2024-2025學年專題13.1 磁場 磁感線（含答案）-高二物理舉一反三系列（人教版2019必修第三冊）

2024-2025學年專題13.1磁場磁感線（含答案）-高二物理舉一反三系列（人教版2019必修第三冊）專題13.1磁場磁感線【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1電和磁的聯(lián)系】 【題型2磁場】 【題型3磁感線】 【題型4安培定則】 【題型5地磁場】 【題型6聯(lián)系實際問題】 【題型1電和磁的聯(lián)系】【例1】如圖所示，把一條導線平行地放在磁針的上方附近，當導線中有電流通過時，磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)．發(fā)現(xiàn)這個實驗現(xiàn)象的物理學家是()【變式1-1】以下說法中，正確的是（）A、磁極與磁極間的相互作用是通過磁場產(chǎn)生的B、電流與電流的相互作用是通過電場產(chǎn)生的C、磁極與電流間的相互作用是通過電場與磁場而共同產(chǎn)生的D、磁場和電場是同一種物質(zhì) 【變式1-2】首先發(fā)現(xiàn)通電導線周圍存在磁場的物理學家是()A．安培B．法拉第C．奧斯特D．特斯拉【變式1-3】在1731年，一名英國商人發(fā)現(xiàn)，雷電過后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請應用奧斯特的實驗結(jié)果，解釋這種現(xiàn)象．【題型2磁場】【例2】電工師傅能夠用螺絲刀將狹小空間內(nèi)的小螺絲吸引上來，關(guān)于該現(xiàn)象的解釋正確的是()A．是因為螺絲刀帶電把小螺絲吸引上來的B．是因為螺絲帶電和螺絲刀相互吸引發(fā)生的C．是因為螺絲刀帶有磁性，把小螺絲吸引上來的D．是因為小螺絲帶有磁性，去吸引螺絲刀的【變式2-1】關(guān)于月球上的物理現(xiàn)象和規(guī)律，同學們提出了很多問題和猜想，有關(guān)月球有無磁場，同學們提出了自己的猜想和檢驗猜想的實驗方案：(1)取一小磁針用細線懸掛在月球表面附近，如果它靜止時指向某一方向，則可表明月球周圍存在磁場．(2)小磁針靜止時，它的N極指向就是“月磁”的北極．你認為這個實驗方案中有沒有需要改進或改正的地方，如有請改進或改正．【變式2-2】如果你看過中央電視臺體育頻道的圍棋講座就會發(fā)現(xiàn)，棋子在豎直放置的棋盤上可以移動，但不會掉下來．原來，棋盤和棋子都是由磁性材料制成的．棋子不會掉落是因為()A．質(zhì)量小，重力可以忽略不計B．受到棋盤對它向上的摩擦力C．棋盤對它的吸引力與重力平衡D．它一方面受到棋盤的吸引，另一方面受到空氣的浮力【變式2-3】如圖所示，a、b、c三根鐵棒中有一根沒有磁性，則這一根可能是()A．a(chǎn) B．bC．c D．都有可能【題型3磁感線】【例3】如圖所示是通有恒定電流的環(huán)形線圈和螺線管的磁感線分布圖。若通電螺線管是密繞的，下列說法正確的是()A．電流越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場B．螺線管越長，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場C．螺線管直徑越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場D．磁感線畫得越密，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場【變式3-1】中國宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也．”進一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖結(jié)合上述材料，下列說法不正確的是()A．地理南、北極與地磁場的南、北極不重合B．地球內(nèi)部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近C．地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行D．地磁場對射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用【變式3-2】（多選）關(guān)于磁感線，下列說法中正確的是（

）A．磁感線的疏密程度反映磁場的強弱B．磁感線是磁場中實際存在的線C．兩條磁感線不可能相交D．磁感線總是不閉合的【變式3-3】磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則（）A．a(chǎn)處磁場比b處磁場強B．b處磁場和a處磁場強度一樣C．小磁針N極在a處受力比b處受力大D．小磁針N極在a處受力比b處受力小【題型4安培定則】【例4】如圖所示，直導線AB、螺線管E、電磁鐵D三者相距較遠，其磁場互不影響，當開關(guān)S閉合后，則小磁針北極N(灰色一端)指示磁場方向正確的是()A．a(chǎn) B．bC．c D．d【變式4-1】如圖，兩根平行通電長直導線固定，左邊導線中通有垂直紙面向外、大小為I1的恒定電流，兩導線連線(水平)的中點處，一可自由轉(zhuǎn)動的小磁針靜止時N極指向平行于紙面向下。忽略地磁場的影響。關(guān)于右邊導線中的電流I2，下列判斷正確的是()A.I2＜I1，方向垂直紙面向外B.I2＞I1，方向垂直紙面向外C.I2＜I1，方向垂直紙面向里D.I2＞I1，方向垂直紙面向里【變式4-2】如圖所示，甲、乙是直線電流的磁場，丙、丁是環(huán)形電流的磁場，戊、己是通電螺線管的磁場，試在各圖中補畫出電流方向或磁感線方向。【變式4-3】如圖所示，圓環(huán)上帶有大量的負電荷，當圓環(huán)沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，a、b、c三枚小磁針都要發(fā)生轉(zhuǎn)動，以下說法正確的是()A．a(chǎn)、b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)B．b的N極向紙外轉(zhuǎn)，而a、c的N極向紙里轉(zhuǎn)C．b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)，而a的N極向紙外轉(zhuǎn)D．b的N極向紙里轉(zhuǎn)，而a、c的N極向紙外轉(zhuǎn)【題型5地磁場】【例5】指南針是我國古代四大發(fā)明之一，東漢學者王充在《論衡》一書中描述的“司南”是人們公認的最早的磁性定向工具，關(guān)于指南針能指示南北方向是由于()A．指南針的兩個磁極相互吸引B．指南針的兩個磁極相互排斥C．指南針能吸引鐵、鋁、鎳等物質(zhì)D．地磁場對指南針的作用【變式5-1】如圖所示，假如將一個小磁針放在地球的北極點上，那么小磁針的N極將()A．指北B．指南C．豎直向上D．豎直向下【變式5-2】物理實驗都需要有一定的控制條件．奧斯特做電流磁效應實驗時，應排除地磁場對實驗的影響．關(guān)于奧斯特的實驗，下列說法中正確的是()A．該實驗必須在地球赤道上進行B．通電直導線應該豎直放置C．通電直導線應該水平東西方向放置D．通電直導線應該水平南北方向放置【變式5-3】指南針是我國古代的四大發(fā)明之一。當指南針靜止時，其N極指向如圖中虛線(南北向)所示，若某一條件下該指南針靜止時N極指向如圖實線(N極指向北偏東)所示。則以下判斷正確的是()A．可能在指南針上面有一導線東西放置，通由東向西的電流B．