高中物理选修3-1磁场单元测试卷
文档属性
| 名称 | 高中物理选修3-1磁场单元测试卷 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 456.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-02-15 13:33:00 | ||
图片预览
文档简介
选修 3-1 磁场单元测试
一．选择题（共 15 小题）
1．下列说法正确的是（ ）
A．地磁两极跟地理两极完全重合
B．世界上第一个论述磁偏角的科学家是我国的张衡
C．地球的地磁北极与地理南极重合
D．地球的地磁北极在地理南极附近
2．关于电场与磁场，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场对放入其中的电荷一定有力的作用
B．电场对放入其中的电荷一定有力的作用
C．场强的方向与放入其中的电荷所受电场力的方向相同
D．磁场的方向与在磁场中运动电荷所受洛伦兹力的方向相同
3．下列说法中正确的是（ ）
A．因为 B＝ ，所以某处磁感应强度的大小与通电导线的长度有关
B．一小磁针放在磁场中的某处，若 N 极不受磁场力，则该处一定没有磁场
C．一小磁针放在磁场中的某处，若小磁针不转动，则该处一定没有磁场
D．一小段通电导线放在磁场中的某处，若不受磁场力，则该处一定没有磁场
4．关于磁场，下列说法正确的是（ ）
A．磁场是存在于磁体或电流周围的一种特殊物质
B．磁场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型
C．磁体周围分布的磁感线就是磁场
D．磁体间的相互作用是通过电流作媒介发生的
5．关于地磁场，下列叙述正确的是（ ）
A．地球的地磁两极和地理两极重合
B．我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的北极
C．地磁的北极与地理的南极重合
D．地磁的北极在地理的南极附近
6．如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的 M、N 两小孔中，O 为 M、N
连线中点，连线上 a、b 两点关于 O 点对称。导线通有大小相等、方向相反的电流 I．已
知通电长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度 B＝k ，式中 k 是常数、I 是导线中电
流、r 为点到导线的距离。一带正电的小球（图中未画出）以初速度 v0 从 a 点出发沿连
线运动到 b 点。关于上述过程，下列说法正确的是（ ）
A．小球先做加速运动后做减速运动
B．小球一直做匀速直线运动
C．小球对桌面的压力先减小后增大
D．小球对桌面的压力一直在增大
7．如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平
面的压力为 N1，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电
流后，磁铁对水平面的压力为 N2，则以下说法正确的是（ ）
A．弹簧长度将变长，N1＞N2 B．弹簧长度将变短，N1＞N2
C．弹簧长度将变长，N1＜N2 D．弹簧长度将变短，N1＜N2
8．如图所示，当给一劲度系数很小的金属弹簧 AB 通电时，下列说法中正确的是（ ）
A．当电流从 A 向 B 通过时，弹簧长度增加，反向时弹簧长度减小
B．当电流从 B 向 A 通过时，弹簧长度增加，反向时弹簧长度减小
C．无论电流方向如何，弹簧的长度都增大
D．无论电流方向如何，弹簧的长度都减小
9．如图所示，将一圆面放入匀强磁场中，且与磁感线夹角为 30°．若已知圆面面积为 3.0
×10﹣4m2，穿过该圆面的磁通量为 3.0×10﹣5Wb，则此匀强磁场的磁感应强度 B 等于
（ ）
A．2.0T B．2.0×10﹣1T C．1.0×10﹣1T D．5.0×10﹣2T
10．下列有关磁通量的论述中正确的是（ ）
A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量一定越大
B．磁感应强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量一定越大
C．穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感应强度一定为零
D．匀强磁场中，穿过线圈的磁感线越多，则磁通量一定越大
11．如图所示，半径为 R 的圆形线圈，其中心位置处半径为 r 的虚线范围内有匀强磁场，磁
场方向垂直于线圈平面。若磁感应强度为 B，现使圆形线圈半径 R 增大，则圆形线圈的
磁通量（ ）
A．减少 B．增大
C．不变 D．先增大后减少
12．如图所示，半径为 R 的圆形线圈共有 n 匝，其中心位置处半径为 r 的虚线范围内有匀强
磁场，磁场方向垂直线圈平面．若磁感应强度为 B，则穿过线圈的磁通量为（ ）
A．πBR2 B．πBr2 C．nπBR2 D．nπBr2
13．面积是 0.50m2 的导线环，处于磁感应强度为 2.0×10﹣2T 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（ ）
A．2.5×10﹣2 Wb B．1.5×10﹣2Wb
C．1.0×10﹣2Wb D．4.0×10﹣2Wb
14．如图所示的磁场中竖直放置两个面积相同的闭合线圈 S1（左）、S2（右），由图可知穿
过线圈 S1、S2 的磁通量大小关系正确的是（ ）
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
15．条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图所示。若
圆环为弹性环，其形状由 I 扩大变为 II，那么圆环内磁通量变化的情况是（ ）
A．磁通量增大 B．磁通量减小
C．磁通量不变 D．条件不足，无法确定
二．填空题（共 5 小题）
16．人们知道鸽子有很强的返巢能力，有人猜想鸽子体内可能有 ，通过地磁场对它
的作用来辨认方向。为了证实这个假设，在鸽子翅膀下系上一小块 ，以扰乱鸽子
对地磁场的“感觉”，结果鸽子不能飞回家了。由此，猜想得到了证实。
17．铁磁性物质与 接触后就会显示出 的现象叫做磁化．
18．一根导线长 0.2m，通以 3A 的电流，在磁场中某处受到的最大的磁场力是 6×10﹣2N，
则该处的磁感应强度 B 的大小是 T．当该导线的长度减小一半，则该处的 B 的大
小是 T．当电流和导线都增加为原来的两倍，则该处的 B 的大小是 T。
19．把一个面积为 5.0×10﹣2m2 的单匝矩形线圈放在磁感应强度为 2.0×10﹣2T 的匀强磁场
中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是 Wb。
20．面积为 0.5m2 的矩形线圈放入一磁感应强度为 5T 的匀强磁场中，线圈平面与磁感线互
相垂直，此时矩形线圈的磁通量为 Wb．
三．计算题（共 3 小题）
21．如图所示，真空中有一半径 r＝1.0m 的圆形磁场区域，圆心位于坐标原点，磁场的磁感
应强度 B＝2.0×10﹣3T，方向垂直纸面向里，在 x1＝1.0m 到 x2＝2.0m 区域内有一竖直向
下的 E＝2.0×103V/m 的匀强电场。现将比荷为 q/m＝2.0×109C/kg 的两带负电粒子从磁
