5.3磁感应强度 磁通量 同步练习（含答案解析） (2)

5.3磁感应强度
磁通量
同步练习
1．下列说法正确的是(　　)
A．通过某平面的磁感线条数为零，则此平面处的磁感应强度一定为零
B．空间各点磁感应强度的方向就是该点磁场方向
C．两平行放置的异名磁极间的磁场为匀强磁场
D．磁感应强度为零，则通过该处的某面积的磁感线条数不一定为零
解析：磁感应强度反映磁场的强弱和方向，它的方向就是该处磁场的方向，故B正确．通过某平面的磁感线条数为零，可能是因为平面与磁感线平行，而磁感应强度可能不为零，故A错误．只有近距离的两异名磁极间才是匀强磁场，故C错误．若某处磁感应强度为零，说明该处无磁场，通过该处的某面积的磁感线条数一定为零，故D错．
答案：B
2．关于磁通量，下列说法正确的是(　　)
A．磁通量不仅有大小而且有方向，是矢量
B．在匀强磁场中，a线圈面积比b线圈面积大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的大
C．磁通量大，磁感应强度不一定大
D．把某线圈放在磁场中的M、N两点，若放在M处的磁通量比在N处的大，则M处的磁感应强度一定比N处大
解析：磁通量是标量，大小与B、S及放置角度均有关，只有C项说法完全正确．
答案：C
3．如右图所示，环中电流的方向由左向右，且I1＝I2，则环中心O处的磁场(　　)
A．最强，垂直穿出纸面
B．最强，垂直穿入纸面
C．为零
D．不能确定
解析：环中心O处的磁场由两电流I1、I2共同产生，由安培定则可找出两电流各自的磁场情况，电流I1、I2可看做方向相反的环形电流，则它们各自在O点产生的磁场方向可据安培定则得出，其中I1在O点产生磁场方向垂直纸面向里，I2产生磁场方向垂直纸面向外，故刚好方向相反；又因为两电流大小相等，且O为环的中心，则两电流在O处产生的磁场不只方向相反，而且大小相等，所以O处的磁感应强度为零，即选项C正确．
答案：C
4．关于磁通量，下列说法正确的是(　　)
A．磁场中某一面积S与该处磁感应强度B的乘积叫做磁通量
B．磁场中穿过某个面积磁通量的大小，等于穿过该面积的磁感线的总条数
C．穿过任何闭合曲面的磁通量都为零
D．磁通量也是反映磁场强弱和方向的物理量
解析：只有S与B垂直时才有Φ＝BS成立，故A不正确．穿过某个面的磁通量的大小等于穿过该面积的磁感线的条数，B正确．对于闭合曲面，因为穿入和穿出该闭合曲面的磁通量总是相等，所以磁通量是零，故C正确．磁通量只有大小，没有方向，故D错误．
答案：BC
5.如右图所示，在空间某点A存在大小、方向恒定的两个磁场B1、B2，B1＝3
T，B2＝4
T，A点的磁感应强度大小为(　　)
A．7
T　　　　　
B．1
T
C．5
T
D．大于3
T小于4
T
答案：C
6.在xOy坐标系的原点处放置一根与坐标平面垂直的通电直导线，电流方向指向纸内，此坐标范围内还存在一个平行于xOy平面的匀强磁场．已知在以直导线为圆心的圆周上的a、b、c、d四点中，a点的磁感应强度最大，则此匀强磁场的方向为(　　)
A．沿x轴正方向
B．沿x轴负方向
C．沿y轴负方向
D．沿y轴正方向
解析：现在a、b、c、d四点的场强是由通电直导线产生的磁场和匀强磁场叠加产生的．因为a点磁感应强度最大，说明两磁场在a处的叠加值最大．由安培定则判断导线在a点产生的场强沿y轴负方向，所以匀强磁场也沿y轴负方向．
答案：C
7．取两根完全相同的长导线，用其中一根绕成如图甲所示的螺线管，当在该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B.若将另一根长导线对折后绕成如图乙所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流，则在该螺线管内中部的磁感应强度大小为(　　)
A．0
B．0.5B
C．B
D．2B
解析：长导线对折后绕成的螺线管相当于两个反向流的电流绕成的螺线管，根据右手定则判定管内中部两个反向电流产生的磁感应强度方向相反、大小相等，矢量和为零．所以A正确．
答案：A
8.如右图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1
