第6章 第2节 磁感应强度 Word版含解析

第六章　第二节
A组·基础达标
1．在电流产生的磁场中，某点的磁感应强度的大小决定于(　　)
A．该点在磁场中的位置
B．该点处的电流大小和方向
C．产生磁场的电流
D．产生磁场的电流和该点在磁场中的位置
【答案】D　【解析】电流周围的磁感应强度的大小除了与电流大小有关外，还和该点与电流的距离有关．
2．如图所示，直导线处于足够大的磁场中，与磁感线成30°角．导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的安培力，下列方法不正确的是(　　)
A．增大电流I
B．增加直导线的长度
C．使导线在纸面内顺时针转过30°
D．使导线在纸面内逆时针转过60°
【答案】C　【解析】由磁场力公式F＝ILB(L指与磁场方向垂直的有效长度)可知，导线与磁场方向垂直时磁场力最大．
3．把长度为L、电流为I的一小段电流元放入某磁场中的A、B两点，电流元在A点受到的磁场力较大，则(　　)
A．A点的磁感应强度一定大于B点的磁感应强度
B．A、B两点磁感应强度可能相等
C．A、B两点磁感应强度一定不相等
D．A点磁感应强度一定小于B点磁感应强度
【答案】B　【解析】由于电流元方向和磁场方向关系不确定，所以无法比较A、B两点的磁感应强度，故B正确．
4．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
【答案】D　【解析】导体受到的是最大磁场力F＝1.0 N，可判知导体与磁场方向垂直，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，因为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，仍为10 T．故D正确．
5．在国际单位制中，磁感应强度单位的符号是(　　)
A．N/C B．T
C．V/m D．Wb/m
【答案】B　【解析】N/C是电场强度的单位，故A错误；T是磁感应强度的单位，故B正确；V/m是电场强度的单位，故C错误；Wb是磁通量的单位，根据Φ＝BS，所以B＝，1 T＝1 Wb/m2，所以Wb/m2也是磁感应强度的单位，故D错误．
6．如图所示，两个完全相同的通电圆环A、B的圆心O重合、圆面相互垂直．通电电流相同，电流方向如图所示，设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度都为B0，则O处的磁感应强度大小和方向分别为(　　)
A．0 B．2B0，向外斜上方
C．B0，向里斜下方 D．B0，向里斜上方
【答案】C　【解析】由安培定则可知，图中A环在圆心O处产生的磁感应强度的方向是垂直纸面向里，B环在圆心O处产生的磁感应强度的方向是竖直向下．根据平行四边形定则可知，圆心O处磁感应强度大小为＝B0，方向为向里斜下方，故C正确．
7．如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将(　　)
A．逐渐增大　　 B．逐渐减小
C．保持不变　 D．不能确定
【答案】B　【解析】线框远离导线时，穿过线框的磁感应强度减小，线框的面积不变，所以穿过线框的磁通量减小．
8．在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度，具体做法是：在一根南北方向放置的直导线的正下方10 cm处放一个罗盘．导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的N极)指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度．现已测出此地的地磁场水平分量为5.0×10－5 T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置，如图所示．由此测出该通电直导线在其正下方10 cm处产生磁场的磁感应强度大小为(　　)
A．5.0×10－5 T B．1.0×10－4 T
C．8.66×10－5 T　 D．7.07×10－5 T
【答案】C　【解析】如图所示为磁场的分布图，则该位置产生的磁感应强度B2的大小为B2＝B1tan 60°＝8.66×10－5 T.
9．三根平行长直导线，分别垂直地通过一等腰直角三角形的三个顶点，如图所示．现在使每条通电导线在斜边中点处所产生的磁感应强度大小均为B，则该处实际磁感应强度的大小如何？方向如何？(用某角的正切函数值表示即可)
【答案】B，方向与斜边夹角满足tan α＝2.
【解析】根据安培定则，I1和I3在O点处产生的磁感应强度B1、B3方向相同，I2在O点处产生的磁感应强度方向与B1、B3方向垂直，如图所示．故O点处实际磁感应强度大小为B0＝＝B．实际磁感应强度方向与斜边夹角满足tan α＝2.
B组·能力提升
10．一小段通电导线，长0.1 m，通过导线的电流为5 A，把它放入磁场中某一位置，受到的磁场力是1 N，则该处磁感应强度的大小可能为(　　)
A．0.8 T B．1.2 T
C．1.8 T D．2.2 T
【答案】B　【解析】若导线与磁场垂直，则该处的磁感应强度B＝＝ T＝2 T，若导线不与磁场垂直，则磁感应强度B>2 T，故A、B、C错误，D正确．
11．如图所示，一半圆形球面，大圆面垂直匀强磁场放置，此时穿过它的磁通量为Φ1，现使它绕着大圆平面圆心，并垂直于匀强磁场的轴转动90°后，磁通量为Φ2.下面正确的是(　　)
A．Φ1＝0　 B．Φ2＝0
C．Φ1＝2Φ2　 D．Φ1＝Φ2
【答案】B　【解析】转动前磁通量等于穿过大圆的磁
通量，不为零，转动90°后，磁感线从球面穿进，又从另外球面穿出，通过这个半球面的磁通量Φ2＝0.因此A、C、D错误，B正确．
12．如图所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长L＝0.20 m的正方形，放在磁感应强度为B＝0.50 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？
【答案】5.5×10－3 Wb
【解析】线圈横截面是正方形时的面积
S1＝L2＝(0.20)2 m2＝4.0×10－2 m2
穿过线圈的磁通量
Φ1＝BS1＝0.50×4.0×10－2 Wb＝2.0×10－2 Wb
横截面为圆形时，其半径r＝＝
横截面面积S2＝π2≈5.1×10－2 m2
穿过线圈的磁通量
Φ2＝BS2＝0.50×5.1×10－2 Wb＝2.55×10－2 Wb
所以磁通量的变化量
ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(2.55－2.0)×10－2 Wb＝5.5×10－3 Wb.