场边界 A、C 处以相同初速度竖直射入磁场，A 处射入粒子恰能从磁场与电场相切的 D
处进入电场，OC 连线与竖直轴夹角 θ＝60°，不计粒子所受重力以及粒子间相互作用力，
求：
（1）粒子的速度 v0 大小；
（2）两粒子射出电场时的间距 y
22．有一根长 L＝0.15m 的直导线，通有 I＝2A 的电流。将此直导线垂直磁场方向放入匀强
磁场中，导线受到的安培力 F＝3.0×10﹣2N，求：
（1）该匀强磁场的磁感应强度 B 的大小；
（2）若将导线中的电流增大为 I′＝10A，而其他不变，则该导体受到的安培力 F'是多
大？
23．如图所示，金属框架 MON 与导体棒 DE 构成回路，处在匀强磁场中与磁场垂直。
（1）若 B＝0.1T，DE 从 O 点出发，向右以 1m/s 的速度匀速运动 4s 时，回路的磁通量
的变化是多少？
（2）在图中，若令回路面积 S＝8m2，保持不变，而 B 从 0.1T 变到 0.8T，则通过回路的
磁通量变化是多少？
（3）在图中，若回路面积从 S0＝8m2 变到 St＝18m2，B 从 B0＝0.1T 变到 Bt＝0.8T，则
回路中的磁通量变化量是多少？
参考答案与试题解析
一．选择题（共 15 小题）
1．下列说法正确的是（ ）
A．地磁两极跟地理两极完全重合
B．世界上第一个论述磁偏角的科学家是我国的张衡
C．地球的地磁北极与地理南极重合
D．地球的地磁北极在地理南极附近
【分析】地理的南北极与地磁的南北极正好相反，且并不重合，地磁的北极在地理的南
极附近，地理的南北极与地磁的南北极又有个夹角，这个夹角叫磁偏角，最早是北宋时
期的科学家沈括在《梦溪笔谈》中论述的。
【解答】解：A、地磁的南北极与地理的南北极正好相反，且并不完全重合，故 A 错误；
B、世界上第一个论述磁偏角的科学家是我国北宋时期沈括在《梦溪笔谈》中论述的，故
B 错误；
C、地球的地理南北极与地磁的南北极正好相反，且并不重合，地磁的北极在地理的南极
附近，故 C 错误；
D、由上面 C 的分析可知，D 正确。
故选：D。
2．关于电场与磁场，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场对放入其中的电荷一定有力的作用
B．电场对放入其中的电荷一定有力的作用
C．场强的方向与放入其中的电荷所受电场力的方向相同
D．磁场的方向与在磁场中运动电荷所受洛伦兹力的方向相同
【分析】本题是基础知识题，根据电场力与洛伦兹力产生条件，即可求解；
正电荷选择电场中受到的电场力的方向与场强的方向相同，负电荷受到的电场力的方向
与电场强度的方向相反；
依据左手定则来判定磁场与洛伦兹力方向关系。
【解答】解：A、磁场对放入其中不平行于磁场方向的运动电荷一定有力的作用，对静止
的电荷没有力的作用，对平行于磁场方向运动的电荷也没有力的作用，故 A 错误。
B、电场的基本性质是对放入其中的电荷一定有力的作用，故 B 正确。
C、正电荷在电场中受到的电场力的方向与场强的方向相同，负电荷受到的电场力的方向
与电场强度的方向相反，故 C 错误。
D、根据左手定则，磁感应强度的方向与运动电荷所受洛伦兹力的方向垂直，故 D 错误。
故选：B。
3．下列说法中正确的是（ ）
A．因为 B＝ ，所以某处磁感应强度的大小与通电导线的长度有关
B．一小磁针放在磁场中的某处，若 N 极不受磁场力，则该处一定没有磁场
C．一小磁针放在磁场中的某处，若小磁针不转动，则该处一定没有磁场
D．一小段通电导线放在磁场中的某处，若不受磁场力，则该处一定没有磁场
【分析】B＝ 是磁感应强度的定义式，采用比值法定义，B 与 F、IL 无关；磁场对放
入磁场中的小磁针有力的作用；通电导线与磁场平行时不受磁场力．结合这些知识分析．
【解答】解：
A、B＝ 是磁感应强度的定义式，采用比值法定义，可知 B 反映磁场本身的性质，与
与通电导线的长度无关，故 A 错误。
B、磁场的基本性质是对放入磁场中的小磁针有力的作用，当小磁针放在磁场中的某处，
若 N 极不受磁场力，则该处一定没有磁场。故 B 正确。
C、小磁针放在磁场中的某处，若小磁针不转动，该处也可能有磁场，N、S 两极受力平
衡，故 C 错误。
D、因为通电导线与磁场平行时不受磁场力，所以通电导线放在磁场中的某处，若不受磁
场力，该处不一定没有磁场。故 D 错误。
故选：B。
4．关于磁场，下列说法正确的是（ ）
A．磁场是存在于磁体或电流周围的一种特殊物质
B．磁场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型
C．磁体周围分布的磁感线就是磁场
D．磁体间的相互作用是通过电流作媒介发生的
【分析】磁场是磁体或电流周围存在的一种特殊物质，是客观存在，磁场的性质是对放
入其中的磁极有力的作用；磁感线是人为引入的用来描述磁场的虚拟线。
【解答】解：A、磁场是磁体或电流周围存在的一种特殊物质，是客观存在，A 正确 B
错误
C、磁感线是人为引入的虚拟线，并不是磁场，故 C 错误；
D、磁体间的相互作用是通过磁场作媒介发生的，故 D 错误。
故选：A。
5．关于地磁场，下列叙述正确的是（ ）
A．地球的地磁两极和地理两极重合
B．我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的北极
C．地磁的北极与地理的南极重合
D．地磁的北极在地理的南极附近
【分析】明确地磁场的分布，知道地球是一个大磁体，地磁的南、北极与地理的南、北
极正好相反，而且存在磁偏角，并不重合．
【解答】解：A、地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地
理的北极附近，但磁极和地理两极并不重合，存在一定的偏角，故 AC 错误，D 正确；
B、在地球表面地磁场的磁感线从地理南极指向地理北极，故我们用指南针确定方向，指
南的一极是指南针的南极。故 B 错误。
故选：D。
6．如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的 M、N 两小孔中，O 为 M、N
连线中点，连线上 a、b 两点关于 O 点对称。导线通有大小相等、方向相反的电流 I．已
知通电长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度 B＝k ，式中 k 是常数、I 是导线中电
流、r 为点到导线的距离。一带正电的小球（图中未画出）以初速度 v0 从 a 点出发沿连
线运动到 b 点。关于上述过程，下列说法正确的是（ ）
A．小球先做加速运动后做减速运动
B．小球一直做匀速直线运动
C．小球对桌面的压力先减小后增大
D．小球对桌面的压力一直在增大
【分析】根据右手螺旋定则，判断出 MN 直线处磁场的方向，然后根据左手定则判断洛
伦兹力大小和方向的变化，明确了受力情况，即可明确运动情况。
【解答】解：根据右手螺旋定制可知直线 MN 处的磁场方向垂直于 MN 向里，磁场大小
先减小后增大，根据左手定则可知，带正电的小球受到的洛伦兹力方向在竖直向上，根
据 F＝qvB 可知，其大小是先减小后增大，由此可知，小球将做匀速直线运动，小球对桌
面的压力先增大后减小，故 ACD 错误，B 正确。
故选：B。
7．如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平
面的压力为 N1，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电
流后，磁铁对水平面的压力为 N2，则以下说法正确的是（ ）
A．弹簧长度将变长，N1＞N2 B．弹簧长度将变短，N1＞N2