T的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，已知a点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是(　　)
A．直导线中的电流方向垂直纸面向里
B．b点的实际磁感应强度为
T，方向斜向上，与B的夹角为45°
C．c点的实际磁感应强度也为零
D．d点的实际磁感应强度跟b点的相同
解析：由a点合磁感应强度为零知，该电流在a点的磁感应强度方向向左，大小为1
T，由安培定则知A项对，另由平行四边形定则知B项也正确．
答案：AB
9．如右图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是(　　)
A．通过abcd平面的磁通量大小为L2·B
B．通过cdFE平面的磁通量大小为L2·B
C．通过abFE平面的磁通量大小为零
D．通过整个三棱柱的磁通量为零
解析：根据Φ＝B·S⊥，因此通过abcd平面的磁通量Φ＝BL2cos
45°＝BL2，A错误；平面dcFE⊥B，而dc＝L，cF＝L
cos
45°＝L，所以dcFE的面积S＝dc·cF＝L2，因而Φ＝B·S＝BL2，B正确；平面abFE在B的垂直方向上的投影面积为零，所以穿过的磁通量为零，C正确；由于磁通量是标量，但有正负，若规定磁感线从外表面穿入三棱柱的磁通量为正，那么磁感线由三棱柱内表面穿出时的磁通量为负，而穿入三棱柱的磁感线总与穿出的磁感线相等，因此穿过整个三棱柱磁通量为零，D正确．
答案：BCD
10．如右图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量的情况是(　　)
A．如图位置时等于BS
B．若使框架绕OO′转过60°角，磁通量为
BS
C．若从初始位置转过90°角，磁通量为零
D．若从初始位置转过180°角，磁通量变化为2BS
解析：如题图位置时，磁感线与线框平面垂直，Φ＝BS.当框架绕OO′轴转过60°时可以将原图改画成从上面向下看的俯视图，如右图所示，Φ＝BS⊥＝BS·cos
60°＝BS.转过90°时，线框由与磁感线垂直穿过变为平行，Φ＝0.线框转过180°时，磁感线仍然垂直穿过线框，只不过穿过方向改变了．因而Φ1＝BS，Φ2＝－BS，ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS.
答案：ABCD
11.如右图所示，边长为100
cm的正方形闭合线圈置于磁场中，线圈ab、cd两边中点连线OO′的左右两侧分别存在方向相同，磁感应强度大小各为B1＝0.6
T，B2＝0.40
T
的匀强磁场，若从上往下看，线圈逆时针转过37°角时，穿过线圈的磁通量改变了多少？
解析：在题图实线所示位置，磁感线跟线圈平面垂直
Φ1＝B1×＋B2×＝0.6×
Wb＋0.4×
Wb＝0.5
Wb.
线圈绕OO′轴逆时针转过37°后，
Φ2＝B1×＋B2×
＝0.6××cos
37°＋0.4××cos
37°
＝0.6××0.8
Wb＋0.4××0.8
Wb＝0.4
Wb
磁通量变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝0.4
Wb－0.5
Wb＝－0.1
Wb
所以穿过线圈的磁通量减少了0.1
Wb.
答案：减少了0.10
Wb
12．已知山东地面处的地磁场水平分量约为3×10－5
T，某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验．他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如下图所示．小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成60°角的方向．请在图上标明螺线管导线的绕向，并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小．(保留一位有效数字)
解析：
接通电源后，小磁针N极指向是地磁场和螺线管的磁场的叠加磁场的方向，由此可判定螺线管的磁场在小磁针处方向水平向右，由安培定则判定螺线管导线绕向如图所示．
由题意知地磁场水平分量By＝3×10－5
T，设通电螺线管产生的磁场为Bx.由图知
＝tan
60°得Bx＝3×10－5×
T≈5×10－5
T.
答案：　5×10－5
T