高中物理人教版 (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 磁通量随堂练习题

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课时分层作业(十七)　磁感应强度　磁通量(时间：40分钟　分值：100分)[合格基础练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．(多选)关于磁感应强度的大小，下列说法正确的是(　　)A．磁极在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度一定大B．磁极在磁场中受磁场力大的地方，该处的磁感应强度不一定大，与放置方向有关C．通电导线在磁场中受磁场力大的地方，该处磁感应强度一定大D．通电导线在磁场中受磁场力大的地方，该处磁感应强度不一定大，与放置方向有关AD　[磁极在磁场中的受力跟放置方向无关，电流在磁场中的受力与放置方向有关。]2．(多选)如图表示磁场的磁感线，依图分析磁场中a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大的是(　　)A　　　　　　　　BC　　　　　　　　DAC　[磁感线的疏密可表示磁感应强度的大小。]3．把长度为L、电流为I的相同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B　[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．(多选)如图所示，可自由转动的小磁针上方有一根长直导线，开始时两者在纸面内平行放置。当导线中通过如图所示的电流I时，发现小磁针的N极向里，S极向外，停留在与纸面垂直的位置上，这一现象说明(　　)A．小磁针感知到了电流的磁场B．小磁针处的磁场方向垂直纸面向里C．小磁针处的磁场方向垂直纸面向外D．把小磁针移走，该处就没有磁场了AB　[小磁针可以检验磁场的存在，当导线中通入电流时，在导线的周围就产生了磁场，在小磁针处的磁场方向为N极的受力方向，即垂直纸面向里，选项A、B正确，C错误；电流的磁场是客观存在的特殊物质，不会随小磁针的移走而消失，只要导线中有电流存在，磁场就会存在，选项D错误。]5．关于磁感应强度的定义式B＝，下列说法正确的是(　　)A．电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于B．磁感应强度的大小与IL成反比，与F成正比C．磁感应强度就是电流元IL所受的磁场力F与IL的比值D．磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与检验电流元无关D　[若电流元IL不是垂直放置在磁场中时所受的磁场力为F，则磁感应强度B不等于，A错误；磁感应强度与电流元受到的力的大小无关，与电流元也无关，故B、C错误，D正确。]6．(多选)面积为2.5×10－2 m2的矩形线圈放在磁感应强度为4.0×10－2 T的匀强磁场中，则穿过线圈的磁通量可能是(　　)A．1.0×10－2Wb　 B．1.0×10－3WbC．1.0×10－4Wb D．0BCD　[线圈与磁场垂直时，通过它的磁通量最大，且Φm＝BS＝1.0×10－3 Wb。线圈与磁场平行时，通过它的磁通量为0。故通过线圈的磁通量范围是0≤Φ≤1.0×10－3 Wb。所以A错误，B、C、D正确。]二、非选择题(14分)7．如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝0.4 m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.6 T，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？把线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量的变化量为多少？[解析]　线圈在垂直磁场方向上的投影面积S⊥＝Scos 60°＝0.4×0.5 m2＝0.2 m2穿过线圈的磁通量Φ＝BS⊥＝0.6×0.2 Wb＝0.12 Wb。线圈以cd为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直，但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反，故此时通过线圈的磁通量Φ2＝－BS＝－0.6×0.4 Wb＝－0.24 Wb故磁通量的变化量ΔΦ＝|Φ2－Φ|＝|－0.24－0.12| Wb＝0.36 Wb。[答案]　0.12 Wb　0.36 Wb[等级过关练]一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1．在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20 cm、通电电流为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．零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D　[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。故正确答案为D。]2．对磁现象的研究中有一种“磁荷观点”，人们假定，在N极上聚集着正磁荷，在S极上聚集着负磁荷，由此可以将磁现象与电现象类比，引入相似的概念，得出一系列相似的定律，例如磁的库仑定律、磁场强度等。在磁荷观点中磁场强度定义为：磁场强度的大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值，其方向与正磁荷在该处所受磁场力方向相同，若用H表示磁场强度，F表示点磁荷所受磁场力，qm表示磁荷量，则磁场强度可以表示为H＝。以下公式所采取的定义方法与磁场强度不相同的是  (　　)A．E＝ B．B＝C．C＝ D．E＝D　[分析题意可知，磁场强度的定义方法为比值定义法，电场强度E＝，磁感应强度B＝，电容C＝，均用到了比值定义来定义物理量，A、B、C选项正确；匀强电场场强与电势差关系为U＝Ed，E＝不属于比值定义法，D选项错误。]3．(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，图中穿过线圈的磁通量可能为零的是(　　)A　　 　　B　　　 　C　　 　　DAB　[选项A、B中的电流I1、I2在线圈所在处产生的磁场方向相反，其总磁通量可能为零，选项A、B正确。]4．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＞ΦbB．Φa＜ΦbC．Φa＝ΦbD．不能确定A　[通过圆环的磁通量为穿过圆环的磁感线的条数，首先明确条形磁铁的磁感线分布情况，另外要注意磁感线是闭合的曲线。条形磁铁的磁感线在磁体的内部是从S极到N极，在磁体的外部是从N极到S极，内部有多少根磁感线，外部的整个空间就有多少根磁感线同内部磁感线构成闭合曲线。对两个圆环，磁体内部的磁感线全部穿过圆环，外部的磁感线穿过多少，磁通量就抵消多少，所以面积越大，磁通量反而越小。]二、非选择题(本题共2小题，共26分)5．(13分)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。[解析]　(1)根据平行四边形定则，可知B＝＝×10－4 T≈0.57×10－4 TB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 Wb6．(13分)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：4×10－2 m天平平衡时钩码重力：4×10－5 N通过导线的电流：0.5 A[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。[答案]　2.0×10－3 T