13.2磁感应强度磁通量（word版含答案）

人教版必修第三册 13.2 磁感应强度 磁通量
一、单选题
1．三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
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．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．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．
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．下列物理量单位换算错误的是（　　）
A． B． C． D．
7．下列关于磁场或电场的说法正确的是（　　）
A．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大
B．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零
C．由可知，磁场中某点磁感应强度的大小跟放在磁场中该点的通电导线受力的大小有关
D．丹麦物理学家安培发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流的磁效应
8．如图所示，在空间直角坐标系中有方向垂直xoy平面、磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场。ab=od=0.5m，bo=ef=ad=be=of=0.4m。则通过面积Saefd的磁通量为（　　）
A．0 B．0.1Wb C．0.08Wb D．0.2Wb
9．如图所示，在yz平面的环形金属线圈以坐标系原点O为中心，xy平面为水平面，地球磁场指向+y方向。位于原点O处的小磁针（图中未画出），可绕z轴在xy平面自由转动，当环形线圈中的电流为2.0A时，磁针与+x轴的夹角为37。（已知环形电流在O点产生的磁场，其磁感应强度和电流成正比，sin37＝0.6）。若要使磁针与+x轴的夹角变为45，则环形线圈中的电流应调整为（　　）
A．1.2A B．1.5A
C．1.8A D．2.5A
10．如图所示，虚线框内有垂直纸面向外的匀强磁场，A和B为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用ΦA和ΦB表示穿过两环的磁通量，则（ ）
A．ΦA＞ΦB B．ΦA＜ΦB C．ΦA=ΦB D．无法确定
11．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
12．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．
13．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
14．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
15．以下物理量为矢量，且单位用国际单位制基本单位表示正确的是（　　）
A．磁通量T·m2
B．电场强度 kg·m/（C·s2）
C．磁感应强度kg/（A·s2）
D．电流A
二、填空题
16．请判断下列说法是否正确。
（1）空间各点磁场的方向就是该点磁感线的切线方向；______
（2）磁感线越密，该处磁通量越大；______
（3）磁感线越疏，该处磁感应强度越大；______
（4）近距离平行放置的两个条形磁铁异名磁极间的磁场是匀强磁场；______
（5）铁屑在磁场中显示的就是磁感线；______
（6）磁通量为零并不说明磁感应强度为零。______
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，把一个面积为1.0×10－2m2的矩形线框abcd放在磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，线框abcd所处的平面与磁场方向垂直，穿过线框的磁通量为____Wb；当线框向右平移一段距离（整个线框仍在磁场内），则穿过线框的磁通量为_____Wb；当线框以ab边为轴转过，则穿过线框的磁通量为______Wb。
三、解答题
19．如图所示，一长为的导线围成正方形闭合线圈，放在磁感应强度大小为的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向的夹角为。
(1)求穿过该线圈的磁通量；
(2)不改变磁场的磁感应强度大小，只改变磁场的磁感应强度方向以及线圈的形状，求穿过线圈磁通量的最大值。
20．矩形线框abcd的两边长分别为l1、l2，可绕它的一条对称轴OO′转动，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与OO′垂直，如图所示，初位置时线框平面与B平行。求：
（1）初位置时穿过线框的磁通量Φ0为多少？
（2）当线框绕轴OO′沿图示方向转过60°时，穿过线框的磁通量Φ为多少？这一过程中穿过线框的磁通量的变化量ΔΦ为多少？
21．如图所示，边长为的正方形闭合线圈置于磁场中，线圈、两边的中点连线的左右两侧分别存在方向相同、磁感应强度大小各为，的匀强磁场，且磁感线与线圈平面垂直.若从上往下看，线圈逆时针转过37°时，穿过线圈的磁通量改变了多少？