C．弹簧长度将变长，N1＜N2 D．弹簧长度将变短，N1＜N2
【分析】先判断电流所在位置的磁场方向，然后根据左手定则判断安培力方向；再根据
牛顿第三定律得到磁体受力方向，最后对磁体受力分析，根据平衡条件判断．
【解答】解：开始时磁体受重力和支持力，二力平衡，故弹簧处于原长，磁体对地压力
等于磁体的重力；
通电后，根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向如图所示，由左
手定则可判断出通电导线所受安培力方向如图所示；
由牛顿第三定律可知，条形磁铁受到的电流对磁体的作用力斜向左上方，如图所示，故
磁体对地面的压力减小，同时弹簧缩短；
故选：B。
8．如图所示，当给一劲度系数很小的金属弹簧 AB 通电时，下列说法中正确的是（ ）
A．当电流从 A 向 B 通过时，弹簧长度增加，反向时弹簧长度减小
B．当电流从 B 向 A 通过时，弹簧长度增加，反向时弹簧长度减小
C．无论电流方向如何，弹簧的长度都增大
D．无论电流方向如何，弹簧的长度都减小
【分析】有电流通过线圈中即产生磁场，可由平行通电直导线间的关系判断各部分电流
间的相互作用，从而得出弹簧的变化．
【解答】解：当有电流通过时，不论电流的方向如何，线圈各部分都同时有电流通过，
形成了相互平行且方向相同的电流；因同向电流相互吸引，则弹簧的长度减减小；
故 D 正确；
故选：D。
9．如图所示，将一圆面放入匀强磁场中，且与磁感线夹角为 30°．若已知圆面面积为 3.0
×10﹣4m2，穿过该圆面的磁通量为 3.0×10﹣5Wb，则此匀强磁场的磁感应强度 B 等于
（ ）
A．2.0T B．2.0×10﹣1T C．1.0×10﹣1T D．5.0×10﹣2T
【分析】线圈放在匀强磁场中，与磁场方向不垂直，将圆面投影到与磁场垂直的方向，
投影面积和磁感应强度的乘积等于磁通量，再求出磁感应强度。
【解答】解：如题目图，磁通量 Φ＝BSsin30°则有：B＝ ＝
＝2.0×10﹣1T，故 B 正确，ACD 错误；
故选：B。
10．下列有关磁通量的论述中正确的是（ ）
A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量一定越大
B．磁感应强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量一定越大
C．穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感应强度一定为零
D．匀强磁场中，穿过线圈的磁感线越多，则磁通量一定越大
【分析】磁场的强弱由磁感应强度来描述，磁通量可以形象说成穿过线圈的磁感线的条
数，当磁感线与线圈垂直时，则磁通量 Φ＝BS；当磁感线与线圈平行时，磁通量为零．因
此不能根据磁通量的大小来确定磁感应强度．
【解答】解：A、若磁场与线圈相互平行，则磁感应强度大的地方，磁通量也为零；故 A
错误；
B、若磁场与线圈相互平行，则不论磁感应强度和线圈面积有多大，磁通量均为零；故 B
错误；
C、磁通量为零可能是磁场与线圈平行，磁感应强度不一定为零；故 C 错误；
D、匀强磁场中，穿过线圈的磁感线越多，则磁通量一定越大；故 D 正确；
故选：D。
11．如图所示，半径为 R 的圆形线圈，其中心位置处半径为 r 的虚线范围内有匀强磁场，磁
场方向垂直于线圈平面。若磁感应强度为 B，现使圆形线圈半径 R 增大，则圆形线圈的
磁通量（ ）
A．减少 B．增大
C．不变 D．先增大后减少
【分析】在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个面积为 S 且与磁场方向垂直的平面，
磁感应强度 B 与面积 S 的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量，故当 B 与 S 平面垂直时，
穿过该面的磁通量 Φ＝BS。
【解答】解：由于线圈平面与磁场方向垂直，故穿过该面的磁通量为：Φ＝BS，而在线
圈中半径为 r 的虚线范围内有匀强磁场，所以磁场的区域面积为：S＝πr2所以Φ＝πBr2．改
变 R 时，包含磁场的区域面积不变，因此磁通量大小不变，故 C 正确，ABD 错误。
故选：C。
12．如图所示，半径为 R 的圆形线圈共有 n 匝，其中心位置处半径为 r 的虚线范围内有匀强
磁场，磁场方向垂直线圈平面．若磁感应强度为 B，则穿过线圈的磁通量为（ ）
A．πBR2 B．πBr2 C．nπBR2 D．nπBr2
【分析】在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个面积为 S 且与磁场方向垂直的平面，
磁感应强度 B 与面积 S 的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量，故当 B 与 S 平面垂直时，
穿过该面的磁通量 Φ＝BS．
【解答】解：由于线圈平面与磁场方向垂直，故穿过该面的磁通量为：Φ＝BS，半径为
r 的虚线范围内有匀强磁场，所以磁场的区域面积为：S＝πr2 所以 Φ＝πBr2．故选项 B
正确；
故选：B。
13．面积是 0.50m2 的导线环，处于磁感应强度为 2.0×10﹣2T 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（ ）
A．2.5×10﹣2 Wb B．1.5×10﹣2Wb
C．1.0×10﹣2Wb D．4.0×10﹣2Wb
【分析】在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量 Φ＝BS．当线圈与磁
场成 θ 角时，磁通量 Φ＝BSsinθ。
【解答】解：在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量：
Φ＝BS＝2.0×10﹣2×0.5Wb＝1.0×10﹣2Wb，故 C 正确，ABD 错误。
故选：C。
14．如图所示的磁场中竖直放置两个面积相同的闭合线圈 S1（左）、S2（右），由图可知穿
过线圈 S1、S2 的磁通量大小关系正确的是（ ）
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
【分析】磁通量可以用磁感线的条数进行判断，条数越多，磁通量越大。
【解答】解：由图可知，通过 S1 的磁感线条数比通过 S2 的条数要多，故穿过线圈 S1 的
磁通量比较大；
故选：A。
15．条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图所示。若
圆环为弹性环，其形状由 I 扩大变为 II，那么圆环内磁通量变化的情况是（ ）
A．磁通量增大 B．磁通量减小
C．磁通量不变 D．条件不足，无法确定
【分析】磁感线是闭合曲线，在磁铁外部，从 N 极出发进入 S 极；在磁铁内部，从 S 极
指向 N 极。图中，磁铁内部穿过线圈的磁感线方向向上，磁铁外部，穿过线圈的磁感线
方向向下，与内部的磁通量抵消一部分，根据线圈面积大小，抵消多少来分析磁通量变
化情况。
【解答】解：磁感线是闭合曲线，磁铁内部穿过线圈的磁感线条数等于外部所有磁感线
的总和，图中内部磁感线线比外部多。外部的磁感线与内部的磁感线方向相反，外部的
磁感线将内部抵消，Ⅰ位置磁铁外部磁感线条数少，将内部磁感线抵消少，则Ⅰ位置磁
通量大。而Ⅱ位置磁铁外部磁感线条数多，将内部磁感线抵消多，则Ⅱ位置磁通量小。
故选：B。
二．填空题（共 5 小题）
