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教科版 (2019)必修第三册2 磁感应强度磁通量课后作业题

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这是一份教科版 (2019)必修第三册2 磁感应强度磁通量课后作业题，共19页。试卷主要包含了0分），【答案】C，【答案】A，【答案】D等内容，欢迎下载使用。

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3.2磁感应强度磁通量同步练习教科版（ 2019）高中物理必修第三册

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

如图所示，两根互相垂直的绝缘长直导线紧挨放置，导线中分别通有向上和向右的大小相等的电流。正方形分别关于两导线对称，、、、四点的磁感应强度大小分别为、、、。下列说法正确的是

A. 、大小相等 B. 、大小相等
C. 、大小相等 D. 、大小相等

在磁感应强度大小为，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，是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中

A. 两点的磁感应强度大小相等
B. 两点的磁感应强度大小相等
C. 点的磁感应强度的值最小
D. 点的磁感应强度的值最大

如图所示，一根通电导线垂直放在磁感应强度为的匀强磁场中，以导线为中心，半径为的圆周上有、、、四个点，已知点的实际磁感应强度为，则下列说法中正确的是

A. 直导线中电流方向垂直纸面向里
B. 点的磁感应强度为
C. 点的磁感应强度为，方向向右
D. 点的磁感应强度为，方向斜向下，与磁场方向成角

如图所示，垂直纸面放置的两根平行长直导线分别通有方向相反的电流和，且，纸面内的一点到两根导线的距离相等，则该点的磁感应强度方向可能为图中的

A. B. C. D.

取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图甲所示的螺线管，当该螺线管中通以大小为的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为；若将另一根长导线对折后绕成如图乙所示的螺线管，并通以大小也为的电流，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为

A. B. C. D.

如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，有一等腰直角三角形。点有一根垂直于平面的直导线。当导线中通有图示方向的电流时，点的磁感应强度为零。则点的磁感应强度大小为

A. B. C. D.

司南的发明与应用，梦溪笔谈中有关于磁偏角的记载，说明中国是发现并应用地磁场最早的国家．在地球赤道上放置可以在水平方向自由转动的小磁针，在小磁针正上方与小磁针平行固定一直导线．现给导线中通入稳定直流电流，小磁针重新静止后指向北偏东已知地球赤道附近地面上的地磁场的磁感强度为，若不计地磁场的磁偏角，设通电直导线中电流的磁场在小磁针位置的磁感强度大小为，则下列说法正确的是

A. 赤道附近地面上的地磁场的磁感强度方向由北向南
B. 直导线中通入的电流方向由南向北
C. ，方向水平向东
D. ，方向水平向东

如图，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，两长直导线和垂直于纸面固定放置，分别通有大小相等方向相反的电流，纸面内两导线连线的中点处的磁感应强度恰好为零，下列说法正确的是

A. 中的电流在点处产生的磁感应强度大小为
B. 中的电流在点处产生的磁感应强度大小为
C. 仅让中的电流反向，则点处的磁感应强度大小为
D. 仅让中的电流反向，则点处的磁感应强度大小仍为

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

如图所示，两直导线中通以相同的电流，矩形线圈位于两导线之间的实线位置Ⅰ，穿过线圈的磁通量为，已知虚线位置Ⅱ与实线位置Ⅰ关于右边的直导线对称，虚线位置Ⅲ与两直导线的距离相等，虚线位置Ⅳ和虚线位置Ⅴ关于左边直导线对称，且与左边直导线的距离和实线位置Ⅰ与右边直导线的距离相等，现将线圈由实线位置移到图示各个虚线位置，则

A. 将线圈由实线位置Ⅰ移到图示虚线位置Ⅱ时，磁通量不变
B. 将线圈由实线位置Ⅰ移到图示虚线位置Ⅲ时，磁通量变化大小为
C. 将线圈由实线位置Ⅰ移到图示虚线位置Ⅳ时，磁通量变化为零
D. 将线圈由实线位置Ⅰ移到图示虚线位置Ⅴ时，磁通量不变

二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）

无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度的大小与电流大小成正比，与导线到这一点的距离成反比，即式中为常数如图所示，两根无限长直导线分别通有电流和两根导线连线上与点关于中点对称，中垂线上与点也关于点对称下列说法正确的是