可能在指南針上面有一導線東西放置，通由西向東的電流C．可能在指南針上面有一導線南北放置，通由北向南的電流D．可能在指南針上面有一導線南北放置，通由南向北的電流【題型6聯(lián)系實際問題】【例6】磁性水雷是用一個可以繞軸轉(zhuǎn)動的小磁針來控制起爆電路的，軍艦被地磁場磁化后，就變成了一個浮動的磁體，當軍艦接近磁性水雷時，就會引起水雷的爆炸，其依據(jù)是（）A、磁體的吸鐵性B、磁極間相互作用的規(guī)律C、電荷作用間的相互作用規(guī)律D、磁場對電流的作用原理【變式6-1】實驗表明：磁體能吸引一元硬幣，對這種現(xiàn)象解釋正確的是()A．硬幣一定是鐵做的，因為磁體能吸引鐵B．硬幣一定是鋁做的，因為磁體能吸引鋁C．磁體的磁性越強，能吸引的物質(zhì)種類越多D．硬幣中含有磁性材料，磁化后能被吸引【變式6-2】一個地質(zhì)工作者在野外進行地質(zhì)考察時，發(fā)現(xiàn)在某一山腳附近隨身攜帶的指南針指向發(fā)生異常，他經(jīng)過改換位置，指南針仍然出現(xiàn)異常，由此他斷定該山峰處存在鐵礦藏．你認為他是根據(jù)什么下的結(jié)論？【變式6-3】磁帶、磁盤、存折、信用卡等都是利用磁性材料制成的生活用具，為了保護這些用具上的信息，你認為應該怎樣做？

專題13.1磁場磁感線【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1電和磁的聯(lián)系】 【題型2磁場】 【題型3磁感線】 【題型4安培定則】 【題型5地磁場】 【題型6聯(lián)系實際問題】 【題型1電和磁的聯(lián)系】【例1】如圖所示，把一條導線平行地放在磁針的上方附近，當導線中有電流通過時，磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)．發(fā)現(xiàn)這個實驗現(xiàn)象的物理學家是()答案：C解析：牛頓是經(jīng)典力學的奠基人，愛因斯坦創(chuàng)立了狹義和廣義相對論，居里夫人在天然放射性的研究領(lǐng)域有杰出的貢獻，奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，正確答案為C.【變式1-1】以下說法中，正確的是（）A、磁極與磁極間的相互作用是通過磁場產(chǎn)生的B、電流與電流的相互作用是通過電場產(chǎn)生的C、磁極與電流間的相互作用是通過電場與磁場而共同產(chǎn)生的D、磁場和電場是同一種物質(zhì) 答案：A【變式1-2】首先發(fā)現(xiàn)通電導線周圍存在磁場的物理學家是()A．安培B．法拉第C．奧斯特D．特斯拉答案：C【變式1-3】在1731年，一名英國商人發(fā)現(xiàn)，雷電過后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請應用奧斯特的實驗結(jié)果，解釋這種現(xiàn)象．答案：閃電產(chǎn)生的強電流產(chǎn)生磁場會使刀叉磁化．【題型2磁場】【例2】電工師傅能夠用螺絲刀將狹小空間內(nèi)的小螺絲吸引上來，關(guān)于該現(xiàn)象的解釋正確的是()A．是因為螺絲刀帶電把小螺絲吸引上來的B．是因為螺絲帶電和螺絲刀相互吸引發(fā)生的C．是因為螺絲刀帶有磁性，把小螺絲吸引上來的D．是因為小螺絲帶有磁性，去吸引螺絲刀的答案：C解析：電工師傅的螺絲刀有了磁性，當靠近小螺絲時會把它吸引過來，C對，A、B、D錯．【變式2-1】關(guān)于月球上的物理現(xiàn)象和規(guī)律，同學們提出了很多問題和猜想，有關(guān)月球有無磁場，同學們提出了自己的猜想和檢驗猜想的實驗方案：(1)取一小磁針用細線懸掛在月球表面附近，如果它靜止時指向某一方向，則可表明月球周圍存在磁場．(2)小磁針靜止時，它的N極指向就是“月磁”的北極．你認為這個實驗方案中有沒有需要改進或改正的地方，如有請改進或改正．答案：有需改進或改正的地方．(1)應做多次實驗，觀察小磁針是否總是指向某一個方向．(2)小磁針靜止時，它的N極指向就是“月磁”的南極【變式2-2】如果你看過中央電視臺體育頻道的圍棋講座就會發(fā)現(xiàn)，棋子在豎直放置的棋盤上可以移動，但不會掉下來．原來，棋盤和棋子都是由磁性材料制成的．棋子不會掉落是因為()A．質(zhì)量小，重力可以忽略不計B．受到棋盤對它向上的摩擦力C．棋盤對它的吸引力與重力平衡D．它一方面受到棋盤的吸引，另一方面受到空氣的浮力答案：B解析：棋子受力如圖所示，磁性棋子受到棋盤的吸引力而對棋盤產(chǎn)生壓力，棋盤對棋子有向外的彈力．重力使得棋子有向下滑動的趨勢，因此棋子受到棋盤向上的靜摩擦力，此力和重力平衡，使得棋子不會滑下來，由于空氣浮力遠小于重力，故可以忽略不計．【變式2-3】如圖所示，a、b、c三根鐵棒中有一根沒有磁性，則這一根可能是()A．a(chǎn) B．bC．c D．都有可能答案：A解析：b、c相互排斥，說明都是磁體．【題型3磁感線】【例3】如圖所示是通有恒定電流的環(huán)形線圈和螺線管的磁感線分布圖。若通電螺線管是密繞的，下列說法正確的是()A．電流越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場B．螺線管越長，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場C．螺線管直徑越大，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場D．磁感線畫得越密，內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場解析：選B通電螺線管匝數(shù)越多，管道越長，其內(nèi)部的磁場越接近勻強磁場，與電流大小無關(guān)，與如何畫磁感線無關(guān)，螺線管直徑越大，其中心磁場會比較弱，不能看作勻強磁場，因此選項A、C、D錯誤，B正確?！咀兪?-1】中國宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也．”進一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖結(jié)合上述材料，下列說法不正確的是()A．地理南、北極與地磁場的南、北極不重合B．地球內(nèi)部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近C．地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行D．地磁場對射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用答案C解析地球為一巨大的磁體，地磁場的南、北極在地理上的北極和南極附近，兩極并不重合；且地球內(nèi)部也存在磁場，只有赤道上空磁場的方向才與地面平行；射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子的速度方向與地磁場方向不會平行，一定受到地磁場力的作用，故只有C項說法不正確．【變式3-2】（多選）關(guān)于磁感線，下列說法中正確的是（