16．人们知道鸽子有很强的返巢能力，有人猜想鸽子体内可能有 生物磁体 ，通过地磁场
对它的作用来辨认方向。为了证实这个假设，在鸽子翅膀下系上一小块 磁石 ，以扰
乱鸽子对地磁场的“感觉”，结果鸽子不能飞回家了。由此，猜想得到了证实。
【分析】这个实验说明，鸽子所以能够从陌生的地方飞回来，是依靠地球磁场的磁力线
来定向的，一旦在翅膀上给它系上一块磁石，就扰乱了它对地球磁场的“感觉”，而使它
迷失了方向。
【解答】解：鸽子依靠地球磁场的磁力线来定位，可以猜想鸽子体内可能存在类似于小
磁极的物质﹣﹣﹣﹣﹣﹣生物磁体，验证假设时在鸽子身上绑上小磁铁已达到干扰鸽子
对地球磁场的判断的目的，这样鸽子如果迷失方向了，就验证了实验猜想；
故答案为：生物磁体，磁石
17．铁磁性物质与 磁铁磁极 接触后就会显示出 磁性 的现象叫做磁化．
【分析】磁化是指使原来不具有磁性的物质获得磁性的过程，一些物体在磁体或电流的
作用下会显现磁性，这种现象叫做磁化．
【解答】解：铁磁性物质与磁铁磁极接触后就会显示出磁性的现象叫做磁化．
磁化的方法有：用磁体的南极或北极，沿物体向一个方向摩擦几次；在物体上绕上绝缘
导线，通入直流电，经过一段时间后取下即可；使物体与磁体吸引，一段时间后物体将
具有磁性．
故答案为：磁铁磁极；磁性．
18．一根导线长 0.2m，通以 3A 的电流，在磁场中某处受到的最大的磁场力是 6×10﹣2N，
则该处的磁感应强度 B 的大小是 0.1 T．当该导线的长度减小一半，则该处的 B 的大
小是 0.1 T．当电流和导线都增加为原来的两倍，则该处的 B 的大小是 0.1 T。
【分析】当 B⊥L 时，根据安培力的公式 F＝BIL，求磁感应强度 B，注意公式 B＝ 是
采用比值法定义的，磁场中某点磁感应强度的大小与 F，Il 等因素无关，是由磁场本身决
定的。
【解答】解：根据磁感应强度的定义式，有：B＝ ＝ T＝0.1T，由此可知该
处的磁感应强度为 0.1T，这与导线的放置、长短、电流大小等因素无关，即该处的磁感
应强度有磁场本身决定。
故答案为：0.1；0.1；0.1
19．把一个面积为 5.0×10﹣2m2 的单匝矩形线圈放在磁感应强度为 2.0×10﹣2T 的匀强磁场
中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是 1.0×10﹣3 Wb。
【分析】通过线圈的磁通量可以根据 Φ＝BSsinθ 进行求解，θ 为线圈平面与磁场方向的
夹角。
【解答】解：当线圈与磁场方向垂直时，穿过线圈平面的磁通量最大；
则有：Φ＝BS＝2.0×10﹣2T×5.0×10﹣2m2＝1.0×10﹣3Wb；
故答案为：1.0×10﹣3
20．面积为 0.5m2 的矩形线圈放入一磁感应强度为 5T 的匀强磁场中，线圈平面与磁感线互
相垂直，此时矩形线圈的磁通量为 2.5 Wb．
【分析】在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个面积为 S 且与磁场方向垂直的平面，
磁感应强度 B 与面积 S 的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量，故当 B 与 S 平面垂直时，
穿过该面的磁通量 Φ＝BS．
【解答】解：由于线圈平面与磁场方向垂直，故穿过该面的磁通量为：Φ＝BS＝0.5×5
＝2.5Wb
故答案为：2.5
三．计算题（共 3 小题）
21．如图所示，真空中有一半径 r＝1.0m 的圆形磁场区域，圆心位于坐标原点，磁场的磁感
应强度 B＝2.0×10﹣3T，方向垂直纸面向里，在 x1＝1.0m 到 x2＝2.0m 区域内有一竖直向
下的 E＝2.0×103V/m 的匀强电场。现将比荷为 q/m＝2.0×109C/kg 的两带负电粒子从磁
场边界 A、C 处以相同初速度竖直射入磁场，A 处射入粒子恰能从磁场与电场相切的 D
处进入电场，OC 连线与竖直轴夹角 θ＝60°，不计粒子所受重力以及粒子间相互作用力，
求：
（1）粒子的速度 v0 大小；
（2）两粒子射出电场时的间距 y
【分析】根据牛顿第二定律，结合洛伦兹力，及向心力公式，即可求解；
粒子在磁场中做的是圆周运动，进入电场粒子做类似平抛运动，根据牛顿第二定律和类
似平抛运动的分运动公式列式求解。
【解答】解：（1）A 点沿半径方向射入，出射点反向延长成过圆心 O，
由几何关系得：r＝1m；
根据洛仑兹力提供向心力： ，
则有： ，
代入数据解得： ；
（2）从 C 点射入的粒子，由数学知识可得也从 D 点射出，出射方向与 x 轴夹 60°角斜
向下，从 A 点射入的粒子，从 D 点沿 x 轴射入。
对从 A 射入的粒子：水平：x＝v0t，
竖直方向： ，
根据牛顿第二定律：
联立解得： ；
对 C 处射入的粒子：x＝v0sin30°?t，
，
，
所以间距： 。
答：（1）粒子的速度 v0 大小 4×106m/s；
（2）两粒子射出电场时的间距 1.357m。
22．有一根长 L＝0.15m 的直导线，通有 I＝2A 的电流。将此直导线垂直磁场方向放入匀强
磁场中，导线受到的安培力 F＝3.0×10﹣2N，求：
（1）该匀强磁场的磁感应强度 B 的大小；
（2）若将导线中的电流增大为 I′＝10A，而其他不变，则该导体受到的安培力 F'是多
大？
【分析】（1）根据安培力的大小公式求出磁场的磁感应强度的大小。
（2）根据安培力的大小公式求出导线所受的安培力大小。
【解答】解：（1）根据 F＝BIL 得，磁感应强度为：
B＝ ＝ T＝0.1T
（2）根据安培力的大小公式得：
F＝BI′L＝0.1×10×0.15N＝0.15N
答：（1）匀强磁场的磁感应强度 B 的大小为 0.1T；
（2）若将导线中的电流增大为 I′＝10A，而其他不变，则该导体受到的安培力F'是 0.15N。
23．如图所示，金属框架 MON 与导体棒 DE 构成回路，处在匀强磁场中与磁场垂直。
（1）若 B＝0.1T，DE 从 O 点出发，向右以 1m/s 的速度匀速运动 4s 时，回路的磁通量
的变化是多少？
（2）在图中，若令回路面积 S＝8m2，保持不变，而 B 从 0.1T 变到 0.8T，则通过回路的
磁通量变化是多少？
（3）在图中，若回路面积从 S0＝8m2 变到 St＝18m2，B 从 B0＝0.1T 变到 Bt＝0.8T，则
回路中的磁通量变化量是多少？
【分析】（1）根据磁通量的公式：Φ＝BS 求出开始时的磁通量，求出 t＝4s 时刻回路的
面积，再求出对应的磁通量，它们的差即为所求；
（2）（3）根据磁通量的公式：Φ＝BS 分别求出各状态的磁通量，前后的差即为所求。
【解答】解：（1）棒向右以 1m/s 的速度匀速运动 4s 时，位移为：x＝vt＝1×4＝4m
由于∠MON＝45°
此时回路的面积为：S＝ ＝8m2
回路的磁通量即磁通量的变化量为：△Φ1＝Φ＝BS＝0.1×8＝0.8Wb
（2）B＝0.8T 时的磁通量为：Φ1＝B′S＝0.8×8＝6.4Wb
回路中的磁通量的变化为：△Φ2＝Φ1﹣Φ＝0.64﹣0.8＝5.6Wb；
（3）回路面积从 S0＝8m2 变到 St＝18m2，B 从 B0＝0.1T 变到 Bt＝0.8T 时的磁通量为：
Φ2＝BtSt＝0.8×18＝14.4Wb
故回路中的磁通量的变化为：△Φ3＝Φ2﹣Φ＝14.4﹣0.8＝13.6Wb；
答：（1）若 B＝0.1T，DE 从 O 点出发，向右以 1m/s 的速度匀速运动 4s 时，回路的磁通
量的变化是 0.8Wb；
（2）在图中，若令回路面积 S＝8m2，保持不变，而 B 从 0.1T 变到 0.8T，则通过回路的