A. 、两点的磁感应强度大小相等、方向相同
B. 、两点的磁感应强度大小不等、方向相同
C. 、两点的磁感应强度大小相等、方向不同
D. 、两点的磁感应强度大小不等、方向相同

如图所示，两根平行长直导线相距，通有大小相等、方向相反的恒定电流，、是导线所在平面内的两点，左侧导线与它们的距离均为关于这两点处的磁感应强度，下列判断正确的是

A. 处的磁感应强度垂直纸面向外
B. 处的磁感应强度垂直纸面向里
C. 、两处的磁感应强度大小相等
D. 处的磁感应强度大于处的磁感应强度

无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度的大小与电流大小成正比，与导线到这一点的距离成反比，即式中为常数如图所示，两根相距的无限长直导线分别通有电流和在两根导线的连线上有、两点，点为两根直导线连线的中点，点距电流为的导线的距离为下列说法正确的是

A. 点和点的磁感应强度方向相同
B. 点和点的磁感应强度方向相反
C. 点和点的磁感应强度大小比为
D. 点和点的磁感应强度大小比为

关于磁场，下列说法正确的是

A. 磁场的方向就是一小段通电导线在该点的受力方向
B. 电流元所受安培力为零，则该处磁感应强度也为零
C. 根据安培分子电流假说，所谓磁化就是分子电流由无序变成有序排列
D. 穿过平面的磁通量为零，磁感应强度不一定为零

三条在同一平面纸面内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为，方向如图所示．、和三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等．将、和处的磁感应强度大小分别记为、和，下列说法正确的是

A.
B.
C. 和处磁场方向垂直于纸面向外，处磁场方向垂直于纸面向里
D. 处磁场方向垂直于纸面向外，和处磁场方向垂直于纸面向里

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明：

如图所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应______．
A.平行于南北方向，位于小磁针上方
B.平行于东西方向，位于小磁针上方
C.平行于东南方向，位于小磁针下方
D.平行于西南方向，位于小磁针下方
此时从上向下看，小磁针的旋转方向是______填顺时针或逆时针．
如图所示是电子射线管示意图．接通电源后，电子射线由阴极沿轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下轴负方向偏转，在下列措施中可采用的是______填选项代号
A.加一磁场，磁场方向沿轴负方向
B.加一磁场，磁场方向沿轴正方向
C.加一电场，电场方向沿轴负方向
D.加一电场，电场方向沿轴正方向
如图所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互______填排斥或吸引，当通以相反方向的电流时，它们相互______填排斥或吸引，这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用．也就是说，电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用．
如图所示，在水平桌面上有一个台秤，台秤上沿东西方向放置金属棒，金属棒处在沿南北方向的匀强磁场中。现通过测量金属棒在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小并判定其方向。

在图中画线代替导线完成实验电路图，要求接通电源后电流由流向。

完成下列主要实验步骤中的填空：

按图接线；

保持开关断开，读出台秤示数；

闭合开关，调节的阻值使电流大小适当，此时台秤仍有读数，然后读出并记录台秤示数和________；

用米尺测量________。

用测量的物理量和重力加速度表示磁感应强度的大小，可以得到________。

判断磁感应强度方向的方法是：若，磁感应强度方向垂直金属棒向________填“南”或“北”。

四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

某地地磁场磁感应强度的水平分量，竖直分量求：

地磁场的大小及它与水平方向的夹角．

在水平面内的面积内地磁场的磁通量．

如图所示，矩形线圈的面积为，放在磁感应强度为的匀强磁场中，线圈的一边与磁感线垂直，线圈平面与磁场方向成角，求：

穿过线圈的磁通量是多大？

当线圈从图示位置绕边转过的过程中，穿过线圈的磁通量变化了多少？

如图所示，矩形线圈的面积为，放在磁感应强度为的匀强磁场中，线圈的一边与磁感线垂直，线圈平面与磁场方向成角，求：

穿过线圈的磁通量是多大？

当线圈从图示位置绕边转过的过程中，穿过线圈的磁通量变化了多少？

答案和解析

1.【答案】

【解析】

【分析】
由右手螺旋定则可判出两导线在各点磁场的方向，再由矢量的合成方法可得出各点磁感应强度的大小及方向。
本题考查了右手螺旋定则及矢量的合成方法，知道磁感应强度是矢量，合成分解遵循平行四边形定则。
【解答】
根据右手螺旋定则：向上的电流在、产生的磁场垂直直面向外，在、产生的磁场垂直纸面向里；
向右的电流在、产生的磁场垂直纸面向外，在、产生的磁场垂直纸面向里；
分别关于两导线对称，根据矢量叠加原理可得垂直于纸面向外，为零，垂直于纸面向里，为零，且、大小相等，故ABD错误，C正确。
故选C。

