强度大小为，ACD错误，B项正确。
故选B。
15．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。
16． 0.0096 0.0048
【详解】
[1]．当线圈平面与磁场方向垂直时，线圈中磁通量为
；
[2]．当线圈平面与磁场方向成30°角时线圈中磁通量为
．
17． 2 2
【详解】
[1]磁感应强度为
[2] 将导线长度增大为原来的3倍，通过电流减小为原来的一半，磁感应强度不变，即
18． BS
【详解】
[1] 当线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框的磁通量为
[2] 当线框从图示位置绕轴转过180°的过程，穿过线框磁通量的变化量为
19．(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
20．（1）BS；（2）0.5BS；（3）0，-BS
【详解】
（1）线框处于图示位置时，线框与磁场垂直，穿过线框的磁通量
（2）线框绕OO＇转过60°角后，穿过线框的磁通量
（3）线框绕OO＇转过90°角后，线框与磁场平行，穿过线框的磁通量
则此过程的磁通量的变化量
21．(1)9×10-2T；(2)9×10-2 T
【详解】
(1)根据磁感应强度定义式得
(2)将导线从磁场中取走后，永磁体产生的匀强磁场的磁感应强度仍为9×10-2 T
22．B2-B1，方向向上
【详解】
编号为1、2、3的三根导线在P1处产生的磁场向上，编号为4、5、6的三根导线在P1处产生的磁场向下，根据对称性，编号1~6的6根导线在P1处不产生磁场，因此P1处的磁场B1就是编号7~12的6根导线产生的。对编号7~12的6根导线，在P1处产生的磁场B1向下。
根据对称性，编号7~12的6根导线在P2产生的磁场也是B1，方向向上。而编号1~12的12根导线在P2处产生的磁场为B2，方向向上。根据叠加原理，编号1~6的6根导线在P2处产生的磁场为B2-B1，方向向上。
答案第1页，共2页
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