磁通量变化是 5.6Wb；
（3）在图中，若回路面积从 S0＝8m2 变到 St＝18m2，B 从 B0＝0.1T 变到 Bt＝0.8T，则
回路中的磁通量变化量是 13.6Wb。
一．选择题（共 15 小题）
1．下列说法正确的是（ ）
A．地磁两极跟地理两极完全重合
B．世界上第一个论述磁偏角的科学家是我国的张衡
C．地球的地磁北极与地理南极重合
D．地球的地磁北极在地理南极附近
2．关于电场与磁场，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场对放入其中的电荷一定有力的作用
B．电场对放入其中的电荷一定有力的作用
C．场强的方向与放入其中的电荷所受电场力的方向相同
D．磁场的方向与在磁场中运动电荷所受洛伦兹力的方向相同
3．下列说法中正确的是（ ）
A．因为 B＝ ，所以某处磁感应强度的大小与通电导线的长度有关
B．一小磁针放在磁场中的某处，若 N 极不受磁场力，则该处一定没有磁场
C．一小磁针放在磁场中的某处，若小磁针不转动，则该处一定没有磁场
D．一小段通电导线放在磁场中的某处，若不受磁场力，则该处一定没有磁场
4．关于磁场，下列说法正确的是（ ）
A．磁场是存在于磁体或电流周围的一种特殊物质
B．磁场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型
C．磁体周围分布的磁感线就是磁场
D．磁体间的相互作用是通过电流作媒介发生的
5．关于地磁场，下列叙述正确的是（ ）
A．地球的地磁两极和地理两极重合
B．我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的北极
C．地磁的北极与地理的南极重合
D．地磁的北极在地理的南极附近
6．如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的 M、N 两小孔中，O 为 M、N
连线中点，连线上 a、b 两点关于 O 点对称。导线通有大小相等、方向相反的电流 I．已
知通电长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度 B＝k ，式中 k 是常数、I 是导线中电
流、r 为点到导线的距离。一带正电的小球（图中未画出）以初速度 v0 从 a 点出发沿连
线运动到 b 点。关于上述过程，下列说法正确的是（ ）
A．小球先做加速运动后做减速运动
B．小球一直做匀速直线运动
C．小球对桌面的压力先减小后增大
D．小球对桌面的压力一直在增大
7．如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平
面的压力为 N1，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电
流后，磁铁对水平面的压力为 N2，则以下说法正确的是（ ）
A．弹簧长度将变长，N1＞N2 B．弹簧长度将变短，N1＞N2
C．弹簧长度将变长，N1＜N2 D．弹簧长度将变短，N1＜N2
8．如图所示，当给一劲度系数很小的金属弹簧 AB 通电时，下列说法中正确的是（ ）
A．当电流从 A 向 B 通过时，弹簧长度增加，反向时弹簧长度减小
B．当电流从 B 向 A 通过时，弹簧长度增加，反向时弹簧长度减小
C．无论电流方向如何，弹簧的长度都增大
D．无论电流方向如何，弹簧的长度都减小
9．如图所示，将一圆面放入匀强磁场中，且与磁感线夹角为 30°．若已知圆面面积为 3.0
×10﹣4m2，穿过该圆面的磁通量为 3.0×10﹣5Wb，则此匀强磁场的磁感应强度 B 等于
（ ）
A．2.0T B．2.0×10﹣1T C．1.0×10﹣1T D．5.0×10﹣2T
10．下列有关磁通量的论述中正确的是（ ）
A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量一定越大
B．磁感应强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量一定越大
C．穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感应强度一定为零
D．匀强磁场中，穿过线圈的磁感线越多，则磁通量一定越大
11．如图所示，半径为 R 的圆形线圈，其中心位置处半径为 r 的虚线范围内有匀强磁场，磁
场方向垂直于线圈平面。若磁感应强度为 B，现使圆形线圈半径 R 增大，则圆形线圈的
磁通量（ ）
A．减少 B．增大
C．不变 D．先增大后减少
12．如图所示，半径为 R 的圆形线圈共有 n 匝，其中心位置处半径为 r 的虚线范围内有匀强
磁场，磁场方向垂直线圈平面．若磁感应强度为 B，则穿过线圈的磁通量为（ ）
A．πBR2 B．πBr2 C．nπBR2 D．nπBr2
13．面积是 0.50m2 的导线环，处于磁感应强度为 2.0×10﹣2T 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（ ）
A．2.5×10﹣2 Wb B．1.5×10﹣2Wb
C．1.0×10﹣2Wb D．4.0×10﹣2Wb
14．如图所示的磁场中竖直放置两个面积相同的闭合线圈 S1（左）、S2（右），由图可知穿
过线圈 S1、S2 的磁通量大小关系正确的是（ ）
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
15．条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图所示。若
圆环为弹性环，其形状由 I 扩大变为 II，那么圆环内磁通量变化的情况是（ ）
A．磁通量增大 B．磁通量减小
C．磁通量不变 D．条件不足，无法确定
二．填空题（共 5 小题）
16．人们知道鸽子有很强的返巢能力，有人猜想鸽子体内可能有 ，通过地磁场对它
的作用来辨认方向。为了证实这个假设，在鸽子翅膀下系上一小块 ，以扰乱鸽子
对地磁场的“感觉”，结果鸽子不能飞回家了。由此，猜想得到了证实。
17．铁磁性物质与 接触后就会显示出 的现象叫做磁化．
18．一根导线长 0.2m，通以 3A 的电流，在磁场中某处受到的最大的磁场力是 6×10﹣2N，
则该处的磁感应强度 B 的大小是 T．当该导线的长度减小一半，则该处的 B 的大
小是 T．当电流和导线都增加为原来的两倍，则该处的 B 的大小是 T。
19．把一个面积为 5.0×10﹣2m2 的单匝矩形线圈放在磁感应强度为 2.0×10﹣2T 的匀强磁场
中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是 Wb。
20．面积为 0.5m2 的矩形线圈放入一磁感应强度为 5T 的匀强磁场中，线圈平面与磁感线互
相垂直，此时矩形线圈的磁通量为 Wb．
三．计算题（共 3 小题）
21．如图所示，真空中有一半径 r＝1.0m 的圆形磁场区域，圆心位于坐标原点，磁场的磁感
应强度 B＝2.0×10﹣3T，方向垂直纸面向里，在 x1＝1.0m 到 x2＝2.0m 区域内有一竖直向
下的 E＝2.0×103V/m 的匀强电场。现将比荷为 q/m＝2.0×109C/kg 的两带负电粒子从磁
场边界 A、C 处以相同初速度竖直射入磁场，A 处射入粒子恰能从磁场与电场相切的 D
处进入电场，OC 连线与竖直轴夹角 θ＝60°，不计粒子所受重力以及粒子间相互作用力，
求：
（1）粒子的速度 v0 大小；
（2）两粒子射出电场时的间距 y
