人教版 (2019)必修 第三册第十三章 电磁感应与电磁波初步2 磁感应强度 磁通量同步测试题

这是一份人教版 (2019)必修 第三册第十三章 电磁感应与电磁波初步2 磁感应强度 磁通量同步测试题，共7页。

题组一 磁感应强度
1．根据磁感应强度的定义式B＝eq \f(F,Il)，下列说法中正确的是( )
A．在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、l的乘积成反比
B．一小段通电直导线在空间某处受磁场力F＝0，那么该处的B一定为零
C．磁场中某处B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向相同
D．一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力F也一定为零
2．磁感应强度的单位是特斯拉(T)，与它等价的是( )
A.eq \f(N,A·m) B.eq \f(N·A,m)
C.eq \f(N·A,m2) D.eq \f(N,A·m2)
3．先后在磁场中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．在匀强磁场中的某一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直，先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不同．以下图像描述的是导线受力的大小F与通过导线的电流I的关系，a、b两点各代表一组F、I的数据，其中正确的是( )
5.
如图所示，在空间某点A仅存在大小、方向恒定的两个磁场B1、B2，B1＝3 T，B2＝4 T，A点的磁感应强度大小为( )
A．7 T
B．1 T
C．5 T
D．大于3 T小于4 T
题组二 磁通量
6．(多选)关于磁通量的单位，下列说法正确的是( )
A．在国际单位制中，磁通量的单位为韦伯，简称为韦，符号为Wb
B．在国际单位制中，磁通量的单位为特斯拉，简称为特，符号为T
C．1 Wb＝1 N·s
D．1 Wb＝1 T·m2
7．下列对磁通量的理解正确的是( )
A．将一平面置于匀强磁场中的任何位置，穿过该平面的磁通量总相等
B．当线圈与匀强磁场垂直时，穿过该线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积
C．如果将一与匀强磁场垂直的闭合线圈转动180°，磁通量的变化量为零
D．把一个线圈放在M、N两处，若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时的大，则M处的磁感应强度一定比N处的大
8.
如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的直线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为( )
A.eq \f(BL2,2) B.eq \f(NBL2,2)
C．BL2 D．NBL2
9．将面积为3.0×10－4m2的圆面放入水平向右的匀强磁场中，圆面与磁感线之间的夹角为30°，如图所示，若穿过该圆面的磁通量为3.0×10－5 Wb，则此匀强磁场的磁感应强度B应等于( )
A．1.0×10－1T B．5.0×10－2T
C．2.0×101T D．2.0×10－1T
[等级提升练]
10．如图所示，在条形磁铁外套有A、B两个大小不同的圆环，穿过A环的磁通量ΦA与穿过B环的磁通量ΦB相比较，则( )
A．ΦA>ΦB B．ΦA<ΦB
C．ΦA＝ΦB D．不能确定
11．如图所示，A和B为两根互相平行的长直导线，通以同方向等大电流，虚线C为在A和B所确定的平面内与A、B等距的直线，则下列说法错误的是( )
A．两导线间的空间不存在磁场
B．虚线C处磁感应强度为零
C．AC间磁感应强度垂直纸面向里
D．CB间磁感应强度垂直纸面向外
12.
科考队进入某一磁矿区域后，发现指南针原来指向正北的N极逆时针转过30°(如图所示)，设该位置地磁场磁感应强度水平分量为B，则磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时的值为( )
A.eq \f(B,2) B．B
C．2B D.eq \f(\r(3)B,2)
13.
如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线a和b，通有等值电流．在纸面上距a、b等远处有一点P，若P点合磁感应强度B的方向水平向左，则导线a、b中的电流方向是( )
A．a中向纸里，b中向纸外
B．a中向纸外，b中向纸里
C．a、b中均向纸外
D．a、b中均向纸里
14．如图所示，ab、cd为两根相距2 m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，质量为3.6 kg的金属棒MN放在导轨上．当金属棒中通以5 A的电流时，金属棒沿导轨做匀速运动；当金属棒中的电流增大到8 A时，金属棒能获得2 m/s2的加速度．求匀强磁场的磁感应强度的大小．
分层作业16 磁感应强度 磁通量
1．解析：磁场中某点通电导线受力的大小，除和磁场强弱有关外，还和导线的方向有关，导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力的大小也不相同．
答案：D
2．解析：当导线与磁场方向垂直时，由公式B＝eq \f(F,Il)知，磁感应强度B的单位由F、I、l的单位决定．在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称T,1 T＝1 eq \f(N,A·m).