2.【答案】

【解析】

【分析】

该题考察了磁场的叠加问题．用右手定则首先确定通电直导线在四点产生的磁场的方向，利用矢量的叠加分析叠加后磁场大小变化和方向，从而判断各选项。
磁感应强度既有大小，又有方向，是矢量．它的合成遵循矢量合成的平行四边形法则。

【解答】
用右手螺旋定则判断通电直导线在四个点上所产生的磁场方向，如图所示：
点有向上的磁场，还有电流产生的向上的磁场，电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相同，叠加变大，磁感应强度的值最大；
点有向上的磁场，还有电流产生的水平向左的磁场，磁感应强度叠加变大，方向向左上；
点电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相反，叠加变小，则磁感应强度的值最小；
点有向上的磁场，还有电流产生的水平向右的磁场，叠加后磁感应强度的方向向右上；

点与点叠加后的磁场大小相等，但是方向不同；
由上分析可知，选项ABD错误，选项C正确；
故选C。

3.【答案】

【解析】

【分析】
本题考查安培定则和平行四边形定则，注意在空间任意一点的磁感应强度都通电导线产生的磁场和匀强磁场的叠加。由题，点的磁感应强度为，说明通电导线在点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，由安培定则判断出通电导线中电流方向。通电导线在四点处产生的磁感应强度大小相等，根据平行四边形定则进行合成分析、、三点的磁感应强度大小和方向。
【解答】
A.由题意可知，点的磁感应强度为，说明通电导线在点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，即得到通电导线在点产生的磁感应强度方向水平向左，根据安培定则判断可知，直导线中的电流方向垂直纸面向外，故A错误；
B.根据矢量合成规律可知，通电导线在处的磁感应强度方向竖直向上，则点感应强度为，方向与的方向成斜向上，故B错误；
C.通电导线在处的磁感应强度方向水平向右，则点磁感应强度为，方向向右，故C正确；
D.由上可知，通电导线在点产生的磁感应强度大小为，由安培定则可知，通电导线在处的磁感应强度方向竖直向下，根据平行四边形与匀强磁场进行合成得知，点感应强度为，方向与的方向成斜向下，故D错误。
故选C。

4.【答案】

【解析】

【分析】
根据右手螺旋定则判断出两电流在点的磁感应强度方向，根据平行四边形定则得出合场强的方向
解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流周围的磁场，以及知道磁感应强度是矢量，合成分解遵循平行四边形定则。
【解答】
根据右手螺旋定则得出两电流在点的磁场方向，如图，根据平行四边形定则知点的合场强可能为方向。故C正确，、、D错误。
故选：。

5.【答案】

【解析】

【分析】

考查了通电螺线管周围的磁场，弄清两图中电流以及导线的绕法的异同即可正确解答本题；
要根据安培定则正确分析通电直导线、通电螺线管等周围磁场分部情况。

【解答】

题图乙中螺线管上的长导线可等效为两个通过等大、反向电流的通电螺线管，两螺线管中的电流方向相反，由安培定则可知产生的磁场方向也是大小相等、方向相反的，所以螺线管内中部的磁感应强度为零，BCD错误，A正确．

故选A。

6.【答案】

【解析】

【分析】
依据右手螺旋定则，结合矢量的合成法则，及三角知识，即可求解。
考查右手螺旋定则与矢量的合成的内容，掌握几何关系与三角知识的应用，理解外加磁场方向是解题的关键。
【解答】
由题意知：点的磁感应强度为零，根据右手螺旋定则可知，通电直导线在处形成的磁感应强度方向垂直于向上，大小等于匀强磁场的磁感应强度大小，所以匀强磁场的磁感应大小竖直向下；所以在点，通电直导线形成的磁感应强度大小为，方向垂直于，故C点的磁感应强度为：，故C正确，ABD错误。
故选C。