22．有一根长 L＝0.15m 的直导线，通有 I＝2A 的电流。将此直导线垂直磁场方向放入匀强
磁场中，导线受到的安培力 F＝3.0×10﹣2N，求：
（1）该匀强磁场的磁感应强度 B 的大小；
（2）若将导线中的电流增大为 I′＝10A，而其他不变，则该导体受到的安培力 F'是多
大？
23．如图所示，金属框架 MON 与导体棒 DE 构成回路，处在匀强磁场中与磁场垂直。
（1）若 B＝0.1T，DE 从 O 点出发，向右以 1m/s 的速度匀速运动 4s 时，回路的磁通量
的变化是多少？
（2）在图中，若令回路面积 S＝8m2，保持不变，而 B 从 0.1T 变到 0.8T，则通过回路的
磁通量变化是多少？
（3）在图中，若回路面积从 S0＝8m2 变到 St＝18m2，B 从 B0＝0.1T 变到 Bt＝0.8T，则
回路中的磁通量变化量是多少？
参考答案与试题解析
一．选择题（共 15 小题）
1．下列说法正确的是（ ）
A．地磁两极跟地理两极完全重合
B．世界上第一个论述磁偏角的科学家是我国的张衡
C．地球的地磁北极与地理南极重合
D．地球的地磁北极在地理南极附近
【分析】地理的南北极与地磁的南北极正好相反，且并不重合，地磁的北极在地理的南
极附近，地理的南北极与地磁的南北极又有个夹角，这个夹角叫磁偏角，最早是北宋时
期的科学家沈括在《梦溪笔谈》中论述的。
【解答】解：A、地磁的南北极与地理的南北极正好相反，且并不完全重合，故 A 错误；
B、世界上第一个论述磁偏角的科学家是我国北宋时期沈括在《梦溪笔谈》中论述的，故
B 错误；
C、地球的地理南北极与地磁的南北极正好相反，且并不重合，地磁的北极在地理的南极
附近，故 C 错误；
D、由上面 C 的分析可知，D 正确。
故选：D。
2．关于电场与磁场，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场对放入其中的电荷一定有力的作用
B．电场对放入其中的电荷一定有力的作用
C．场强的方向与放入其中的电荷所受电场力的方向相同
D．磁场的方向与在磁场中运动电荷所受洛伦兹力的方向相同
【分析】本题是基础知识题，根据电场力与洛伦兹力产生条件，即可求解；
正电荷选择电场中受到的电场力的方向与场强的方向相同，负电荷受到的电场力的方向
与电场强度的方向相反；
依据左手定则来判定磁场与洛伦兹力方向关系。
【解答】解：A、磁场对放入其中不平行于磁场方向的运动电荷一定有力的作用，对静止
的电荷没有力的作用，对平行于磁场方向运动的电荷也没有力的作用，故 A 错误。
B、电场的基本性质是对放入其中的电荷一定有力的作用，故 B 正确。
C、正电荷在电场中受到的电场力的方向与场强的方向相同，负电荷受到的电场力的方向
与电场强度的方向相反，故 C 错误。
D、根据左手定则，磁感应强度的方向与运动电荷所受洛伦兹力的方向垂直，故 D 错误。
故选：B。
3．下列说法中正确的是（ ）
A．因为 B＝ ，所以某处磁感应强度的大小与通电导线的长度有关
B．一小磁针放在磁场中的某处，若 N 极不受磁场力，则该处一定没有磁场
C．一小磁针放在磁场中的某处，若小磁针不转动，则该处一定没有磁场
D．一小段通电导线放在磁场中的某处，若不受磁场力，则该处一定没有磁场
【分析】B＝ 是磁感应强度的定义式，采用比值法定义，B 与 F、IL 无关；磁场对放
入磁场中的小磁针有力的作用；通电导线与磁场平行时不受磁场力．结合这些知识分析．
【解答】解：
A、B＝ 是磁感应强度的定义式，采用比值法定义，可知 B 反映磁场本身的性质，与
与通电导线的长度无关，故 A 错误。
B、磁场的基本性质是对放入磁场中的小磁针有力的作用，当小磁针放在磁场中的某处，
若 N 极不受磁场力，则该处一定没有磁场。故 B 正确。
C、小磁针放在磁场中的某处，若小磁针不转动，该处也可能有磁场，N、S 两极受力平
衡，故 C 错误。
D、因为通电导线与磁场平行时不受磁场力，所以通电导线放在磁场中的某处，若不受磁
场力，该处不一定没有磁场。故 D 错误。
故选：B。
4．关于磁场，下列说法正确的是（ ）
A．磁场是存在于磁体或电流周围的一种特殊物质
B．磁场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型
C．磁体周围分布的磁感线就是磁场
D．磁体间的相互作用是通过电流作媒介发生的
【分析】磁场是磁体或电流周围存在的一种特殊物质，是客观存在，磁场的性质是对放
入其中的磁极有力的作用；磁感线是人为引入的用来描述磁场的虚拟线。
【解答】解：A、磁场是磁体或电流周围存在的一种特殊物质，是客观存在，A 正确 B
错误
C、磁感线是人为引入的虚拟线，并不是磁场，故 C 错误；
D、磁体间的相互作用是通过磁场作媒介发生的，故 D 错误。
故选：A。
5．关于地磁场，下列叙述正确的是（ ）
A．地球的地磁两极和地理两极重合
B．我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的北极
C．地磁的北极与地理的南极重合
D．地磁的北极在地理的南极附近
【分析】明确地磁场的分布，知道地球是一个大磁体，地磁的南、北极与地理的南、北
极正好相反，而且存在磁偏角，并不重合．
【解答】解：A、地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地
理的北极附近，但磁极和地理两极并不重合，存在一定的偏角，故 AC 错误，D 正确；
B、在地球表面地磁场的磁感线从地理南极指向地理北极，故我们用指南针确定方向，指
南的一极是指南针的南极。故 B 错误。
故选：D。
6．如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的 M、N 两小孔中，O 为 M、N
连线中点，连线上 a、b 两点关于 O 点对称。导线通有大小相等、方向相反的电流 I．已
知通电长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度 B＝k ，式中 k 是常数、I 是导线中电
流、r 为点到导线的距离。一带正电的小球（图中未画出）以初速度 v0 从 a 点出发沿连
线运动到 b 点。关于上述过程，下列说法正确的是（ ）
A．小球先做加速运动后做减速运动
B．小球一直做匀速直线运动
C．小球对桌面的压力先减小后增大
D．小球对桌面的压力一直在增大
【分析】根据右手螺旋定则，判断出 MN 直线处磁场的方向，然后根据左手定则判断洛
伦兹力大小和方向的变化，明确了受力情况，即可明确运动情况。
【解答】解：根据右手螺旋定制可知直线 MN 处的磁场方向垂直于 MN 向里，磁场大小
先减小后增大，根据左手定则可知，带正电的小球受到的洛伦兹力方向在竖直向上，根
据 F＝qvB 可知，其大小是先减小后增大，由此可知，小球将做匀速直线运动，小球对桌
面的压力先增大后减小，故 ACD 错误，B 正确。
故选：B。
7．如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平
面的压力为 N1，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电
流后，磁铁对水平面的压力为 N2，则以下说法正确的是（ ）
A．弹簧长度将变长，N1＞N2 B．弹簧长度将变短，N1＞N2
C．弹簧长度将变长，N1＜N2 D．弹簧长度将变短，N1＜N2
【分析】先判断电流所在位置的磁场方向，然后根据左手定则判断安培力方向；再根据