）A．磁感線的疏密程度反映磁場的強弱B．磁感線是磁場中實際存在的線C．兩條磁感線不可能相交D．磁感線總是不閉合的【答案】AC【詳解】A．磁感線的疏密程度反映磁場的強弱，磁感線越密的地方磁場越強，故A正確；B．磁感線是磁場中不存在的線，是假設(shè)出來描述磁場的，故B錯誤；C．如果兩條磁感線相交，那么交點的磁場就有兩個方向，不符合實際，所以兩條磁感線不可能相交，故C正確；D．磁感線總是閉合的，故D錯誤。故選AC?！咀兪?-3】磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則（）A．a(chǎn)處磁場比b處磁場強B．b處磁場和a處磁場強度一樣C．小磁針N極在a處受力比b處受力大D．小磁針N極在a處受力比b處受力小【答案】D【詳解】AB．根據(jù)磁感線越密的地方，磁感應強度越大，所以a處的磁感應強度小于b處的磁感應強度，故AB錯誤；CD．小磁針在磁感應強度大的地方受到的力大，所以小磁針N極在a處受力比b處受力小，故C錯誤，D正確。故選D?！绢}型4安培定則】【例4】如圖所示，直導線AB、螺線管E、電磁鐵D三者相距較遠，其磁場互不影響，當開關(guān)S閉合后，則小磁針北極N(灰色一端)指示磁場方向正確的是()A．a(chǎn) B．bC．c D．d解析：選C根據(jù)安培定則可判斷出電流的磁場方向，再根據(jù)小磁針靜止時N極所指的方向為磁場的方向可知C正確?！咀兪?-1】如圖，兩根平行通電長直導線固定，左邊導線中通有垂直紙面向外、大小為I1的恒定電流，兩導線連線(水平)的中點處，一可自由轉(zhuǎn)動的小磁針靜止時N極指向平行于紙面向下。忽略地磁場的影響。關(guān)于右邊導線中的電流I2，下列判斷正確的是()A.I2＜I1，方向垂直紙面向外B.I2＞I1，方向垂直紙面向外C.I2＜I1，方向垂直紙面向里D.I2＞I1，方向垂直紙面向里答案B解析小磁針靜止時N極指向平行于紙面向下，說明該處的磁場方向向下，因I1在該處產(chǎn)生的磁場方向向上，則I2在該處產(chǎn)生的磁場方向向下，且大于I1在該處產(chǎn)生的磁場，由安培定則可知I2方向垂直紙面向外，且I2＞I1?！咀兪?-2】如圖所示，甲、乙是直線電流的磁場，丙、丁是環(huán)形電流的磁場，戊、己是通電螺線管的磁場，試在各圖中補畫出電流方向或磁感線方向。答案【變式4-3】如圖所示，圓環(huán)上帶有大量的負電荷，當圓環(huán)沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，a、b、c三枚小磁針都要發(fā)生轉(zhuǎn)動，以下說法正確的是()A．a(chǎn)、b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)B．b的N極向紙外轉(zhuǎn)，而a、c的N極向紙里轉(zhuǎn)C．b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)，而a的N極向紙外轉(zhuǎn)D．b的N極向紙里轉(zhuǎn)，而a、c的N極向紙外轉(zhuǎn)解析：選B由于圓環(huán)帶負電荷，故當圓環(huán)沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，等效電流的方向為逆時針，由安培定則可判斷環(huán)內(nèi)磁場方向垂直紙面向外，環(huán)外磁場方向垂直紙面向內(nèi)，磁場中某點的磁場方向即是放在該點的小磁針靜止時N極的指向，所以b的N極向紙外轉(zhuǎn)，a、c的N極向紙里轉(zhuǎn)?！绢}型5地磁場】【例5】指南針是我國古代四大發(fā)明之一，東漢學者王充在《論衡》一書中描述的“司南”是人們公認的最早的磁性定向工具，關(guān)于指南針能指示南北方向是由于()A．指南針的兩個磁極相互吸引B．指南針的兩個磁極相互排斥C．指南針能吸引鐵、鋁、鎳等物質(zhì)D．地磁場對指南針的作用答案：D解析：用指南針指示方向，是由于地球本身是一個大磁體，地球的磁場對磁體產(chǎn)生力的作用，地球的南極是地磁的N極，地球的北極是地磁的S極，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，故指南針指示南北方向，因此選項D正確，A、B、C錯誤．【變式5-1】如圖所示，假如將一個小磁針放在地球的北極點上，那么小磁針的N極將()A．指北B．指南C．豎直向上D．豎直向下答案：D【變式5-2】物理實驗都需要有一定的控制條件．奧斯特做電流磁效應實驗時，應排除地磁場對實驗的影響．關(guān)于奧斯特的實驗，下列說法中正確的是()A．該實驗必須在地球赤道上進行B．通電直導線應該豎直放置C．通電直導線應該水平東西方向放置D．通電直導線應該水平南北方向放置答案：D解析：小磁針靜止時指向南北，說明地磁場的方向為南北方向，當導線南北方向放置時，能產(chǎn)生東西方向的磁場，把小磁針放置在該處時，可有明顯的偏轉(zhuǎn)，故選項D正確．【變式5-3】指南針是我國古代的四大發(fā)明之一。當指南針靜止時，其N極指向如圖中虛線(南北向)所示，若某一條件下該指南針靜止時N極指向如圖實線(N極指向北偏東)所示。則以下判斷正確的是()A．可能在指南針上面有一導線東西放置，通由東向西的電流B．可能在指南針上面有一導線東西放置，通由西向東的電流C．可能在指南針上面有一導線南北放置，通由北向南的電流D．可能在指南針上面有一導線南北放置，通由南向北的電流解析：選C若指南針靜止時N極指向北偏東方向，則有一指向東的磁場，由安培定則知，可能在指南針上面有一導線南北放置，通有由北向南的電流，故C正確?！绢}型6聯(lián)系實際問題】【例6】磁性水雷是用一個可以繞軸轉(zhuǎn)動的小磁針來控制起爆電路的，軍艦被地磁場磁化后，就變成了一個浮動的磁體，當軍艦接近磁性水雷時，就會引起水雷的爆炸，其依據(jù)是（）A、磁體的吸鐵性B、磁極間相互作用的規(guī)律C、電荷作用間的相互作用規(guī)律D、磁場對電流的作用原理答案：B【變式6-1】實驗表明：磁體能吸引一元硬幣，對這種現(xiàn)象解釋正確的是()A．硬幣一定是鐵做的，因為磁體能吸引鐵B．硬幣一定是鋁做的，因為磁體能吸引鋁C．磁體的磁性越強，能吸引的物質(zhì)種類越多D．硬幣中含有磁性材料，磁化后能被吸引答案：D解析：一元硬幣為鋼芯鍍鎳，鋼和鎳都是磁性材料，放在磁體的磁場中能夠被磁化獲得磁性，因而能夠被磁體吸引．【變式6-2】一個地質(zhì)工作者在野外進行地質(zhì)考察時，發(fā)現(xiàn)在某一山腳附近隨身攜帶的指南針指向發(fā)生異常，他經(jīng)過改換位置，指南針仍然出現(xiàn)異常，由此他斷定該山峰處存在鐵礦藏．你認為他是根據(jù)什么下的結(jié)論？答案：鐵礦石中的磁鐵礦(主要成分Fe3O4)具有磁性，而該山附近指南針指向異常，說明磁場發(fā)生了異常，這一異常很可能是由磁鐵礦引起的，由此可判定附近有鐵礦藏．【變式6-3】磁帶、磁盤、存折、信用卡等都是利用磁性材料制成的生活用具，為了保護這些用具上的信息，你認為應該怎樣做？答案：磁帶、磁卡等是利用對其上面的磁性材料磁化的強弱或方向的不同來記錄信息的，如果將它們與磁性物體放在一起，則它上面的磁性材料會被重新磁化，使其原有信息消失，因此磁帶、磁卡等應放在遠離磁鐵等磁性物體的地方．另外各種銀行卡、交費卡、電話卡最好也不要長時間地放在一起，以免它們互相磁化而丟失信息．