7.【答案】

【解析】

【分析】
本题考查了地磁场；明确地磁场的磁感线的分布情况是解题的关键。
根据小磁针静止时所指方向即为该处磁感应强度的方向，根据磁场的叠加可得通电直导线中电流的磁场在小磁针位置的磁感强度大小和方向；根据安培定则可判断出导线中电流方向。
【解答】
A.由于不计磁偏角，赤道附近地面上的地磁场方向由南向北，故A错误；
由小磁针重新静止后所指方向可知，小磁针位置处的合磁场的磁感应强度方向北偏东，则直线电流磁场在该处的磁感强度大小，方向水平向东，故C错误，D正确；
B.由安培定则可知导线中的电流方向由北向南，故B错误。
故选D。

8.【答案】

【解析】

【分析】
根据通电直导线产生的磁场的特点，利用右手定则判断导线在点的磁场大小即可解答。
本题主要考查通电直导线的磁场特点以及磁场的叠加原则，解题的关键在于熟练的运用右手定则。
【解答】
．导线在点磁场均是竖直向下，且大小相等，假设两根导线在点产生的磁场为，则有，所以，且方向竖直向下，故AB错误；
C.让中的电流反向，则导线在点磁场的叠加为零，此时点磁场大小即为原磁场大小，故C错误；
D.让中的电流反向，则导线在点磁场的叠加为零，此时点磁场大小即为原磁场大小，故D正确。
故选D。

9.【答案】

【解析】略

10.【答案】

【解析】

【分析】
本题考查了求磁通量变化问题，知道磁通量的计算公式、分析清楚线段的位置变化即可解题。
【解答】
在距离通电直导线距离相等的位置电流产生的磁感应强度大小相等；
A.由于Ⅰ处与Ⅱ处的磁感应强度大小不同，将线圈由实线位置Ⅰ移到题图示虚线位置Ⅱ时，磁通量大小发生变化，故A错误；
B.虚线位置Ⅲ在两导线之间且距离两直导线的距离相等，磁通量为零，将线圈由实线位置Ⅰ移到题图示虚线位置Ⅲ时，磁通量变化大小为，故B正确；
C.图示虚线位置Ⅳ的磁场方向垂直纸面向里，而实线位置Ⅰ的磁场方向垂直纸面向外，两个位置磁通量大小相等，所以将线圈由实线位置Ⅰ移到题图示虚线位置Ⅳ时，磁通量变化大小为，故C错误；
D.将线圈由实线位置Ⅰ移到题图示虚线位置Ⅴ时，磁通量大小发生变化，故D错误。
故选B。

11.【答案】

【解析】略

12.【答案】

【解析】

【分析】
本题关键要掌握安培定则，运用磁场的叠加分析磁感应强度的大小。
【解答】
A、根据安培定则判断知左侧导线在点产生的磁场方向向外，右侧导线在点产生的磁场方向向里，由于点离左侧导线更近，故处的合磁感应强度垂直纸面向外，故A正确；
B、根据安培定则判断知左侧导线在点产生的磁场方向向里，右侧导线在点产生的磁场方向向里，故处的合磁感应强度垂直纸面向里，故B正确；
、由的分析可知，处的磁感应强度大于处的，故C错误。
故选ABD。

13.【答案】

【解析】略

14.【答案】

【解析】

【分析】

磁感应强度的方向就是磁场的方向，是小磁针静止的时候极所指的方向，也是小磁针的极所受力的方向，磁感应强度的方向与通电导线所受安培力的方向垂直。安培认为通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的，它们产生的磁场互相抵消，对外不显磁性。当外界磁场作用后，分子电流的取向大致相同，显示出宏观磁性。

本题主要考察磁感应强度的概念，着重在于概念的理解。

【解答】

A.某处磁感应强度的方向与一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向垂直，是小磁针静止的时候极所指的方向，故A错误；

