13.2磁感应强度 磁通量—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册练习Word版含答案

13.2磁感应强度
磁通量
题号
一
二
三
四
总分
得分
一、单选题（本大题共12小题，共48.0分）
下列说法中正确的是
A.
穿过某一个面的磁通量为零，该处磁感强度也为零
B.
穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感强度也越大
C.
穿过垂直于磁感强度方向的某面积的磁感线条数等于磁感强度
D.
当平面跟磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量必为零
【答案】D
【解析】略
四根完全相同的长直导线互相平行，它们的截面处于一个正方形的四个顶点上，导线中通有大小都相等的电流，电流的方向如图所示，O点是正方形对角线交点。每一根通电导线单独在O点产生的磁感应强度大小是则O点的磁感应强度大小是
A.
B.
C.
B
D.
0
【答案】A
【解析】根据安培定则，各电流产生的磁场的方向如图：
1与3导线电流产生磁场都沿左下方，而2与4导线产生磁场都沿右下方，由于各电流产生的磁场的大小都是B，所以合磁场的方向沿角平分线的方向，大小等于B.故A正确，BCD错误。
故选A。
由安培定则确定出电流周围磁场的方向，再利用矢量合成法则求得O点的合矢量的方向。
本题考查磁感应强度B的矢量合成法则，会进行磁感应强度的合成，从而确定磁场的大小与方向。
在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中???
A.
b、d两点的磁感应强度相等
B.
a、b两点的磁感应强度相等
C.
c点的磁感应强度的值最小
D.
b点的磁感应强度的值最大
【答案】C
【解析】略
如图所示，在空间某点A仅存在大小、方向恒定的相互垂直的两个磁场、，，，A点的磁感应强度大小为
A.
B.
C.
D.
大于小于
【答案】C
【解析】
【分析】
磁感应强度是矢量，根据矢量合成法则，结合几何关系，即可求解。?
考查磁感应强度是矢量性，掌握矢量合成法则，理解三角函数关系。
【解答】
由题意可知，相互垂直的两个磁场、，且，，?
根据勾股定理，则有：A点的磁感应强度大小为，故C正确，ABD错误。
故选C。
沈括在梦溪笔谈中记载了“以磁石磨针锋”制造指南针的方法，磁针“常微偏东，不全南也”他是世界上第一个指出地磁场存在磁偏角的人，比西方早了400年．关于地磁场，下列说法中正确的是
A.
地磁场只分布在地球的外部
B.
地理南极点的地磁场方向竖直向上
C.
地磁场穿过地球表面的磁通量为零
D.
地球表面各处地磁场的磁感应强度大小相等
【答案】C
【解析】
【分析】?
根据课本中有关地磁场的基础知识，同时明在确磁场及磁通量的性质；即可确定此题的答案。
本题考查了地磁场的性质以及磁通量等内容，要注意借助地磁场的磁场分布分析地磁场对应的性质。
【解答】?
A.根据磁场的性质可知，磁感线是闭合的，故地球内部一定有磁感线，故一定有磁场；故A错误；
B.地理南极是地磁北极附近所以磁感线往上，但二者并不重合，故并不是竖直向上的；故B错误；
C.根据磁通量的性质可知，由外向里和从里向外穿过地球表面的磁感线条数一定相等。故地磁场穿过地球表面的磁通量为零；故C正确；
D.地球两极处磁感应强度最大，而赤道上磁感应强度最小；故D错误；
故选C。
下列单位中与磁感强度B的单位特斯拉T不相等的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】略
在某中学实验室的桌面上放有一小磁针，已知地磁场在该处的水平分量为，方向向北。当在小磁针上方放一水平通电直导线时，小磁针偏向东北与正北方向夹角为，则关于通电导线的可能放置方向及电流在小磁针处产生的磁场大小正确的是
A.
南北放置，
B.
东西放置，
C.
南北放置，
D.
东西放置，
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查通电直导线周围的磁场，磁场的叠加原理以及磁场的方向的规定：小磁针静止时北极的指向即为该处磁场的方向。
【解答】
当在小磁针上方放一水平通电直导线时，小磁针偏向东北与正北方向夹角为根据磁场方向的规定知该处的和磁场方向为正北方向夹角为，由平行四边形定则可求出直导线的磁场方向可能向东大小为，由右手螺旋定则可判断导线在小磁针上方南北放置。故ABD错误，C正确。
故选C。
磁感应强度的单位是特斯拉，与它等价的是?
?
?
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据磁感应强度的定义式推导出特斯拉的单位。
磁感应强度的单位特斯拉是对量纲的考查中经常考查到的一点，要注意T是导出单位，可根据物理公式推导出各物理量单位的关系，要对公式熟悉．基础题。
【解答】
由公式，安培力的单位是N，而电流的单位是A，长度的单位为m，则单位的换算可得，即为1T，故A正确，BCD错误。
故选A。
如图所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流和，且。a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线截面共线，b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在的平面垂直。现将另一通电直导线分别放置在a、b、c、d并与原来的导线平行，则它所受安培力可能为零的位置是?
?
A.
a点
B.
b点
C.
c点
D.
d点
【答案】C
【解析】
【分析】
由安培定则可判出两导线在各点磁感线的方向，再由矢量的合成方法可得出磁感应强度为零的点的位置。
本题考查了通电直导线和通电线圈周围磁场的方向，本题考查了安培定则及矢量的合成方法，特别应注意磁场的空间性，注意培养空间想象能力。
【解答】
通电直导线分别放置在a、b、c、d并与原来的导线平行，导线所受安培力为零，则该点磁感应强度为0，即两电流在该点的合磁感应强度为0，说明两电流在该点的磁感应强度满足等大反向关系；根据右手螺旋定则在两电流的同侧磁感应强度方向相反，则为a或c，又，所以该点距远距近，所以是c点。故C正确，ABD错误。
故选C。
如图所示，矩形线框平面与匀强磁场方向垂直，穿过的磁通量为。若线框面积变为原来的，则磁通量变为???