專題13.2磁感應強度磁通量【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1磁感應強度的理解】 【題型2勻強磁場問題】 【題型3磁通量的理解與計算】 【題型4磁感應強度的疊加】 【題型5聯(lián)系實際問題】 【題型1磁感應強度的理解】【例1】(多選)一小段長為L的通電直導線放在磁感應強度為B的磁場中，當通過它的電流為I時，所受安培力為F。以下關(guān)于磁感應強度B的說法正確的是()A．磁感應強度B一定等于eq\f(F,IL)B．磁感應強度B可能大于或等于eq\f(F,IL)C．磁場中通電直導線受力大的地方，磁感應強度一定大D．在磁場中通電直導線也可以不受安培力【變式1-1】關(guān)于磁場中某一點磁感應強度的方向，下列說法正確的是()A．與一小段通電直導線所受磁場力的方向一致B．與運動電荷所受磁場力的方向一致C．與小磁針N極所受磁場力的方向一致D．與小磁針S極所受磁場力的方向一致【變式1-2】在城市建設(shè)施工中，經(jīng)常需要確定地下金屬管線的位置，如圖所示。有一種探測的方法是，首先給金屬長直管線通上電流，再用可以測量磁場強弱、方向的儀器進行以下操作：①用測量儀在金屬管線附近的水平地面上找到磁感應強度最強的某點，記為a；②在a點附近的地面上，找到與a點磁感應強度相同的若干點，將這些點連成直線EF；③在地面上過a點垂直于EF的直線上，找到磁場方向與地面夾角為45°的b、c兩點，測得b、c兩點距離為L。由此可確定金屬管線()A．平行于EF，深度為eq\f(L,2) B．平行于EF，深度為LC．垂直于EF，深度為eq\f(L,2) D．垂直于EF，深度為L【變式1-3】磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則()A．a(chǎn)點處沒有磁感線，磁感應強度為零B．a(chǎn)點處磁感應強度比b點處大C．b點處的磁場方向和該點的切線方向垂直D．把一個小磁針放在b點，靜止時小磁針N極的指向水平向右【題型2勻強磁場問題】【例2】（多選）如圖所示，在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，水平放置一根長直通電導線，電流的方向垂直紙面向里，以直導線為中心的同一圓周上有a、b、c、d四個點，連線ac和bd是相互垂直的兩條直徑，且b、d在同一豎直線上，則()A．c點的磁感應強度的值最小B．b點的磁感應強度的值最大C．b、d兩點的磁感應強度不同D．a(chǎn)、b兩點的磁感應強度相同【變式2-1】（多選）如圖為通電螺線管．A為螺線管外一點，B、C兩點在螺線管的垂直平分線上，則下列說法正確的是()A．磁感線最密處為A處，最疏處為B處B．磁感線最密處為B處，最疏處為C處C．小磁針在B處和A處N極都指向左方D．小磁針在B處和C處N極都指向右方【變式2-2】如圖所示為某條形磁鐵磁場的部分磁感線．則下列說法正確的是A．該磁場是勻強磁場B．a(chǎn)點的磁感應強度比b點的磁感應強度小C．a(chǎn)點的磁感應強度比b點的磁感應強度大D．a(chǎn)、b兩點的磁場方向相反【變式2-3】（多選）如圖所示為電流天平原理示意圖，天平的右臂下面掛有一個矩形線圈，線圈匝數(shù)為N，水平邊長為L，線圈的下部處在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面.現(xiàn)用其來測量勻強磁場的磁感應強度.當線圈中通有電流I（方向如圖）時，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量分別為、的砝碼，天平平衡。當電流反向（大小不變）時，左邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡，已知重力加速度為g。由此可知（）A．磁感應強度的方向垂直紙面向里B．磁感應強度大小為C．磁感應強度大小為D．以上結(jié)果都不對【題型3磁通量的理解與計算】【例3】如圖所示是等腰直角三棱柱，其中側(cè)面abcd為正方形，邊長為L，按圖示位置放置于豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B，下列說法中正確的是()A．通過abcd平面的磁通量大小為BL2B．通過dcfe平面的磁通量大小為eq\f(\r(2),2)BL2C．通過abfe平面的磁通量大小為eq\f(\r(2),2)BL2D．磁通量有正負，所以是矢量【變式3-1】如圖所示，兩個單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r。圓形勻強磁場B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為()A．1∶1 B．1∶2C．1∶4 D．4∶1【變式3-2】如圖是條形磁鐵磁場的部分磁感線，一金屬線圈從A位置開始沿紙面水平向右勻速移動過程中，穿過線圈的磁通量（）A．逐漸增大 B．先增大后減小C．逐漸減小 D．先減小后增大【變式3-3】如圖所示，閉合矩形導體框在水平向右的勻強磁場中繞豎直方向的對稱軸勻速轉(zhuǎn)動。已知勻強磁場的磁感應強度大小為B，導體框的面積為S。導體框從圖示位置開始轉(zhuǎn)動并計時，則下列說法正確的是（）A．0時刻穿過導體框的磁通量為0B．導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過30°，穿過導體框的磁通量為C．導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過60°，穿過導體框的磁通量為D．導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過180°，穿過導體框的磁通量為【題型4磁感應強度的疊加】【例4】兩足夠長直導線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，EO與O′Q在一條直線上，PO′與OF在一條直線上，兩導線相互絕緣，通有相等的電流I，電流方向如圖所示。若一根無限長直導線通過電流I時，所產(chǎn)生的磁場在距離導線d處的磁感應強度大小為B，則圖中與導線距離均為d的M、N兩點處的磁感應強度大小分別為()A．B、0 B．0、2BC．2B、2B D．B、B【變式4-1】如圖，四條相互平行的細長直導線垂直坐標系xOy平面，導線與坐標平面的交點為a、b、c、d四點。已知a、b、c、d為正方形的四個頂點，正方形中心位于坐標原點O，e為cd的中點且在y軸上；四條導線中的電流大小相等，其中過a點的導線的電流方向垂直坐標平面向里，其余導線電流方向垂直坐標平面向外。則()A．O點的磁感應強度為0B．O點的磁感應強度方向由O指向cC．e點的磁感應強度方向沿y軸正方向D．e點的磁感應強度方向沿y軸負方向【變式4-2】如圖所示，矩形abcd的邊長bc是ab的2倍。兩細長直導線通有大小相等、方向相反的電流，垂直穿過矩形平面，與平面交于e、f兩點，其中e、f分別為ad、bc的中點。下列說法正確的是()A．a(chǎn)點與b點的磁感應強度相同B．a(chǎn)點與c點的磁感應強度相同C．a(chǎn)點與d點的磁感應強度相同D．a(chǎn)點與b、c、d三點的磁感應強度均不相同【變式4-3】如圖所示為六根與水平面平行的導線的橫截面示意圖，導線分布在正六邊形的六個角，導線所通電流方向已在圖中標出。已知每條導線在O點磁感應強度大小為B0，則正六邊形中心O處磁感應強度的大小和方向()A.大小為零B.大小2B0，方向沿x軸負方向C.大小4B0，方向沿x軸正方向D.大小4B0，方向沿y軸正方向【題型5聯(lián)系實際問題】【例5】宇宙中“破壞力”最強的天體“磁星”，危險程度不亞于黑洞，其磁感應強度相當于地球磁場的1000萬億倍，下列有關(guān)磁星的磁場說法正確的是（）A．磁場只存在于“磁星”外部，而“磁星”內(nèi)部不存在磁場B．“磁星”表面的磁場強，磁感線密集，故磁感線可能相交C．“磁星”表面某點靜止一小磁針，其極指向該點磁場方向D．在“磁星”表面有一個線圈，穿過該線圈的磁通量不可能為零【變式5-1】某校物理興趣小組用圖示裝置估測磁體附近的磁感應強度。他們將一小羅盤磁針放在一個水平放置的螺線管的軸線上，如圖甲所示．