B.电流元平行于磁场，所受安培力为零，但该处磁感应强度不为零，故B错误；

C.根据安培分子电流假说，磁化就是分子电流由无序变成有序排列，故C正确；

D.当某一面积与磁感线平行时，穿过面积的磁通量为零，则该处的磁感应强度并不一定为零，故D正确。

故选CD。

15.【答案】

【解析】解：、、由题意可知，点的磁感应强度等于三条通电导线在此处叠加而成，即垂直纸面向外，而点与点有相同的情况，有两根相互抵消，则由第三根产生磁场，即为垂直纸面向外，而点三根导线产生磁场方向相同，所以叠加而成的磁场最强，故A正确，B错误；
C、、由图可知，根据右手螺旋定则可得，和处磁场方向垂直于纸面向外，处磁场方向垂直于纸面向里，故C正确，B错误。
故选：。
通电导线周围存在磁场，且离导线越远场强越弱．磁场不但有大小而且有方向，方向相同则相加，方向相反则相减．并根据矢量叠加原理来求解．
根据通电导线周围的磁场对称性、方向性，去确定合磁场强度大小．磁场的方向相同，则大小相加；方向相反的，大小相减．同时考查矢量叠加原理．

16.【答案】逆时针吸引排斥

【解析】解：由于无通电导线时，小磁针极向南，极指北，位于南北方向，若导线的磁场仍使小磁针南北偏转，根本无法观察，所以为使实验方便效果明显，导线应平行于南北方向位于小磁针上方，这样当导线中通电时，小磁针能向东西偏转，实验效果比较明显．故A正确，BCD错误；
故选：
根据右手螺旋定则，导线电流产生的磁场在磁针处为垂直纸面向里，故此时从上向下看，小磁针的旋转方向是逆时针
、若加一沿轴负方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿轴负方向，亮线不偏转，不符合题意．故A错误．
    、若加一沿轴正方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿轴负方向，亮线向下偏转，符合题意．故B正确．
    、若加一沿轴正方向的电场，电子带负电，电场力方向沿轴负方向，亮线不偏转，不符合题意．故C错误．
    、若加一沿轴负方向的电场，电子带负电，电场力方向沿轴正方向，亮线不偏转，不符合题意．故D错误．
故选：
图中，研究右导线的受力情况：将左导线看成场源电流，根据安培定则可知，它在右导线处产生的磁场方向向外，由左手定则判断可知，右导线所受的安培力方向向左；同理，将右导线看成场源电流，左导线受到的安培力向右，两导线要靠拢，说明电流方向相同时，两导线相互吸引；
同理可知：当通入电流方向相反时，两导线远离，两导线相互排斥；
故答案为：吸引，排斥
故答案为：，逆时针；；吸引，排斥
使小磁针效果明显，应让其向东西方向转，电流应位于南北方向，从而即可求解；电子射线由阴极沿轴方向射出，形成的亮线向下轴正方向偏转，说明电子受到的洛伦兹力方向向下，将四个选项逐一代入，根据左手定则判断分析，选择可行的磁场方向；根据安培定则和左手定则，判断两导线之间的作用力性质，从而即可求解．
本题考查了奥斯特的电流磁效应实验、安培定则，电流的磁场、磁场对电流的作用，要在理解的基础上加强记忆，本题考查电偏转与磁偏转方向判断的能力．负电荷运动的方向与电流方向相反，洛伦兹力方向由左手定则判断

17.【答案】见解析图；
电流表的示数；金属棒的长度；
；
南

【解析】

【分析】
理解实验原理是解决实验类题目的关键，此题关键是对线框受力分析，根据平衡条件求磁感应强度，注意电表的正负极。
用滑动变阻器的限流式接法即可；
金属框平衡时测量才有意义，读出电阻箱电阻并用天平称量细沙质量；安培力与电流长度有关，安培力合力等于金属框架下边受的安培力；
根据平衡条件分列式即可求解；
根据左手定则判断即可。
【解答】
如图所示
；
重新处于平衡状态；读出电流表的示数；此时细沙的质量；金属棒的长度；
根据平衡条件，有：；
解得：；
根据左手定则判定磁感应强度方向的方法是：若，磁感应强度方向垂直金属棒向外；故磁感应强度方向垂直金属棒向南；
故答案为：如上图所示；

电流表的示数；金属棒的长度；
；
南。