???
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】
线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积，即。
本题主要考查了磁通量的公式，基础题。
【解答】
根据磁通量的概念可知，?；
若线框面积变为原来的?，则磁通量变为，故B正确，ACD错误。
故选B。
如图所示，三根通电长直导线a、b、c平行水平放置，它们的横截面恰位于直角三角形的三个顶点，，。导线a、b固定，导线a中通有方向垂直纸面向里、大小为I的恒定电流时，自由的通电长直导线c恰处于静止状态。已知通电长直导线在距导线r处产生的磁场的磁感应强度大小为为常数，I为通电长直导线中的电流大小，则导线b中电流的大小和方向为?
A.
电流大小为I，方向垂直纸面向里
B.
电流大小为，方向垂直纸面向里
C.
电流大小为I，方向垂直纸面向外
D.
电流大小为，方向垂直纸面向外
【答案】A
【解析】
【分析】
对于通电直导线的磁场的分布是以通电直导线为圆心的一个个同心圆，越靠近通电直导线，磁性越强，磁场分布就越密，对于多根通电直导线产生的磁感应强度，要使用矢量的叠加方法。
本题主要考察通电直导线的磁感应强度，以及磁感应强度的叠加的方法。
【解答】
同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，为使导线c处于静止状态，故导线ab中的电流方向均与导线c中的电流相反，导线b中电流的方向应为垂直纸面向里，由几何关系可知若导线ac间的距离为l，则导线bc间距离为，设导线b中电流大小为，导线c中电流大小为，导线c长为L，导线c在水平方向的合力为零，则有解得，故A正确，故BCD错误。
故选A。
在匀强磁场中某处P放一长度为、通电电流为的直导线，测得它受到的最大磁场力为，其方向竖直向上，现将通电导线从磁场撤走，则P处的磁感应强度为
A.
0
B.
，方向竖直向上
C.
，方向竖直向下
D.
，方向肯定不沿竖直方向
【答案】D
【解析】
【分析】
当通电导线垂直放入磁场中时，所受的磁场力最大，由求得磁感应强度B，磁感应强度B方向与磁场力方向并不是简单的共线关系。解决本题关键要知道当通电导线垂直放入磁场中时，所受的磁场力最大，掌握公式，基础题。
【解答】
由题意，通电导线放入磁场中所受磁场力最大，说明导线与磁场垂直，则有，得：，因磁感应强度B方向与磁场力方向并不是共线的关系，故知B的方向肯定不沿竖直方向；磁感应强度是由磁场本身决定的，与是否有电流无关，故将该通电导线从磁场撤走，则P处磁感应强度保持不变，故ABC错误，D正确。
故选D。
二、多选题（本大题共2小题，共8.0分）
1．关于磁感应强度的单位，下列等式正确的是???
A.
B.
C.
D.
【答案】BD
【解析】略
如图甲所示，一长直导线沿南北方向水平放置，在导线下方有一静止的灵敏小磁针．现在导线中通以图甲所示的恒定电流，测得小磁针偏离南北方向的角度的正切值与小磁针离开导线的距离之间的关系如图乙所示．若该处地磁场的水平分量为，则下列判断中正确的是
A.
通电后，小磁针的N极向纸里偏转
B.
通电后，小磁针静止时N极所指的方向即为电流在小磁针处产生的磁场方向
C.
电流在处产生的磁场的磁感应强度大小为
D.
处合磁场的磁感应强度大小为
【答案】AC
【解析】
【分析】
本题考查了通电电流周围产生的磁场及磁场的叠加，根据安培定则和平行四边形定则分析判断。
利用右手螺旋定则可以判断小磁针偏转的方向；通电后小磁针静止时N极所指的方向即为通电导线产生的磁场和地磁场叠加的磁场方向；利用平行四边形定则可以求出合场强的大小。
【解答】
A.根据安培定则可知，通电后小磁针的N极向纸里偏转，故A正确；
B.通电后小磁针静止时N极所指的方向即为通电导线产生的磁场和地磁场叠加的磁场方向，故B错误；
C.电流在处产生的磁场的磁感应强度大小为，则，故，故C正确；
D.由平行四边形定则可知，处合磁场的磁感应强度大小为，故D错误。
故选AC。
三、填空题（本大题共2小题，共8.0分）
在的匀强磁场中，有一个边长为的等边三角形线圈，当线圈平面与磁场方向垂直时，通过线圈的磁通量是________Wb，当线圈平面与磁场方向成角时，磁通量是________Wb。
【答案】；
【解析】略
一根长的通电导线放在磁感强度为的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，若它受到的磁场力为，则导线中的电流强度是________A。若将导线中的电流强度增大为，则磁感强度为________。
【答案】，
【解析】略
四、计算题（本大题共1小题，共10.0分）
?在磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长为，电流为0．，所受的磁场力为。
该位置的磁感应强度多大？
若将该电流撤去，该位置的磁感应强度又是多大？
若将通电导线跟磁场平行放置，该导线所受磁场力多大？
【答案】解：根据公式得：??T．
该处的磁感应强度不变，?T．
通电导线跟磁场平行放置时，所受磁场力为零，．
【解析】略
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