牛顿第三定律得到磁体受力方向，最后对磁体受力分析，根据平衡条件判断．
【解答】解：开始时磁体受重力和支持力，二力平衡，故弹簧处于原长，磁体对地压力
等于磁体的重力；
通电后，根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向如图所示，由左
手定则可判断出通电导线所受安培力方向如图所示；
由牛顿第三定律可知，条形磁铁受到的电流对磁体的作用力斜向左上方，如图所示，故
磁体对地面的压力减小，同时弹簧缩短；
故选：B。
8．如图所示，当给一劲度系数很小的金属弹簧 AB 通电时，下列说法中正确的是（ ）
A．当电流从 A 向 B 通过时，弹簧长度增加，反向时弹簧长度减小
B．当电流从 B 向 A 通过时，弹簧长度增加，反向时弹簧长度减小
C．无论电流方向如何，弹簧的长度都增大
D．无论电流方向如何，弹簧的长度都减小
【分析】有电流通过线圈中即产生磁场，可由平行通电直导线间的关系判断各部分电流
间的相互作用，从而得出弹簧的变化．
【解答】解：当有电流通过时，不论电流的方向如何，线圈各部分都同时有电流通过，
形成了相互平行且方向相同的电流；因同向电流相互吸引，则弹簧的长度减减小；
故 D 正确；
故选：D。
9．如图所示，将一圆面放入匀强磁场中，且与磁感线夹角为 30°．若已知圆面面积为 3.0
×10﹣4m2，穿过该圆面的磁通量为 3.0×10﹣5Wb，则此匀强磁场的磁感应强度 B 等于
（ ）
A．2.0T B．2.0×10﹣1T C．1.0×10﹣1T D．5.0×10﹣2T
【分析】线圈放在匀强磁场中，与磁场方向不垂直，将圆面投影到与磁场垂直的方向，
投影面积和磁感应强度的乘积等于磁通量，再求出磁感应强度。
【解答】解：如题目图，磁通量 Φ＝BSsin30°则有：B＝ ＝
＝2.0×10﹣1T，故 B 正确，ACD 错误；
故选：B。
10．下列有关磁通量的论述中正确的是（ ）
A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量一定越大
B．磁感应强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量一定越大
C．穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感应强度一定为零
D．匀强磁场中，穿过线圈的磁感线越多，则磁通量一定越大
【分析】磁场的强弱由磁感应强度来描述，磁通量可以形象说成穿过线圈的磁感线的条
数，当磁感线与线圈垂直时，则磁通量 Φ＝BS；当磁感线与线圈平行时，磁通量为零．因
此不能根据磁通量的大小来确定磁感应强度．
【解答】解：A、若磁场与线圈相互平行，则磁感应强度大的地方，磁通量也为零；故 A
错误；
B、若磁场与线圈相互平行，则不论磁感应强度和线圈面积有多大，磁通量均为零；故 B
错误；
C、磁通量为零可能是磁场与线圈平行，磁感应强度不一定为零；故 C 错误；
D、匀强磁场中，穿过线圈的磁感线越多，则磁通量一定越大；故 D 正确；
故选：D。
11．如图所示，半径为 R 的圆形线圈，其中心位置处半径为 r 的虚线范围内有匀强磁场，磁
场方向垂直于线圈平面。若磁感应强度为 B，现使圆形线圈半径 R 增大，则圆形线圈的
磁通量（ ）
A．减少 B．增大
C．不变 D．先增大后减少
【分析】在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个面积为 S 且与磁场方向垂直的平面，
磁感应强度 B 与面积 S 的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量，故当 B 与 S 平面垂直时，
穿过该面的磁通量 Φ＝BS。
【解答】解：由于线圈平面与磁场方向垂直，故穿过该面的磁通量为：Φ＝BS，而在线
圈中半径为 r 的虚线范围内有匀强磁场，所以磁场的区域面积为：S＝πr2所以Φ＝πBr2．改
变 R 时，包含磁场的区域面积不变，因此磁通量大小不变，故 C 正确，ABD 错误。
故选：C。
12．如图所示，半径为 R 的圆形线圈共有 n 匝，其中心位置处半径为 r 的虚线范围内有匀强
磁场，磁场方向垂直线圈平面．若磁感应强度为 B，则穿过线圈的磁通量为（ ）
A．πBR2 B．πBr2 C．nπBR2 D．nπBr2
【分析】在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个面积为 S 且与磁场方向垂直的平面，
磁感应强度 B 与面积 S 的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量，故当 B 与 S 平面垂直时，
穿过该面的磁通量 Φ＝BS．
【解答】解：由于线圈平面与磁场方向垂直，故穿过该面的磁通量为：Φ＝BS，半径为
r 的虚线范围内有匀强磁场，所以磁场的区域面积为：S＝πr2 所以 Φ＝πBr2．故选项 B
正确；
故选：B。
13．面积是 0.50m2 的导线环，处于磁感应强度为 2.0×10﹣2T 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（ ）
A．2.5×10﹣2 Wb B．1.5×10﹣2Wb
C．1.0×10﹣2Wb D．4.0×10﹣2Wb
【分析】在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量 Φ＝BS．当线圈与磁
场成 θ 角时，磁通量 Φ＝BSsinθ。
【解答】解：在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量：
Φ＝BS＝2.0×10﹣2×0.5Wb＝1.0×10﹣2Wb，故 C 正确，ABD 错误。
故选：C。
14．如图所示的磁场中竖直放置两个面积相同的闭合线圈 S1（左）、S2（右），由图可知穿
过线圈 S1、S2 的磁通量大小关系正确的是（ ）
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
【分析】磁通量可以用磁感线的条数进行判断，条数越多，磁通量越大。
【解答】解：由图可知，通过 S1 的磁感线条数比通过 S2 的条数要多，故穿过线圈 S1 的
磁通量比较大；
故选：A。
15．条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图所示。若
圆环为弹性环，其形状由 I 扩大变为 II，那么圆环内磁通量变化的情况是（ ）
A．磁通量增大 B．磁通量减小
C．磁通量不变 D．条件不足，无法确定
【分析】磁感线是闭合曲线，在磁铁外部，从 N 极出发进入 S 极；在磁铁内部，从 S 极
指向 N 极。图中，磁铁内部穿过线圈的磁感线方向向上，磁铁外部，穿过线圈的磁感线
方向向下，与内部的磁通量抵消一部分，根据线圈面积大小，抵消多少来分析磁通量变
化情况。
【解答】解：磁感线是闭合曲线，磁铁内部穿过线圈的磁感线条数等于外部所有磁感线
的总和，图中内部磁感线线比外部多。外部的磁感线与内部的磁感线方向相反，外部的
磁感线将内部抵消，Ⅰ位置磁铁外部磁感线条数少，将内部磁感线抵消少，则Ⅰ位置磁
通量大。而Ⅱ位置磁铁外部磁感线条数多，将内部磁感线抵消多，则Ⅱ位置磁通量小。
故选：B。
二．填空题（共 5 小题）
16．人们知道鸽子有很强的返巢能力，有人猜想鸽子体内可能有 生物磁体 ，通过地磁场
对它的作用来辨认方向。为了证实这个假设，在鸽子翅膀下系上一小块 磁石 ，以扰
乱鸽子对地磁场的“感觉”，结果鸽子不能飞回家了。由此，猜想得到了证实。
