13.2《磁感应强度 磁通量》练习题(2)(附答案)
一、选择题(1-7为单选题,8-10为多选题)
1. 将通电直导线置于匀强磁场中,导线与磁场方向垂直.若仅将导线中的电流增大为原来的3倍,则该匀强磁场的磁感应强度( )
A.减小为原来的 B.保持不变
C.增大为原来的3倍 D.增大为原来的9倍
2、现有一段长L=0.2 m、通有电流I=2.5 A的直导线,则关于此导线在磁感应强度为B的匀强磁场中所受磁场力F的情况,下列说法正确的是( )
A.如果B=2 T,则F一定为1 N
B.如果F=0,则B也一定为零
C.如果B=4 T,则F有可能为2 N
D.当F为最大值时,通电导线一定与B平行
3、先后在匀强磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线,导线与磁场方向垂直.如图1所示,图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系.下列说法中正确的是( )
A.A、B两点磁感应强度相等
B.A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度
C.A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度
D.无法比较磁感应强度的大小
4、磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是( )
A. B.
C. D.
5、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
6、如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流,a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等.关于以上几点处的磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.O点处的磁感应强度为零
B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反
C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同
D.a、c两点处的磁感应强度的方向不同
7、如图所示,两个同心放置的平面金属圆环,条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直,则通过两圆环的磁通量Φa、Φb间的关系是( )
A.Φa>Φb
B.Φa<Φb
C.Φa=Φb
D.不能确定
8、(多选) 彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面,下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是( )
9. (多选) 如图所示是等腰直角三棱柱,其平面abcd为正方形,边长为L,它们按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B0,则下列说法中正确的是( )
A.穿过abcd平面的磁通量大小为B0L2
B.穿过cdef平面的磁通量大小为B0L2
C.穿过abfe平面的磁通量大小为零
D.穿过abcd平面的磁通量大于穿过cdef平面的磁通量
10、(多选) 在磁感应强度为B0、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( )
491871013970A.b、d两点的磁感应强度大小相等
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
二、非选择题
11、地球上某地磁感应强度B的水平分量Bx=0.18×10-4 T,竖直分量By=0.54×10-4 T。求:
(1)此地地磁场磁感应强度B的大小及它的方向;
(2)在水平面2.0 m2的面积内地磁场的磁通量Φ。
12、电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,利用这种装置可以把质量为2.0 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6 km/s.若这种装置的轨道宽2 m,长为100 m,通过的电流为10 A,则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为_____________T,磁场力的最大功率P=_____________W(轨道摩擦不计).
13 、如图所示,有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.8 T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为10 cm。现于纸面内先后放上a、b两个圆形单匝线圈,圆心均在O处,a线圈半径为10 cm,b线圈半径为15 cm,问:
51949357620(1)在B减为0.4 T的过程中,a和b中磁通量分别改变多少?
(2)磁感应强度B大小不变,方向绕直径转过30°过程中,a线圈中磁通量改变多少?
(3)磁感应强度B大小、方向均不变,线圈a绕直径转过180°过程中,a线圈中磁通量改变多少?
13.2《磁感应强度 磁通量》练习题(2)(答案)
1、B 2、C 3、B 4、A 5、A 6、C 7、A 8、AB 9、BC 10、AC
11、[解析] (1)根据平行四边形定则,可知B=
=×10-4 T≈0.57×10-4 T
B的方向和水平方向的夹角为θ,则tan θ==3。
(2)题中地磁场竖直分量与水平面垂直,故磁通量Φ=By·S=0.54×10-4×2.0 Wb=1.08×10-4 Wb。
[答案] (1)大小为5.7×10-5 T,方向与水平面的夹角为θ,且tan θ=3 (2)1.08×10-4 Wb
12、 解析:电磁炮的原理就是装置受到安培力的作用而发射炮弹,F=IBL=ma,又2as=v2,解得:B=18 T.
磁场力的最大功率P=Fv=IBLv=2.16×106?W.
[答案]18? 2.16×106?
13、解析(1)a线圈面积正好与圆形磁场区域重合,
ΔΦ1=Bπr2,Φ2=B1πr2
ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|(B1-B)πr2|=1.256×10-2 Wb
b线圈面积大于圆形磁场面积,即线圈的一部分面积在磁场区域外,有磁感线穿过的面积与a线圈相同,故磁通量的变化量与a线圈相同。
(2)磁场转过30°,a线圈面积在垂直磁场方向的投影为πr2cos 30°,则Φ=Bπr2cos 30°
ΔΦ=|Φ-Φ1|=Bπr2(1-cos 30°)≈3.4×10-3 Wb。
(3)以线圈a正对读者的一面为观察对象,初状态磁感线从该面穿入,线圈转180°后,磁感线从该面穿出,故ΔΦ=BS-(-BS)=2BS≈5.0×10-2 Wb。
答案(1)1.256×10-2 Wb 1.256×10-2 Wb
(2)3.4×10-3 Wb (3)5.0×10-2 Wb