小磁針靜止時N極指向處于水平面內(nèi)xOy坐標系中的y軸正方向，當接通電源后，發(fā)現(xiàn)小磁針N極指向與y軸正方向成30°角的方向，其俯視圖如圖乙所示，已知該實驗所在地面處地磁場的磁感應強度的水平分量為3×10-5T。（1）請在圖上標明螺線管導線的繞向；（2）求該通電螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁感應強度的大?。ó嫵霰匾氖噶渴疽鈭D；計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）?！咀兪?-2】特高壓直流輸電是國家重點能源工程。如圖所示，兩根等高、相互平行的水平長直導線分別通有方向相同的電流和，。a、b、c三點連線與兩根導線等高并垂直，b點位于兩根導線間的中點，a、c兩點與b點距離相等，d點位于b點正下方。不考慮地磁場的影響，則（）A．b點處的磁感應強度大小為0B．d點處的磁感應強度大小為0C．a(chǎn)點處的磁感應強度方向豎直向下D．c點處的磁感應強度方向豎直向下【變式5-3】（多選）安裝適當?shù)能浖?，利用智能手機中的磁傳感器可以測量磁感應強度B。如圖，在手機上建立直角坐標系，手機顯示屏所在平面為xOy面。某同學在某地對地磁場進行了四次測量，每次測量時y軸指向不同方向而z軸正向保持豎直向上。根據(jù)表中測量結(jié)果可推知（

）測量序號Bx/μTBy/μTBz/μT1021-4520-20-463210-454-210-45A．測量地點位于南半球B．當?shù)氐牡卮艌龃笮〖s為50μTC．第2次測量時y軸正向指向南方D．第3次測量時y軸正向指向東方

專題13.2磁感應強度磁通量【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1磁感應強度的理解】 【題型2勻強磁場問題】 【題型3磁通量的理解與計算】 【題型4磁感應強度的疊加】 【題型5聯(lián)系實際問題】 【題型1磁感應強度的理解】【例1】(多選)一小段長為L的通電直導線放在磁感應強度為B的磁場中，當通過它的電流為I時，所受安培力為F。以下關(guān)于磁感應強度B的說法正確的是()A．磁感應強度B一定等于eq\f(F,IL)B．磁感應強度B可能大于或等于eq\f(F,IL)C．磁場中通電直導線受力大的地方，磁感應強度一定大D．在磁場中通電直導線也可以不受安培力解析：選BD只有在通電直導線垂直于磁場時，B＝eq\f(F,IL)才成立，通電直導線和磁場不垂直時，B>eq\f(F,IL)，通電直導線和磁場平行時，導線不受安培力，故A錯誤，B、D正確；磁感應強度是用比值法定義的，通電直導線受力大的地方，磁感應強度不一定大，C錯誤。【變式1-1】關(guān)于磁場中某一點磁感應強度的方向，下列說法正確的是()A．與一小段通電直導線所受磁場力的方向一致B．與運動電荷所受磁場力的方向一致C．與小磁針N極所受磁場力的方向一致D．與小磁針S極所受磁場力的方向一致解析：選C磁場中某一點磁感應強度的方向，與小磁針N極受力方向一致，C正確，A、B、D錯誤?！咀兪?-2】在城市建設(shè)施工中，經(jīng)常需要確定地下金屬管線的位置，如圖所示。有一種探測的方法是，首先給金屬長直管線通上電流，再用可以測量磁場強弱、方向的儀器進行以下操作：①用測量儀在金屬管線附近的水平地面上找到磁感應強度最強的某點，記為a；②在a點附近的地面上，找到與a點磁感應強度相同的若干點，將這些點連成直線EF；③在地面上過a點垂直于EF的直線上，找到磁場方向與地面夾角為45°的b、c兩點，測得b、c兩點距離為L。由此可確定金屬管線()A．平行于EF，深度為eq\f(L,2) B．平行于EF，深度為LC．垂直于EF，深度為eq\f(L,2) D．垂直于EF，深度為L解析：選A如圖，畫出垂直于金屬管線方向的截面，可知磁場最強的點a即為地面上距離管線最近的點，找出b、c兩點的位置，由題意可知EF過a點垂直于紙面，所以金屬管線與EF平行，根據(jù)幾何關(guān)系得深度為eq\f(L,2)，A正確?！咀兪?-3】磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則()A．a(chǎn)點處沒有磁感線，磁感應強度為零B．a(chǎn)點處磁感應強度比b點處大C．b點處的磁場方向和該點的切線方向垂直D．把一個小磁針放在b點，靜止時小磁針N極的指向水平向右解析：選D磁感線的疏密表示磁場的強弱，由題圖可知，a點處的磁感線比b處的磁感線稀疏，則a點處的磁感應強度比b點處的磁感應強度小，故A、B錯誤；某點磁感線的切線方向就是磁場的方向，小磁針靜止時N極所指的方向是磁場方向，故C錯誤，D正確?！绢}型2勻強磁場問題】【例2】（多選）如圖所示，在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，水平放置一根長直通電導線，電流的方向垂直紙面向里，以直導線為中心的同一圓周上有a、b、c、d四個點，連線ac和bd是相互垂直的兩條直徑，且b、d在同一豎直線上，則()A．c點的磁感應強度的值最小B．b點的磁感應強度的值最大C．b、d兩點的磁感應強度不同D．a(chǎn)、b兩點的磁感應強度相同答案AC【變式2-1】（多選）如圖為通電螺線管．A為螺線管外一點，B、C兩點在螺線管的垂直平分線上，則下列說法正確的是()A．磁感線最密處為A處，最疏處為B處B．磁感線最密處為B處，最疏處為C處C．小磁針在B處和A處N極都指向左方D．小磁針在B處和C處N極都指向右方答案BC【變式2-2】如圖所示為某條形磁鐵磁場的部分磁感線．則下列說法正確的是A．該磁場是勻強磁場B．a(chǎn)點的磁感應強度比b點的磁感應強度小C．a(chǎn)點的磁感應強度比b點的磁感應強度大D．a(chǎn)、b兩點的磁場方向相反【答案】C【詳解】勻強磁場的磁感線是一些平行且等間距的直線，故A錯誤；磁感線的疏密程度反映了磁場的強弱，故a點的磁感應強度大于b點的磁感應強度，故B錯誤，C正確；磁感線上任何一點的切線方向都跟這一點的磁場方向相同，故a、b的磁場方向相同，故D錯誤．所以C正確，ABD錯誤．【變式2-3】（多選）如圖所示為電流天平原理示意圖，天平的右臂下面掛有一個矩形線圈，線圈匝數(shù)為N，水平邊長為L，線圈的下部處在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面.現(xiàn)用其來測量勻強磁場的磁感應強度.當線圈中通有電流I（方向如圖）時，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量分別為、的砝碼，天平平衡。當電流反向（大小不變）時，左邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡，已知重力加速度為g。由此可知（）A．磁感應強度的方向垂直紙面向里B．磁感應強度大小為C．磁感應強度大小為D．以上結(jié)果都不對【答案】BC【詳解】若磁感應強度B的方向垂直紙面向里，開始線圈所受安培力的方向向向下，電流方向相反，則安培力方向反向，變?yōu)樨Q直向上，相當于右邊少了兩倍的安培力大小，所以右邊應加砝碼；若磁感應強度B的方向垂直紙面向外，開始線圈所受安培力的方向向向上，電流方向相反，則安培力方向反向，變?yōu)樨Q直向下，相當于右邊多了兩倍的安培力大小，需要在左邊加砝碼，有托盤的質(zhì)量為左面加上質(zhì)量為m的鉤碼后解得，所以故選BC?！绢}型3磁通量的理解與計算】【例3】如圖所示是等腰直角三棱柱，其中側(cè)面abcd為正方形，邊長為L，按圖示位置放置于豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B，下列說法中正確的是()A．