人教版（2019）高二物理必修第三册同步课时作业 （24）磁感应强度 磁通量

2020-2021学年高二物理人教版（2019）必修第三册同步课时作业
（24）磁感应强度
磁通量
一，选择题
1.关于磁感应强度,下列说法正确的是(
)
A.磁感应强度的方向就是置于该点的小磁针南极受力的方向
B.磁感应强度的方向就是置于该点的电流元所受的磁场力的方向
C.某电流元不受磁场力,说明该处磁感应强度一定为零
D.磁感应强度的大小和方向由某点磁场本身决定,跟置于该点的电流元无关
2.关于磁通量,下列说法正确的是(
)
A.穿过某个面的磁通量为零,该处的磁感应强度也为零
B.穿过某一平面的磁通量越大,该处的磁感应强度也越大
C.面积越大,通过这个面的磁通量就越大
D.当平面跟磁场方向平行时,穿过这个平面的磁通量必为零
3.关于磁感应强度B、电流I、导线长度l和电流所受磁场力F的关系，下面的说法中正确的是(　　)
A.在B＝0的地方，F一定等于零
B.在F＝0的地方，B一定等于零
C.若B＝1
T，I＝1
A，l＝1
m，则F一定等于1
N
D.若l＝1
m，I＝1
A，F＝1
N，则B一定等于1
T
4.如图所示，和是以为直径的半圆弧上的三点，为半圆弧的圆心，，在处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有垂直纸面向里、大小相等的恒定电流，这时点的磁感应强度大小为。若将处长直导线移开，则点的磁感应强度的大小为(
)
A．
B．
C．
D．
5.如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积，且“3”线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为、、，则它们的大小关系是(
)
A．
B．
C．
D．
6.如图所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量，则有(　　)
A.Φ1>Φ2
B.Φ1＝Φ2
C.Φ1<Φ2
D.无法确定
7.三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流。它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示。已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与该导线的距离成反比即,通电导线b在a处产生的磁场磁感应强度大小为B，则d处的磁感应强度大小为（
）
A．2B
B．B
C．3B
D．B
8.如图矩形线框在匀强磁场中绕轴匀速转动,从图示位置(磁场与线圈平面垂直)开始线框转动180°,在这个过程中磁通量变化情况是(???)
A.一直变大?????????????????????????
B.一直变小
C.先变大后变小???????????????????????
D.先变小后变大
9.在匀强磁场中,垂直于磁场方向放置一根长度为20cm、电流为1A的通电直导线,导线受到的磁场力大小为0.2N.则(
)
A.匀强磁场的磁感应强度大小为1T
B.匀强磁场的磁感应强度大小为0.01T
C.将通电导线从磁场中撤走,磁感应强度不变
D.将通电导线从磁场中撤走,磁感应强度大小变为零
10.有一小段通电导线，长为10
cm，其中的电流强度为5
A，把它置于匀强磁场中某处，受到的磁场力为100
N，则该处的磁感应强度B一定是(　　)
A.B＝200
T
B.B≤200
T
C.B≥200
T
D.以上几种情况都有可能
11.如图所示，在同一平面内有四根彼此绝缘的直导线，分别通有大小相同、方向如图所示的电流，要使由四根直导线所围成的面积内的磁通量增加，则应切断哪一根导线中的电流(　　)
A.切断i1
B.切断i2
C.切断i3
D.切断i4
12.如图所示，一柱状磁体其轴线与z轴平行，且在zOy平面内，其中点在y轴上。现有四个圆形线圈，a在xOz平面内，其轴线为y轴；b在yOz平面内；c在xOy平面内，d在zOy平面内。下列说法正确的是(　　)
A.穿过a、b、d的磁通量为零
B.穿过b、c、d的磁通量为零
C.穿过b、d的磁通量为零，穿过a、c的磁通量不为零
D.穿过a、b、c、d的磁通量均不为零
二，简答题
13.如图所示线圈平面abcd与水平方向成θ角，磁感线竖直向下，设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量Φ等于多少？
14.如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平，某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，他测得的数据记录如下所示，请你算出通电螺线管中的磁感应强度B。
已知：CD段导线长度为4×10－2
m，天平平衡时钩码重力为4×10－5
N，通过导线的电流为0.5
A。
答案以及解析
1.答案：D
解析：磁感应强度的方向与置于该点的小磁针N极受力的方向相同,选项A错误;磁感应强度的方向与置于该点的电流元所受的磁场力的方向垂直,选项B错误;某电流元不受磁场力,可能是电流元与磁场方向平行,不能说明该处磁感应强度一定为零,选项C错误;磁感应强度的大小和方向由某点磁场本身决定,跟置于该点的电流元无关,选项D正确.
