第6章　电磁现象与电磁波 分层作业21　磁感应强度--2025粤教版高中物理必修第三册同步练习题

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2025粤教版高中物理必修第三册
分层作业21　磁感应强度
A组必备知识基础练
题组一　对磁感应强度的理解
1.我国对磁场的研究由来已久,早在春秋战国时期就有关于磁石的记载和描述.关于磁场和磁感应强度,下列说法正确的是(　　)
A.根据B=可知,磁场中某点的磁感应强度由F、I、L三者决定
B.磁场中某点的磁感应强度的方向垂直于该点的磁场方向
C.穿过线圈的磁通量为零,该处的磁感应强度不一定为零
D.线圈所处位置磁感应强度越大,穿过线圈的磁通量也一定越大
2.在匀强磁场中,垂直磁场方向放一个面积为3.0×10-2 cm2的线框,若穿过线框所围面积的磁通量为1.5×10-3 Wb,则磁场的磁感应强度大小为(　　)
A.4.5×10-5 T
B.4.5×10-9 T
C.5.0×102 T
D.5.0×10-2 T
3.在匀强磁场中某处P放一个长度为L=20 cm、通电电流I=0.5 A的直导线,测得它受到的最大磁场力F=1.0 N,其方向竖直向上.现将该通电导线从磁场中撤走,则P处的磁感应强度为(　　)
A.0
B.10 T,方向竖直向上
C.0.1 T,方向竖直向下
D.10 T,方向肯定不沿竖直向上的方向
4.磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是 (　　)
A.
B.
C.
D.
题组二　磁通量的理解和计算
5.如图所示的磁场中放置两个面积相同的闭合线圈S1、S2,由图可知穿过线圈S1、S2的磁通量大小关系是(　　)
A.穿过线圈S1的磁通量比较大
B.穿过线圈S2的磁通量比较大
C.穿过线圈S1、S2的磁通量一样大
D.不能比较
6.如图所示是等腰直角三棱柱,其中abcd面为正方形,边长为L,将它按图示位置放置于方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,下列说法正确的是(　　)
A.穿过abcd面的磁通量大小为BL2
B.穿过dcfe面的磁通量大小为BL2
C.穿过abfe面的磁通量大小为BL2
D.磁通量有正负,所以是矢量
7.如图所示,条形磁铁的N极竖直朝上,处于线圈P的中央,当线圈面积变小时,通过线圈的磁通量的变化情况为 (　　)
A.变大
B.变小
C.不变
D.以上三种都有可能
题组三　磁感应强度的叠加
8.(2024云南大理高二期末)如图所示,三根长直导线通有大小相同的电流,分别放在正方形ABCD的三个顶点,其中A、B处导线电流方向垂直纸面向外,C处导线电流方向垂直纸面向里,此时正方形中心O点的磁感应强度大小为B0.若将C处的导线撤去,则O点处的磁感应强度大小为(　　)
A.B0 B.B0
C.B0 D.B0
9.(2024四川德阳高二期末)两个半径均为R的彼此绝缘的相同金属圆环P、Q,相互垂直放置,其中金属圆环Q水平放置,两金属圆环的圆心重合于O点,通有大小相同、方向如图所示的电流.若将一个单独的通电金属圆环在其内部产生的磁场近似的视作均匀的,且磁感应强度大小为B,则下列说法正确的是 (　　)
A.穿过水平金属圆环Q的磁通量为BπR2
B.穿过水平金属圆环Q的磁通量为BπR2
C.圆心O处的磁感应强度大小为2B
D.圆心O处的磁感应强度大小为零
B组关键能力提升练
10.在磁场中的同一位置,先后引入长度相等的直导线a和b,a、b导线的方向均与磁场方向垂直,但两导线中的电流不同,因此所受的力也不同,如图所示中的几幅图像表示的是导线所受的力F与通过导线的电流I的关系.a、b各自有一组F、I的数据,在图像中各描出一个点.下列选项正确的是(　　)
11.如图所示,正方形线圈abcd位于纸面内,边长为L,匝数为N,过ab中点和cd中点的连线恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上,磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为(　　)
A.
B.