通過abcd平面的磁通量大小為BL2B．通過dcfe平面的磁通量大小為eq\f(\r(2),2)BL2C．通過abfe平面的磁通量大小為eq\f(\r(2),2)BL2D．磁通量有正負，所以是矢量解析：選Babcd平面在垂直于磁場方向的投影面積S1＝eq\f(\r(2),2)L2，所以通過abcd平面的磁通量Φ1＝BS1＝eq\f(\r(2),2)BL2，故A錯誤；dcfe平面與磁場垂直，S2＝eq\f(\r(2),2)L2，所以通過dcfe平面的磁通量Φ2＝eq\f(\r(2),2)BL2，故B正確；abfe平面與磁場平行，S3＝0，則通過abfe平面的磁通量Φ3＝0，故C錯誤；磁通量是標量，但有正負，表示的是穿入還是穿出平面，故D錯誤?！咀兪?-1】如圖所示，兩個單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r。圓形勻強磁場B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為()A．1∶1 B．1∶2C．1∶4 D．4∶1解析：選A由題圖可知，穿過a、b兩個線圈的磁通量均為Φ＝B·πr2，因此磁通量之比為1∶1，A正確。【變式3-2】如圖是條形磁鐵磁場的部分磁感線，一金屬線圈從A位置開始沿紙面水平向右勻速移動過程中，穿過線圈的磁通量（）A．逐漸增大 B．先增大后減小C．逐漸減小 D．先減小后增大【答案】C【詳解】遠離磁極，磁場減弱，穿過線圈平面的磁感線條數(shù)減少，磁通量減小。故選C?！咀兪?-3】如圖所示，閉合矩形導體框在水平向右的勻強磁場中繞豎直方向的對稱軸勻速轉(zhuǎn)動。已知勻強磁場的磁感應強度大小為B，導體框的面積為S。導體框從圖示位置開始轉(zhuǎn)動并計時，則下列說法正確的是（）A．0時刻穿過導體框的磁通量為0B．導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過30°，穿過導體框的磁通量為C．導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過60°，穿過導體框的磁通量為D．導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過180°，穿過導體框的磁通量為【答案】A【詳解】A．0時刻導體框與磁場方向平行，穿過導體框的磁通量為0，故A正確；B．導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過30°，穿過導體框的磁通量為故B錯誤；C．導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過60°，穿過導體框的磁通量為故C錯誤；D．導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過180°，導體框和磁場平行，穿過導體框的磁通量為0，故D錯誤；故選A?！绢}型4磁感應強度的疊加】【例4】兩足夠長直導線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，EO與O′Q在一條直線上，PO′與OF在一條直線上，兩導線相互絕緣，通有相等的電流I，電流方向如圖所示。若一根無限長直導線通過電流I時，所產(chǎn)生的磁場在距離導線d處的磁感應強度大小為B，則圖中與導線距離均為d的M、N兩點處的磁感應強度大小分別為()A．B、0 B．0、2BC．2B、2B D．B、B解析：選B豎直方向的兩段導線中電流相等，且在同一直線上，可把EO與O′Q等效成一根無限長直導線，同理PO′與OF等效成一根無限長直導線。根據(jù)安培定則可知，兩根無限長直導線在M處產(chǎn)生的磁感應強度方向相反，疊加后磁感應強度大小為0；豎直方向的導線和水平方向的導線在N處產(chǎn)生的磁感應強度方向相同，疊加后磁感應強度大小為2B，B正確?！咀兪?-1】如圖，四條相互平行的細長直導線垂直坐標系xOy平面，導線與坐標平面的交點為a、b、c、d四點。已知a、b、c、d為正方形的四個頂點，正方形中心位于坐標原點O，e為cd的中點且在y軸上；四條導線中的電流大小相等，其中過a點的導線的電流方向垂直坐標平面向里，其余導線電流方向垂直坐標平面向外。則()A．O點的磁感應強度為0B．O點的磁感應強度方向由O指向cC．e點的磁感應強度方向沿y軸正方向D．e點的磁感應強度方向沿y軸負方向解析：選BD由題知，四條導線中的電流大小相等，且到O點的距離相等，故四條導線在O點的磁感應強度大小相等，根據(jù)右手螺旋定則可知，四條導線中電流在O點產(chǎn)生的磁感應強度方向如圖1所示。由圖可知，Bb與Bc相互抵消，Ba與Bd合成，根據(jù)平行四邊形定則，可知O點的磁感應強度方向由O指向c，其大小不為零，故A錯誤，B正確；由題知，四條導線中的電流大小相等，a、b到e點的距離相等，故a、b在e點的磁感應強度大小相等，c、d到e點的距離相等，故c、d在e點的磁感應強度大小相等，根據(jù)右手螺旋定則可知，四條導線中電流在e點產(chǎn)生的磁感應強度方向如圖2所示。由圖可知Bc與Bd大小相等，方向相反，互相抵消；而Bb與Ba大小相等，方向如圖2所示，根據(jù)平行四邊形定則，可知兩個磁感應強度的合磁感應強度沿y軸負方向，故C錯誤，D正確。【變式4-2】如圖所示，矩形abcd的邊長bc是ab的2倍。兩細長直導線通有大小相等、方向相反的電流，垂直穿過矩形平面，與平面交于e、f兩點，其中e、f分別為ad、bc的中點。下列說法正確的是()A．a(chǎn)點與b點的磁感應強度相同B．a(chǎn)點與c點的磁感應強度相同C．a(chǎn)點與d點的磁感應強度相同D．a(chǎn)點與b、c、d三點的磁感應強度均不相同解析：選B通電直導線在周圍形成的磁場，大小為B＝eq\f(kI,r)，由安培定則可得各點的磁感應強度的平面圖，如圖所示，由對稱性可知a點與c點的合磁感應強度等大同向，b點與d點的合磁感應強度等大同向，故B正確?！咀兪?-3】如圖所示為六根與水平面平行的導線的橫截面示意圖，導線分布在正六邊形的六個角，導線所通電流方向已在圖中標出。已知每條導線在O點磁感應強度大小為B0，則正六邊形中心O處磁感應強度的大小和方向()A.大小為零B.大小2B0，方向沿x軸負方向C.大小4B0，方向沿x軸正方向D.大小4B0，方向沿y軸正方向答案D解析根據(jù)磁場的疊加原理，將最右面向里的電流在O點產(chǎn)生的磁場與最左面向外的電流在O點產(chǎn)生的磁場進行合成，則這兩根導線的合磁感應強度為B1；同理，將左上方向外的電流在O點產(chǎn)生的磁場與右下方向里的電流在O點產(chǎn)生的磁場進行合成，則這兩根導線的合磁感應強度為B2；將右上方向里的電流在O點產(chǎn)生的磁場與左下方向外的電流在O點產(chǎn)生的磁場進行合成，則這兩根導線的合磁感應強度為B3，如圖所示，根據(jù)磁場疊加原理可知B1＝B2＝B3＝2B0，由幾何關(guān)系可知B2與B3的夾角為120°，故將B2與B3合成，則它們的合磁感應強度大小也為2B0，方向與B1的方向相同，最后將其與B1合成，可得正六邊形中心處磁感應強度大小為4B0，方向沿y軸正方向，選項D正確，A、B、C錯誤?！绢}型5聯(lián)系實際問題】【例5】宇宙中“破壞力”最強的天體“磁星”，危險程度不亞于黑洞，其磁感應強度相當于地球磁場的1000萬億倍，下列有關(guān)磁星的磁場說法正確的是（）A．磁場只存在于“磁星”外部，而“磁星”內(nèi)部不存在磁場B．“磁星”表面的磁場強，磁感線密集，故磁感線可能相交C．“磁星”表面某點靜止一小磁針，其極指向該點磁場方向D．