【分析】这个实验说明，鸽子所以能够从陌生的地方飞回来，是依靠地球磁场的磁力线
来定向的，一旦在翅膀上给它系上一块磁石，就扰乱了它对地球磁场的“感觉”，而使它
迷失了方向。
【解答】解：鸽子依靠地球磁场的磁力线来定位，可以猜想鸽子体内可能存在类似于小
磁极的物质﹣﹣﹣﹣﹣﹣生物磁体，验证假设时在鸽子身上绑上小磁铁已达到干扰鸽子
对地球磁场的判断的目的，这样鸽子如果迷失方向了，就验证了实验猜想；
故答案为：生物磁体，磁石
17．铁磁性物质与 磁铁磁极 接触后就会显示出 磁性 的现象叫做磁化．
【分析】磁化是指使原来不具有磁性的物质获得磁性的过程，一些物体在磁体或电流的
作用下会显现磁性，这种现象叫做磁化．
【解答】解：铁磁性物质与磁铁磁极接触后就会显示出磁性的现象叫做磁化．
磁化的方法有：用磁体的南极或北极，沿物体向一个方向摩擦几次；在物体上绕上绝缘
导线，通入直流电，经过一段时间后取下即可；使物体与磁体吸引，一段时间后物体将
具有磁性．
故答案为：磁铁磁极；磁性．
18．一根导线长 0.2m，通以 3A 的电流，在磁场中某处受到的最大的磁场力是 6×10﹣2N，
则该处的磁感应强度 B 的大小是 0.1 T．当该导线的长度减小一半，则该处的 B 的大
小是 0.1 T．当电流和导线都增加为原来的两倍，则该处的 B 的大小是 0.1 T。
【分析】当 B⊥L 时，根据安培力的公式 F＝BIL，求磁感应强度 B，注意公式 B＝ 是
采用比值法定义的，磁场中某点磁感应强度的大小与 F，Il 等因素无关，是由磁场本身决
定的。
【解答】解：根据磁感应强度的定义式，有：B＝ ＝ T＝0.1T，由此可知该
处的磁感应强度为 0.1T，这与导线的放置、长短、电流大小等因素无关，即该处的磁感
应强度有磁场本身决定。
故答案为：0.1；0.1；0.1
19．把一个面积为 5.0×10﹣2m2 的单匝矩形线圈放在磁感应强度为 2.0×10﹣2T 的匀强磁场
中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是 1.0×10﹣3 Wb。
【分析】通过线圈的磁通量可以根据 Φ＝BSsinθ 进行求解，θ 为线圈平面与磁场方向的
夹角。
【解答】解：当线圈与磁场方向垂直时，穿过线圈平面的磁通量最大；
则有：Φ＝BS＝2.0×10﹣2T×5.0×10﹣2m2＝1.0×10﹣3Wb；
故答案为：1.0×10﹣3
20．面积为 0.5m2 的矩形线圈放入一磁感应强度为 5T 的匀强磁场中，线圈平面与磁感线互
相垂直，此时矩形线圈的磁通量为 2.5 Wb．
【分析】在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个面积为 S 且与磁场方向垂直的平面，
磁感应强度 B 与面积 S 的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量，故当 B 与 S 平面垂直时，
穿过该面的磁通量 Φ＝BS．
【解答】解：由于线圈平面与磁场方向垂直，故穿过该面的磁通量为：Φ＝BS＝0.5×5
＝2.5Wb
故答案为：2.5
三．计算题（共 3 小题）
21．如图所示，真空中有一半径 r＝1.0m 的圆形磁场区域，圆心位于坐标原点，磁场的磁感
应强度 B＝2.0×10﹣3T，方向垂直纸面向里，在 x1＝1.0m 到 x2＝2.0m 区域内有一竖直向
下的 E＝2.0×103V/m 的匀强电场。现将比荷为 q/m＝2.0×109C/kg 的两带负电粒子从磁
场边界 A、C 处以相同初速度竖直射入磁场，A 处射入粒子恰能从磁场与电场相切的 D
处进入电场，OC 连线与竖直轴夹角 θ＝60°，不计粒子所受重力以及粒子间相互作用力，
求：
（1）粒子的速度 v0 大小；
（2）两粒子射出电场时的间距 y
【分析】根据牛顿第二定律，结合洛伦兹力，及向心力公式，即可求解；
粒子在磁场中做的是圆周运动，进入电场粒子做类似平抛运动，根据牛顿第二定律和类
似平抛运动的分运动公式列式求解。
【解答】解：（1）A 点沿半径方向射入，出射点反向延长成过圆心 O，
由几何关系得：r＝1m；
根据洛仑兹力提供向心力： ，
则有： ，
代入数据解得： ；
（2）从 C 点射入的粒子，由数学知识可得也从 D 点射出，出射方向与 x 轴夹 60°角斜
向下，从 A 点射入的粒子，从 D 点沿 x 轴射入。
对从 A 射入的粒子：水平：x＝v0t，
竖直方向： ，
根据牛顿第二定律：
联立解得： ；
对 C 处射入的粒子：x＝v0sin30°?t，
，
，
所以间距： 。
答：（1）粒子的速度 v0 大小 4×106m/s；
（2）两粒子射出电场时的间距 1.357m。
22．有一根长 L＝0.15m 的直导线，通有 I＝2A 的电流。将此直导线垂直磁场方向放入匀强
磁场中，导线受到的安培力 F＝3.0×10﹣2N，求：
（1）该匀强磁场的磁感应强度 B 的大小；
（2）若将导线中的电流增大为 I′＝10A，而其他不变，则该导体受到的安培力 F'是多
大？
【分析】（1）根据安培力的大小公式求出磁场的磁感应强度的大小。
（2）根据安培力的大小公式求出导线所受的安培力大小。
【解答】解：（1）根据 F＝BIL 得，磁感应强度为：
B＝ ＝ T＝0.1T
（2）根据安培力的大小公式得：
F＝BI′L＝0.1×10×0.15N＝0.15N
答：（1）匀强磁场的磁感应强度 B 的大小为 0.1T；
（2）若将导线中的电流增大为 I′＝10A，而其他不变，则该导体受到的安培力F'是 0.15N。
23．如图所示，金属框架 MON 与导体棒 DE 构成回路，处在匀强磁场中与磁场垂直。
（1）若 B＝0.1T，DE 从 O 点出发，向右以 1m/s 的速度匀速运动 4s 时，回路的磁通量
的变化是多少？
（2）在图中，若令回路面积 S＝8m2，保持不变，而 B 从 0.1T 变到 0.8T，则通过回路的
磁通量变化是多少？
（3）在图中，若回路面积从 S0＝8m2 变到 St＝18m2，B 从 B0＝0.1T 变到 Bt＝0.8T，则
回路中的磁通量变化量是多少？
【分析】（1）根据磁通量的公式：Φ＝BS 求出开始时的磁通量，求出 t＝4s 时刻回路的
面积，再求出对应的磁通量，它们的差即为所求；
（2）（3）根据磁通量的公式：Φ＝BS 分别求出各状态的磁通量，前后的差即为所求。
【解答】解：（1）棒向右以 1m/s 的速度匀速运动 4s 时，位移为：x＝vt＝1×4＝4m
由于∠MON＝45°
此时回路的面积为：S＝ ＝8m2
回路的磁通量即磁通量的变化量为：△Φ1＝Φ＝BS＝0.1×8＝0.8Wb
（2）B＝0.8T 时的磁通量为：Φ1＝B′S＝0.8×8＝6.4Wb
回路中的磁通量的变化为：△Φ2＝Φ1﹣Φ＝0.64﹣0.8＝5.6Wb；
（3）回路面积从 S0＝8m2 变到 St＝18m2，B 从 B0＝0.1T 变到 Bt＝0.8T 时的磁通量为：
Φ2＝BtSt＝0.8×18＝14.4Wb
故回路中的磁通量的变化为：△Φ3＝Φ2﹣Φ＝14.4﹣0.8＝13.6Wb；
答：（1）若 B＝0.1T，DE 从 O 点出发，向右以 1m/s 的速度匀速运动 4s 时，回路的磁通
量的变化是 0.8Wb；
（2）在图中，若令回路面积 S＝8m2，保持不变，而 B 从 0.1T 变到 0.8T，则通过回路的
磁通量变化是 5.6Wb；
（3）在图中，若回路面积从 S0＝8m2 变到 St＝18m2，B 从 B0＝0.1T 变到 Bt＝0.8T，则
回路中的磁通量变化量是 13.6Wb。