人教版高中物理必修第三冊第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步第2節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量課時作業(yè)含答案

(限時：25分鐘)【合格考練】1．(多選)與磁場中某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同的是()A．該點的磁場方向B．通過該點的磁感線的切線方向C．放在該點的小磁針靜止時N極所指的方向D．放在該點的小磁針靜止時S極所指的方向解析：選ABC。磁場的方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，故A正確；在磁感線上任一點的切線方向跟該點的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，故B正確；磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針N極所受磁場力的方向相同，故放在該點的小磁針靜止時N極所指的方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，故C正確，D錯誤。2．關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I、導(dǎo)線長度L和電流所受磁場力F的關(guān)系，下面的說法中正確的是()A．在B＝0的地方，F(xiàn)一定等于零B．在F＝0的地方，B一定等于零C．若B＝1T，I＝1A，L＝1m，則F一定等于1ND．若L＝1m，I＝1A，F(xiàn)＝1N，則B一定等于1T解析：選A。應(yīng)用公式B＝eq\f(F,IL)或F＝IBL時要注意導(dǎo)線必須垂直于磁場方向放置，B、C、D錯誤，A正確。3．某同學(xué)為檢驗?zāi)晨臻g有無電場或者磁場存在，想到的以下方法中不可行的是()A．在該空間內(nèi)引入檢驗電荷，如果電荷受到電場力說明此空間存在電場B．在該空間內(nèi)引入檢驗電荷，如果電荷沒有受到電場力說明此空間不存在電場C．在該空間內(nèi)引入通電導(dǎo)線，如果通電導(dǎo)線受到磁場力說明此空間存在磁場D．在該空間內(nèi)引入通電導(dǎo)線，如果通電導(dǎo)線沒有受到磁場力說明此空間不存在磁場解析：選D。如果把電荷引入電場中，一定會受到電場力作用，如果電荷沒有受到電場力作用，一定是沒有電場，A、B可行；把通電導(dǎo)線引入磁場中時，只要電流方向不與磁場方向平行，就會受到磁場力作用，但是不受磁場力的原因有兩個，一是沒有磁場，二是雖有磁場，但是電流方向與磁場方向平行，C可行，D不可行。4．關(guān)于磁通量的概念，以下說法中正確的是()A．磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，線圈面積越大，穿過閉合回路的磁通量不一定大B．磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，線圈面積不變，則磁通量就不變C．穿過線圈的磁通量為零，說明磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零D．磁通量發(fā)生變化，不是由磁場發(fā)生變化引起的就是線圈面積變化引起的解析：選A。根據(jù)磁通量的定義可知，磁通量的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、線圈面積、磁感應(yīng)強(qiáng)度和線圈平面之間的夾角都有關(guān)系，故A正確，B錯誤；磁通量的定義式是Φ＝B⊥·S＝B·S⊥，其中B⊥是磁感應(yīng)強(qiáng)度在垂直于線圈平面的方向上的分量，S⊥是線圈平面在垂直于磁感線的平面上的投影面積，因此，穿過線圈的磁通量為零，可以說明B⊥＝0或者S⊥＝0，不能說明磁感應(yīng)強(qiáng)度為零以及線圈面積一定為零，故C錯誤；根據(jù)磁通量的定義可知，磁通量發(fā)生變化的原因有：僅B變、僅S變、僅B與S之間的夾角變、僅B和S變、僅B和B與S之間的夾角變、僅S以及B與S之間的夾角變、B和S以及B與S之間的夾角均變等多種可能，故D錯誤。5.(2022·江蘇高郵一中期末)如圖所示的磁場中有一個垂直于磁場中心磁感線放置的閉合圓環(huán)，現(xiàn)在將圓環(huán)從圖示A位置水平向右移到B位置，穿過圓環(huán)的磁通量的變化情況是()A．變小 B．變大C．不變 D．先變小后變大解析：選A。磁通量的大小可以根據(jù)穿過圓環(huán)的磁感線條數(shù)進(jìn)行分析判斷，由題圖可知，由A到B的過程中，穿過圓環(huán)的磁感線條數(shù)變少，故說明穿過圓環(huán)的磁通量變小，B、C、D錯誤，A正確。6．(多選)彼此絕緣、相互垂直的兩根通電直導(dǎo)線與閉合線圈共面，下圖中穿過線圈的磁通量可能為零的是()解析：選AB。根據(jù)右手螺旋定則判斷，A、B選項中I1、I2在閉合線圈中產(chǎn)生的磁場反向，可能為零，A、B正確。7.(2024·廣東?？紝W(xué)業(yè)考試)如圖所示，矩形金屬線框S與通有恒定電流的長直導(dǎo)線處在同一平面內(nèi)。當(dāng)S沿與導(dǎo)線平行的方向運(yùn)動時，下列能正確反映穿過S的磁通量Φ隨時間t變化的圖像是()eq\a\vs4\al()eq\a\vs4\al()eq\a\vs4\al()eq\a\vs4\al()解析：選C。線框所在平面與導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感線垂直，故矩形金屬線框沿與導(dǎo)線平行的方向運(yùn)動時，線框內(nèi)的磁通量不發(fā)生變化。8．如圖所示，兩個同心放置的共面金屬圓環(huán)a和b，條形磁鐵與環(huán)面垂直穿過，則穿過兩環(huán)的磁通量Φa、Φb的大小關(guān)系為()A．Φa>Φb B．Φa<ΦbC．Φa＝Φb D．無法比較解析：選A。根據(jù)磁感線的分布情況可知，磁鐵內(nèi)部穿過環(huán)面的磁感線方向向上，外部磁感線方向向下，由于磁感線是閉合曲線，磁鐵內(nèi)部的磁感線條數(shù)等于磁鐵外部磁感線的總條數(shù)，而磁鐵外部磁感線分布在無限大的空間內(nèi)，所以穿過環(huán)面的磁鐵外部向下的磁感線將磁鐵內(nèi)部向上的磁感線抵消一部分，b的面積大，抵消較多，則磁通量較小，故可得Φa>Φb，B、C、D錯誤，A正確?！