2.答案：D
解析：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;当磁感线与线圈平行时,磁通量为零。因此不能根据磁通里的大小来确定磁感应强度。穿过某个面的磁通量为零,此时磁感应强度不一定为零,可能此平面与磁感线平行,故A错误。磁通量的大小除与磁感应强度有关,还与线圈的面积、线圈与磁感线之间的夹角有关,故穿过某一平面的磁通量越大,该处的磁感应强度不一定越大,故B错误。磁通量的大小除与磁感应强度有关,还与线圈的面积、线圈与磁感线之间的夹角有关,面积越大,通过这个面的磁通里不一定越大,故C错误。当平面跟磁场方向平行时,穿过这个平面的磁通量必为零,故D正确。
3.答案：A
解析　应用公式B＝或F＝IlB时要注意导线必须垂直于磁场方向放置。故选项B、C、D错误，A正确。
4.答案：B
解析：根据安培定则可知,两导线在O点形成的磁感应强度如图所示,合磁感应强度大小为.则根据几何关系可知,两导线单独形成的磁感应强度大小为，故B正确，ACD错误。
故选：B.
5.答案：A
解析：在条形磁铁内外都有磁场,套在条形磁铁外的三个线圈的磁通为内部向左的磁通减去外部向右的磁通。而内部向左的磁通相同,外部向右的磁通越大,抵消越多,总磁通越少,1,2在同一位置,1的外部面积大,则向右的磁通大,故面积一样,3位置外部B小,则外部向右磁通小;则;可知：，故A正确BCD错误。
故选：A。
6.答案：B
解析　由题图知，穿过圆环1、2的磁感线条数相等，故Φ1＝Φ2。
7.答案：B
解析：假设正方形的边长为L，通电导线b在a处所产生磁场的磁感应强度大小为B，
根据几何关系得：
每根通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度大小与距该导线的距离成反比，
则a与c在d处产生的磁场的强度：,b在d处产生的磁场的强度为.
则d点的磁感应强度：，故B正确，ACD错误；
故选：B.
8.答案：D
解析：图示位置（磁场与线圈平面垂直），此时穿过线框的磁通量最大，线框转过90°过程中，磁通量越来越小直至为0，再转过90°过程中，磁通量越来越大。故D正确，ABC错误；
9.答案：AC
解析：匀强磁场的磁感应强度大小为,磁感应强度是磁场固有的属性,将通电导线从磁场中撤走,磁感应强度大小不变,故A、C正确,B、D错误.
10.答案：C
解析　当通电导线与磁感应强度方向垂直时，B＝＝200
T，可见若通电导线与磁场不垂直，F不是最大的力，故B≥200
T，C正确。
11.答案：D
解析　根据安培定则判断出四根通电直导线中电流在所围面积内的磁场方向，可知只有i4中电流产生的磁场垂直于纸面向外，要使磁通量增加，应切断i4。
12.答案：A
解析　由磁感线的分布可知，磁感线与线圈b、d平行，不穿过两个线圈，则b、d两线圈的磁通量为零，对于线圈a，上半圆与下半圆磁感线的方向相反，数量相等，完全抵消，所以a的磁通量为零，A正确。
13.答案：BScos
θ
解析　方法一：把B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平面的分量B⊥，显然B∥不穿过线圈，且B⊥＝Bcos
θ，故Φ＝B⊥S＝BScos
θ。
方法二：先求出线圈在垂直于磁场方向的投影Sn，再求出磁通量。则Sn＝Scos
θ，所以Φ＝BSn＝BScos
θ。
14.答案：2.0×10－3
T
解析　由题意知，I＝0.5
A，G＝4×10－5
N，l＝4×10－2
m。电流天平平衡时，导线所受磁场力的大小等于钩码的重力，即F＝G。由磁感应强度的定义式
B＝得
B＝＝
T＝2.0×10－3
T
所以，通电螺线管中的磁感应强度为2.0×10－3
T。