C.BL2
D.NBL2
12.如图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电导线cd.已知cd平行于ab,当cd竖直向上平移时,电流的磁场穿过圆面的磁通量将(　　)
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.始终为零
D.不为零,但保持不变
C组核心素养拔高练
13.如图所示,三根通电长直导线P、Q、R互相平行,垂直纸面放置,其间距均为L,电流均为I,方向垂直纸面向里,O点为P、Q连线的中点,RO垂直于PQ,则O点的磁感应强度方向为(　　)
A.指向x轴正方向
B.指向y轴正方向
C.指向x轴负方向
D.指向y轴负方向
分层作业21　磁感应强度
1.C　解析 磁感应强度的大小是由磁场本身的性质决定的,公式B=是磁感应强度的定义式,不是决定式,所以磁感应强度B与F、I、L无关,选项A错误;磁感应强度的方向就是磁场的方向,二者是一个概念,选项B错误;穿过线圈的磁通量为0,即Φ=BSsin θ=0,由于平面和磁场的夹角未知,所以无法确定磁感应强度是否为0,选项C正确;线圈和磁场方向的夹角大小未知,磁感应强度大的地方,磁通量未必大,选项D错误.
2.C　解析 线框的面积S=3.0×10-2 cm2,穿过线框的磁通量Φ=1.5×10-3 Wb,磁场方向与线框所在平面垂直,由Φ=BS得B= T=5.0×102 T,故选C.
3.D　解析 导线受到的最大磁场力F=1.0 N,可知导线与磁场方向垂直,由B=解得B=10 T.由于磁场力的方向是竖直向上的,故可判定磁场的方向一定不会竖直向上,二者是互相垂直的关系,方向可有多种情况.撤走导线后,P处的磁感应强度不变.故D正确.
4.A　解析 当导线与磁场方向垂直时,由公式B=知,磁感应强度B的单位由F、I、l的单位决定.在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,符号是T,则1 T=1.
5.A　解析 穿过线圈S1的磁感线条数多,故穿过线圈S1的磁通量比较大,选项A正确.
6.B　解析 穿过abcd面的磁通量大小为BSsin 45°=BL2,A错误;dcfe面是abcd面在垂直磁场方向上的投影,所以穿过dcfe面的磁通量大小为BL2,B正确;abfe面与磁场方向平行,所以穿过abfe面的磁通量为零,C错误;磁通量有正负,磁通量的运算遵守代数运算法则,磁通量为标量,D错误.
7.A　解析 线圈内的磁通量由两部分组成:一部分是磁铁内部竖直向上的磁通量,设其大小为Φ1;另一部分是线圈与磁铁之间竖直向下的磁通量,设其大小为Φ2,根据磁铁磁场分布性质可知Φ1>Φ2.取竖直向上为正方向,则通过线圈的总的磁通量为Φ=Φ1-Φ2,当线圈面积变小时,Φ1不变,Φ2减小,则Φ变大.
8.A　解析 设每根通电导线单独在O点产生的磁感应强度大小为B,A点导线在O点产生的磁感应强度的方向为从O指向D,B点导线在O点产生的磁感应强度的方向为从O指向A,C点导线在O点产生的磁感应强度的方向为从O指向D,由平行四边形定则可得=B2+(2B)2,解得B=B0,将C点处的导线撤去后,O点处的磁感应强度大小为B0'=B=B0,故选A.
9.A　解析 根据题意知,通电竖直金属圆环P在其内部产生的磁感应强度大小为B,根据右手螺旋定则知,方向水平向左,通电水平金属圆环Q产生的磁感应强度大小为B,方向竖直向下,故穿过水平金属圆环Q的磁通量为BπR2,故A正确,B错误;由题知,通电圆环在O点处的磁感应强度大小均为B,方向相互垂直,则由几何关系知,圆心O处的磁感应强度大小为B1=B,故C、D错误.故选A.
10.C　解析 在匀强磁场中,当电流方向与磁场垂直时所受安培力为F=BIL,由于磁场强度B和导线长度L不变,所以F与I的关系图像为过原点的直线,故C正确,A、B、D错误.
11.B　解析 当abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时,磁通量为Φ=BS=,故B正确,A、C、D错误.
12.C　解析 由题可知,通电直导线产生稳定的磁场,在ab的外侧磁感线向下穿过线圈平面,在ab的内侧磁感线向上穿过线圈平面,根据对称性可知,磁感线的总条数为零,磁通量为零,cd竖直向上平移时,穿过这个圆面的磁通量始终为零,C正确.
13.C　解析 P、Q两根导线与O点的距离相等,在O点产生的磁感应强度大小相等,方向相反,所以O点合磁感应强度等于R在O点产生的磁感应强度,可知其方向指向x轴负方向.
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