22．有人根据提出：磁场中某点的磁感应强度与通电导线在磁场中所受的磁场力成正比，与电流和导线长度的乘积成反比。这种说法有什么问题？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．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。
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．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．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】
5．B
【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
【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。
7．B
【详解】
A．通电导线在磁感应强度大的地方受力不一定大，例如当导线与磁场方向平行时受安培力为零，选项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，选项B正确；
C．磁场中某点磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，跟放在磁场中该点的通电导线受力的大小无关，选项C错误；
D．奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流的磁效应，选项D错误。
故选B。
8．C
【详解】
根据磁通量的定义可知
根据题中图形，aefd面积在垂直磁感线方向的有效面积为befo面积，则通过面积Saefd的磁通量为
故C正确，ABD错误。
故选C。
9．B
【详解】
根据安培定则可知环形电流在O点产生的磁场方向沿+x轴方向，设地磁场的磁感应强度大小为B，当环形线圈中的电流为I1=2.0A时，由题意并根据磁感应强度的矢量合成法则可得
若要使磁针与+x轴的夹角变为45，设环形线圈中的电流应调整为I2，同理可得
联立以上两式解得
故选B。
10．C
【详解】
由题意可知，线圈A与线圈B虽然面积不同，但穿过线圈的磁场面积相同，且磁感应强度相同，所以穿过两环的磁通量相等，即
ΦA=ΦB
故选C。
11．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。
12．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。
13．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。
14．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。
15．C
【详解】
A．磁通量为标量，故A错误；
B．电场强度是矢量，根据
可知电场强度单位可表示为kg·m/（A·s3），故B错误；
C．磁感应强度是矢量，根据
可知磁感应强度单位可表示为kg/（A·s2），故C正确；
D．电流是标量，故D错误。
故选C。
16． 正确 错误 错误 错误 错误 正确
【详解】
（1）[1]空间各点磁场的方向就是该点磁感线的切线方向，该说法正确；
（2）[2]磁感线越密，磁感应强度越大，根据
可知，该处磁通量不一定越大，该说法错误；
（3）[3]磁感线越疏，该处磁感应强度越小，该说法错误；
（4）[4]近距离平行放置的两个条形磁铁异名磁铁极间的磁场只能近似是匀强磁场，故该说法错误；
（5）[5]铁屑在磁场中显示的是模拟的磁感线，磁感线并不是真实存在的，故该说法错误；
（6）[6]磁通量为零，磁感应强度可能为零；也可能线圈与磁场平行时，但磁感应强度不为零，故该说法正确。
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． 0.01 0.01 0
【详解】
[1]在匀强磁场中，穿过线框的磁通量公式为
[2]当线框向右平移一段距离（整个线框仍在磁场内），穿过线框的磁感线条数没有变化，所以磁通量不变，仍为1.0×10－2Wb；
[3]当线框以ab边为轴转过，线框与磁场平行，没有磁感线穿过线框，则穿过线框的磁通量为0。
19．(1)；(2)
【详解】
(1)导线围成正方形线圈时，正方形的边长为，线圈平面与磁场方向的夹角为，则可得穿过正方形线圈平面的磁通量为
(2)在不改变磁场的磁感应强度大小的情况下，当线圈为圆形，线圈平面和磁场垂直时，穿过线圈的磁通量最大，线圈的最大面积为，则最大值
20．（1）0；（2）Bl1l2，Bl1l2
【详解】
(1)线框在初始位置时，线框平面与磁场平行，有效面积为零，则Φ0＝0。
(2)当线框绕轴OO′沿图示方向转过60°时，线框与B的夹角为60°，则
Φ＝B·Ssin60°＝BS＝Bl1l2
这一过程中穿过线框的磁通量的变化量为
ΔΦ＝Φ－Φ0＝Bl1l2
21．减少了
【详解】
在原图示位置，由于磁感线与线圈平面垂直，因此磁通量为
当线圈绕轴逆时针转过37°后（见图中虚线位置）磁通量为
磁通量变化量
所以线圈转过37°后，穿过线圈的磁通量减少了。
22．见解析
【详解】
这种说法是错误的，磁感应强度
是采用比值法定义的，磁场中某点的磁感应强度B是由磁场本身决定的，与安培力F无关，跟电流强度|和导线长度L均无关。
答案第1页，共2页
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