在“磁星”表面有一個線圈，穿過該線圈的磁通量不可能為零【答案】C【解析】A．因為磁感線是閉合的曲線，所以磁場既存在于“磁星”外部，也存在于“磁星”內(nèi)部，故A錯誤；B．因為磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向，所以磁感線不可能相交，故B錯誤；C．小磁針靜止時極所指的方向為該點的磁場方向，故C正確；D．在“磁星”表面有一個線圈，若該線圈與該處磁場方向平行，則穿過該線圈的磁通量為零，故D錯誤。故選C。【變式5-1】某校物理興趣小組用圖示裝置估測磁體附近的磁感應強度。他們將一小羅盤磁針放在一個水平放置的螺線管的軸線上，如圖甲所示．小磁針靜止時N極指向處于水平面內(nèi)xOy坐標系中的y軸正方向，當接通電源后，發(fā)現(xiàn)小磁針N極指向與y軸正方向成30°角的方向，其俯視圖如圖乙所示，已知該實驗所在地面處地磁場的磁感應強度的水平分量為3×10-5T。（1）請在圖上標明螺線管導線的繞向；（2）求該通電螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁感應強度的大?。ó嫵霰匾氖噶渴疽鈭D；計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】（1）由題意可知螺線管右端為N極，根據(jù)安培定則以及電源正負極位置作出螺線管導線的繞向如圖所示。（2）設(shè)該通電螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁感應強度為Bx，由題意知地磁場的磁感應強度的水平分量為3×10-5T，小磁針處合磁感應強度B與y軸正方向成30°角，如圖所示根據(jù)磁感應強度的疊加法則可得解得【變式5-2】特高壓直流輸電是國家重點能源工程。如圖所示，兩根等高、相互平行的水平長直導線分別通有方向相同的電流和，。a、b、c三點連線與兩根導線等高并垂直，b點位于兩根導線間的中點，a、c兩點與b點距離相等，d點位于b點正下方。不考慮地磁場的影響，則（）A．b點處的磁感應強度大小為0B．d點處的磁感應強度大小為0C．a(chǎn)點處的磁感應強度方向豎直向下D．c點處的磁感應強度方向豎直向下【答案】C【詳解】A．通電直導線周圍產(chǎn)生磁場方向由右手螺旋定則判斷，在b點產(chǎn)生的磁場方向向上，在b點產(chǎn)生的磁場方向向下，因為即則在b點的磁感應強度不為零，故A錯誤；B．由于可知電流產(chǎn)生的磁場在d處的磁感應強度大，則d點處的磁場磁感應強度不可能為零，故B錯誤；C．由右手螺旋定則可知，兩電流產(chǎn)生的磁場在a處都是豎直向下，則兩電流的合磁場在a處方向豎直向下，故C正確；D．由右手螺旋定則可知，兩電流產(chǎn)生的磁場在c處都是豎直向上，則兩電流的合磁場在c處方向豎直向上，故D錯誤。故選C。【變式5-3】（多選）安裝適當?shù)能浖?，利用智能手機中的磁傳感器可以測量磁感應強度B。如圖，在手機上建立直角坐標系，手機顯示屏所在平面為xOy面。某同學在某地對地磁場進行了四次測量，每次測量時y軸指向不同方向而z軸正向保持豎直向上。根據(jù)表中測量結(jié)果可推知（

）測量序號Bx/μTBy/μTBz/μT1021-4520-20-463210-454-210-45A．測量地點位于南半球B．當?shù)氐牡卮艌龃笮〖s為50μTC．第2次測量時y軸正向指向南方D．第3次測量時y軸正向指向東方【答案】BC【詳解】A．如圖所示地球可視為一個磁偶極，磁南極大致指向地理北極附近，磁北極大致指向地理南極附近。通過這兩個磁極的假想直線（磁軸）與地球的自轉(zhuǎn)軸大約成11.3度的傾斜。由表中z軸數(shù)據(jù)可看出z軸的磁場豎直向下，則測量地點應位于北半球，A錯誤；B．磁感應強度為矢量，故由表格可看出此處的磁感應強度大致為計算得B≈50μTB正確；CD．由選項A可知測量地在北半球，而北半球地磁場指向北方斜向下，則第2次測量，測量，故y軸指向南方，第3次測量，故x軸指向北方而y軸則指向西方，C正確、D錯誤。故選BC。

專題13.2磁感應強度磁通量【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1磁感應強度的理解】 【題型2勻強磁場問題】 【題型3磁通量的理解與計算】 【題型4磁感應強度的疊加】 【題型5聯(lián)系實際問題】 【題型1磁感應強度的理解】【例1】(多選)一小段長為L的通電直導線放在磁感應強度為B的磁場中，當通過它的電流為I時，所受安培力為F。以下關(guān)于磁感應強度B的說法正確的是()A．磁感應強度B一定等于eq\f(F,IL)B．磁感應強度B可能大于或等于eq\f(F,IL)C．磁場中通電直導線受力大的地方，磁感應強度一定大D．在磁場中通電直導線也可以不受安培力解析：選BD只有在通電直導線垂直于磁場時，B＝eq\f(F,IL)才成立，通電直導線和磁場不垂直時，B>eq\f(F,IL)，通電直導線和磁場平行時，導線不受安培力，故A錯誤，B、D正確；磁感應強度是用比值法定義的，通電直導線受力大的地方，磁感應強度不一定大，C錯誤?！咀兪?-1】關(guān)于磁場中某一點磁感應強度的方向，下列說法正確的是()A．與一小段通電直導線所受磁場力的方向一致B．與運動電荷所受磁場力的方向一致C．與小磁針N極所受磁場力的方向一致D．與小磁針S極所受磁場力的方向一致解析：選C磁場中某一點磁感應強度的方向，與小磁針N極受力方向一致，C正確，A、B、D錯誤?！咀兪?-2】在城市建設(shè)施工中，經(jīng)常需要確定地下金屬管線的位置，如圖所示。有一種探測的方法是，首先給金屬長直管線通上電流，再用可以測量磁場強弱、方向的儀器進行以下操作：①用測量儀在金屬管線附近的水平地面上找到磁感應強度最強的某點，記為a；②在a點附近的地面上，找到與a點磁感應強度相同的若干點，將這些點連成直線EF；③在地面上過a點垂直于EF的直線上，找到磁場方向與地面夾角為45°的b、c兩點，測得b、c兩點距離為L。由此可確定金屬管線()A．平行于EF，深度為eq\f(L,2) B．平行于EF，深度為LC．垂直于EF，深度為eq\f(L,2) D．垂直于EF，深度為L解析：選A如圖，畫出垂直于金屬管線方向的截面，可知磁場最強的點a即為地面上距離管線最近的點，找出b、c兩點的位置，由題意可知EF過a點垂直于紙面，所以金屬管線與EF平行，根據(jù)幾何關(guān)系得深度為eq\f(L,2)，A正確。【變式1-3】磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則()A．a(chǎn)點處沒有磁感線，磁感應強度為零B．a(chǎn)點處磁感應強度比b點處大C．b點處的磁場方向和該點的切線方向垂直D．把一個小磁針放在b點，靜止時小磁針N極的指向水平向右解析：選D磁感線的疏密表示磁場的強弱，由題圖可知，a點處的磁感線比b處的磁感線稀疏，則a點處的磁感應強度比b點處的磁感應強度小，故A、B錯誤；某點磁感線的切線方向就是磁場的方向，小磁針靜止時N極所指的方向是磁場方向，故C錯誤，D正確?！绢}型2勻強磁場問題】【例2】（多選）如圖所示，在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，水平放置一根長直通電導線，電流的方向垂直紙面向里，以直導線為中心的同一圓周上有a、b、c、d四個點，連線ac和bd是相互垂直的兩條直徑，且b、d在同一豎直線上，則()A．c點的磁感應強度的值最小B．b點的磁感應強度的值最大C．b、d兩點的磁感應強度不同D．a(chǎn)、b兩點的磁感應強度相同答案AC【變式2-1】（多選）如圖為通電螺線管．