镜燃壙季殹?．如圖所示，兩通有等大同向電流的長直導(dǎo)線關(guān)于O點對稱放置，已知導(dǎo)線中的電流垂直于紙面向里。A、A′連線垂直于兩導(dǎo)線的連線，兩點到O點距離相同。下列說法正確的是()A．兩導(dǎo)線在A點產(chǎn)生的合磁場方向水平向左B．兩導(dǎo)線在A與A′兩點產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度相同C．O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零D．O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度比A點大解析：選C。根據(jù)安培定則可知左端導(dǎo)線在A點產(chǎn)生的磁場方向垂直于導(dǎo)線與A點連線向右下，右端導(dǎo)線在A點產(chǎn)生的磁場方向垂直于導(dǎo)線與A點連線向右上，根據(jù)對稱性和矢量合成可知，A點的合磁場水平向右，故A錯誤；同理可判斷，兩導(dǎo)線在A′點產(chǎn)生的合磁場水平向左，故兩導(dǎo)線在A與A′兩點產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度不同，故B錯誤；兩導(dǎo)線在中點O產(chǎn)生的磁場等大反向，故O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，故C正確，D錯誤。10．(2022·湖南新化縣期末)如圖所示，面積S＝0.4m2的線圈abcd處于勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.6T，方向豎直向下，線圈平面與水平方向夾角θ＝60°。下列說法正確的是()A．此時穿過線圈的磁通量為0.24WbB．θ＝90°時，穿過線圈的磁通量最大C．θ＝0時，穿過線圈的磁通量為零D．線圈以cd邊為軸逆時針轉(zhuǎn)過60°過程中，磁通量變化量為0.12Wb解析：選D。由題圖知，此時穿過線圈的磁通量Φ1＝BScosθ＝0.12Wb，故A錯誤；θ＝90°時，磁感線與線圈平行，穿過線圈的磁通量為零，故B錯誤；θ＝0時，磁感線與線圈垂直，穿過線圈的磁通量最大，故C錯誤；線圈以cd邊為軸逆時針轉(zhuǎn)過60°后，磁感線與線圈垂直，穿過線圈的磁通量最大且為Φ2＝BS＝0.24Wb，則此過程中磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝0.12Wb，故D正確。11.(2024·廣東韶關(guān)月考)如圖所示為一等腰直角三角形ABC，D為BC邊的中點，A、B、C三點處分別有一根垂直于ABC所在平面的長直導(dǎo)線。當(dāng)三根導(dǎo)線中通有大小相等，方向如圖所示的電流時，D點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。僅將B點處的導(dǎo)線中的電流反向，D點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A．B0 B．eq\r(5)B0C．2B0 D．eq\r(2)B0解析：選B。由右手定則可知，三根導(dǎo)線中的電流在D點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖所示，由幾何關(guān)系可知，A、B、C三點到D點的距離相等，三根導(dǎo)線中電流大小相等，因此導(dǎo)線中的電流在D點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，則有BA＝BB＝BC，因BB、BC大小相等、方向相反，合磁感應(yīng)強(qiáng)度是零，因此則有BA＝B0，則有BA＝BB＝BC＝B0，將B點處的導(dǎo)線中的電流反向，可知B點處的導(dǎo)線中的電流在D點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度BC相同，即為BB′，由磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加原理，可得此時D點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小BD＝eq\r(Beq\o\al(2,A)＋（BB′＋BC）2)＝eq\r(5)B0，A、C、D錯誤，B正確。12.(2024·廣東佛山校聯(lián)考階段練)已知通電長直導(dǎo)線在周圍空間某位置產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流成正比，與該位置到長直導(dǎo)線的距離成反比。如圖所示，現(xiàn)有兩根長直通電導(dǎo)線分別固定在正方體的兩條邊dh和hg上，且兩長直導(dǎo)線彼此絕緣，電流方向分別為由d流向h、由h流向g，已知由d流向h的電流大小是由h流向g的電流大小的一半，頂點a、c、e三點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為Ba、Bc、Be，則下列比值正確的是()A．eq\f(Ba,Bc)＝eq\f(1,1) B．eq\f(Ba,Bc)＝eq\f(\r(3),1)C．eq\f(Ba,Be)＝eq\f(\r(3),\r(5)) D．eq\f(Bc,Be)＝eq\f(2,\r(5))解析：選C。令dh中電流為I，則hg中電流為2I，令正方體邊長為L，電流dh在a、c位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B1＝keq\f(I,L)，電流hg在a、c位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B2＝keq\f(2I,\r(2)L)，B3＝keq\f(2I,L)，根據(jù)安培定則，確定磁場的方向，利用矢量合成可知Ba＝eq\r(Beq\o\al(2,1)＋Beq\o\al(2,2))＝eq\f(\r(3)kI,L)，Bc＝B1＋B3＝eq\f(3kI,L)，解得eq\f(Ba,Bc)＝eq\f(\r(3),3)，故A、B錯誤；電流dh在e位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B4＝keq\f(I,L