答案：A
3．解析：导线受到的磁场力F＝BIl.对于题图给出的F－I图线，直线的斜率k＝Bl，由题图可知ka>kb，又因A、B两处导线的长度l相同，故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度，故选B.
答案：B
4．解析：在匀强磁场中，当电流方向与磁场垂直时，所受安培力F＝BIl，由于磁感应强度B和导线长度l不变，因此F与I的关系图像为过原点的直线，故A、C、D错误，B正确．
答案：B
5．解析：磁感应强度B是矢量，所以其合成适用平行四边形定则，B＝eq \r(B\\al(2,1)＋B\\al(2,2))＝eq \r(32＋42) T＝5 T.
答案：C
6．解析：特斯拉为磁感应强度的单位，A对，B错；根据Φ＝BS可知C错，D对．
答案：AD
7．解析：磁通量的表达式为Φ＝BScs θ，其中θ为平面和该平面沿垂直磁场方向的投影面之间的夹角，因此磁通量的大小与平面所放置的位置有关，A错误；易知B正确；假设线圈的面积为S，磁场的磁感应强度为B，若开始磁通量为BS，转动180°后的磁通量为－BS，则磁通量的变化量为－2BS，C错误；因不明确线圈平面与磁场方向的夹角大小，所以M、N两点的磁感应强度的大小不能确定，D错误．
答案：B
8．解析：穿过线圈的磁通量Φ＝B·eq \f(1,2)L2＝eq \f(BL2,2)，选项A正确．
答案：A
9．解析：根据磁通量Φ＝BSsin 30°，则有B＝eq \f(Φ,Ssin 30°)＝2.0×10－1 T，故D正确，ABC错误．
答案：D
10．解析：
本题考查磁通量的概念．Φ＝Φ内－Φ外，分别画出穿过A、B环的磁感线分布如图所示，磁铁内的磁感线条数与其外部磁感线条数相等．通过A、B环的磁感线条数应该这样粗略计算，用磁铁内的磁感线总条数减去磁铁外每个环中的磁感线条数(因为磁铁内、外磁感线的方向相反)．很明显，磁铁外部的磁感线通过B环的条数比A环的多，故B环中剩下的磁感线条数比A环中剩下的磁感线条数少，所以ΦA >ΦB.故A正确，B、C、D都错误．
答案：A
11．解析：设电流A、B在空间产生的磁场分别为BA、BB，根据安培定则，电流A在AB间产生的磁场垂直纸面向里，而电流B在AB间产生的磁场垂直纸面向外，又因IA＝IB，故在AC区，BA>BB，合磁场方向垂直于纸面向里，在BC区，BA答案：A
12．解析：
由题可知，磁矿所产生的磁场使原来指向正北的N极逆时针转过30°，根据三角形定则可知：磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时方向与图中虚线垂直，则大小为Bsin 30°＝eq \f(B,2).
答案：A
13．解析：因为通电直导线周围磁场的磁感线是多组以导线上各点为圆心垂直于导线的同心圆，所以直导线a中电流在P处激发的磁场方向垂直于a、P连线，直导线b中电流在P处激发的磁场方向垂直于b、P连线．又因为P点合磁感应强度B的方向水平向左，所以由矢量合成法则可知，a中电流在P处激发的磁场方向垂直aP向下，b中电流在P处激发的磁场方向垂直bP向上，再根据安培定则很容易判断a、b中的电流方向，a中向纸里，b中向纸外，故选A.
答案：A
14．解析：设磁感应强度为B，金属棒与轨道间的动摩擦因数为μ，金属棒的质量为m，金属棒在磁场中的有效长度为L＝2 m．当棒中的电流为I1＝5 A时，金属棒受到的安培力与轨道对棒的滑动摩擦力平衡，金属棒做匀速直线运动．由平衡条件可得BI1L＝μmg①
当金属棒中的电流为I2＝8 A时，棒做加速运动，加速度大小为a，
根据牛顿第二定律得BI2L－μmg＝ma②
将①代入②得B＝eq \f(ma,I2－I1L)＝eq \f(3.6×2,3×2) T＝1.2 T.
答案：1.2 T