A為螺線管外一點，B、C兩點在螺線管的垂直平分線上，則下列說法正確的是()A．磁感線最密處為A處，最疏處為B處B．磁感線最密處為B處，最疏處為C處C．小磁針在B處和A處N極都指向左方D．小磁針在B處和C處N極都指向右方答案BC【變式2-2】如圖所示為某條形磁鐵磁場的部分磁感線．則下列說法正確的是A．該磁場是勻強磁場B．a(chǎn)點的磁感應強度比b點的磁感應強度小C．a(chǎn)點的磁感應強度比b點的磁感應強度大D．a(chǎn)、b兩點的磁場方向相反【答案】C【詳解】勻強磁場的磁感線是一些平行且等間距的直線，故A錯誤；磁感線的疏密程度反映了磁場的強弱，故a點的磁感應強度大于b點的磁感應強度，故B錯誤，C正確；磁感線上任何一點的切線方向都跟這一點的磁場方向相同，故a、b的磁場方向相同，故D錯誤．所以C正確，ABD錯誤．【變式2-3】（多選）如圖所示為電流天平原理示意圖，天平的右臂下面掛有一個矩形線圈，線圈匝數(shù)為N，水平邊長為L，線圈的下部處在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面.現(xiàn)用其來測量勻強磁場的磁感應強度.當線圈中通有電流I（方向如圖）時，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量分別為、的砝碼，天平平衡。當電流反向（大小不變）時，左邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡，已知重力加速度為g。由此可知（）A．磁感應強度的方向垂直紙面向里B．磁感應強度大小為C．磁感應強度大小為D．以上結(jié)果都不對【答案】BC【詳解】若磁感應強度B的方向垂直紙面向里，開始線圈所受安培力的方向向向下，電流方向相反，則安培力方向反向，變?yōu)樨Q直向上，相當于右邊少了兩倍的安培力大小，所以右邊應加砝碼；若磁感應強度B的方向垂直紙面向外，開始線圈所受安培力的方向向向上，電流方向相反，則安培力方向反向，變?yōu)樨Q直向下，相當于右邊多了兩倍的安培力大小，需要在左邊加砝碼，有托盤的質(zhì)量為左面加上質(zhì)量為m的鉤碼后解得，所以故選BC?！绢}型3磁通量的理解與計算】【例3】如圖所示是等腰直角三棱柱，其中側(cè)面abcd為正方形，邊長為L，按圖示位置放置于豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B，下列說法中正確的是()A．通過abcd平面的磁通量大小為BL2B．通過dcfe平面的磁通量大小為eq\f(\r(2),2)BL2C．通過abfe平面的磁通量大小為eq\f(\r(2),2)BL2D．磁通量有正負，所以是矢量解析：選Babcd平面在垂直于磁場方向的投影面積S1＝eq\f(\r(2),2)L2，所以通過abcd平面的磁通量Φ1＝BS1＝eq\f(\r(2),2)BL2，故A錯誤；dcfe平面與磁場垂直，S2＝eq\f(\r(2),2)L2，所以通過dcfe平面的磁通量Φ2＝eq\f(\r(2),2)BL2，故B正確；abfe平面與磁場平行，S3＝0，則通過abfe平面的磁通量Φ3＝0，故C錯誤；磁通量是標量，但有正負，表示的是穿入還是穿出平面，故D錯誤?！咀兪?-1】如圖所示，兩個單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r。圓形勻強磁場B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為()A．1∶1 B．1∶2C．1∶4 D．4∶1解析：選A由題圖可知，穿過a、b兩個線圈的磁通量均為Φ＝B·πr2，因此磁通量之比為1∶1，A正確。【變式3-2】如圖是條形磁鐵磁場的部分磁感線，一金屬線圈從A位置開始沿紙面水平向右勻速移動過程中，穿過線圈的磁通量（）A．逐漸增大 B．先增大后減小C．逐漸減小 D．先減小后增大【答案】C【詳解】遠離磁極，磁場減弱，穿過線圈平面的磁感線條數(shù)減少，磁通量減小。故選C。【變式3-3】如圖所示，閉合矩形導體框在水平向右的勻強磁場中繞豎直方向的對稱軸勻速轉(zhuǎn)動。已知勻強磁場的磁感應強度大小為B，導體框的面積為S。導體框從圖示位置開始轉(zhuǎn)動并計時，則下列說法正確的是（）A．0時刻穿過導體框的磁通量為0B．導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過30°，穿過導體框的磁通量為C．導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過60°，穿過導體框的磁通量為D．導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過180°，穿過導體框的磁通量為【答案】A【詳解】A．0時刻導體框與磁場方向平行，穿過導體框的磁通量為0，故A正確；B．導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過30°，穿過導體框的磁通量為故B錯誤；C．導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過60°，穿過導體框的磁通量為故C錯誤；D．導體框從圖示位置轉(zhuǎn)過180°，導體框和磁場平行，穿過導體框的磁通量為0，故D錯誤；故選A?！绢}型4磁感應強度的疊加】【例4】兩足夠長直導線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，EO與O′Q在一條直線上，PO′與OF在一條直線上，兩導線相互絕緣，通有相等的電流I，電流方向如圖所示。若一根無限長直導線通過電流I時，所產(chǎn)生的磁場在距離導線d處的磁感應強度大小為B，則圖中與導線距離均為d的M、N兩點處的磁感應強度大小分別為()A．B、0 B．0、2BC．2B、2B D．B、B解析：選B豎直方向的兩段導線中電流相等，且在同一直線上，可把EO與O′Q等效成一根無限長直導線，同理PO′與OF等效成一根無限長直導線。根據(jù)安培定則可知，兩根無限長直導線在M處產(chǎn)生的磁感應強度方向相反，疊加后磁感應強度大小為0；豎直方向的導線和水平方向的導線在N處產(chǎn)生的磁感應強度方向相同，疊加后磁感應強度大小為2B，B正確?！咀兪?-1】如圖，四條相互平行的細長直導線垂直坐標系xOy平面，導線與坐標平面的交點為a、b、c、d四點。已知a、b、c、d為正方形的四個頂點，正方形中心位于坐標原點O，e為cd的中點且在y軸上；四條導線中的電流大小相等，其中過a點的導線的電流方向垂直坐標平面向里，其余導線電流方向垂直坐標平面向外。則()A．O點的磁感應強度為0B．O點的磁感應強度方向由O指向cC．e點的磁感應強度方向沿y軸正方向D．e點的磁感應強度方向沿y軸負方向解析：選BD由題知，四條導線中的電流大小相等，且到O點的距離相等，故四條導線在O點的磁感應強度大小相等，根據(jù)右手螺旋定則可知，四條導線中電流在O點產(chǎn)生的磁感應強度方向如圖1所示。由圖可知，Bb與Bc相互抵消，Ba與Bd合成，根據(jù)平行四邊形定則，可知O點的磁感應強度方向由O指向c，其大小不為零，故A錯誤，B正確；由題知，四條導線中的電流大小相等，a、b到e點的距離相等，故a、b在e點的磁感應強度大小相等，c、d到e點的距離相等，故c、d在e點的磁感應強度大小相等，根據(jù)右手螺旋定則可知，四條導線中電流在e點產(chǎn)生的磁感應強度方向如圖2所示。由圖可知Bc與Bd大小相等，方向相反，互相抵消；而Bb與Ba大小相等，方向如圖2所示，根據(jù)平行四邊形定則，可知兩個磁感應強度的合磁感應強度沿y軸負