13-2-磁感應(yīng)強(qiáng)度-磁通量(課中練習(xí))-高中物理人教版(2019)必修第三冊(cè)

13.2磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量課中練一、磁感應(yīng)強(qiáng)度【課堂引入】1.在利用如圖所示裝置進(jìn)行“探究影響通電導(dǎo)線受力的因素”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們更換磁性強(qiáng)弱不同的磁體，按實(shí)驗(yàn)步驟完成以下實(shí)驗(yàn)探究：保持I與l不變，按磁性從弱到強(qiáng)改換磁體，觀察懸線擺動(dòng)的角度變化，發(fā)現(xiàn)磁體磁性越強(qiáng)，懸線擺動(dòng)的角度越大，表示通電導(dǎo)線受的力越___________，力F與Il的比值越___________，即B越___________，這表示B能反映磁場(chǎng)的___________。2.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法中正確的是（）A.由可知，B與F成正比、與IL成反比B.通電導(dǎo)線放在磁場(chǎng)中的某點(diǎn)，那點(diǎn)就有磁感應(yīng)強(qiáng)度，如果將通電導(dǎo)線拿走，那點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度就為零C.通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力不為零的地方一定存在磁場(chǎng)，通電導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力的地方一定不存在磁場(chǎng)D.磁場(chǎng)中某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定，其大小和方向是唯一確定的，與是否放入通電導(dǎo)線無(wú)關(guān)3.磁場(chǎng)中放一與磁場(chǎng)方向垂直的直導(dǎo)線，通入的電流是2.5A，導(dǎo)線長(zhǎng)1cm，它受到的磁場(chǎng)力為。(1)導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？(2)如果把導(dǎo)線中的電流增大到5A，導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？(3)如果一通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力，是否可以確定該處沒有磁場(chǎng)？【課堂練習(xí)】4.將長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線彎成六分之一圓弧，固定于垂直于紙面向外、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩端點(diǎn)A、C連線豎直，如圖所示．若給導(dǎo)線通以由A到C、大小為I的恒定電流，則導(dǎo)線所受安培力的大小和方向是（）A.ILB，水平向左 B.ILB，水平向右C.，水平向右 D.，水平向左5.如圖，三根相互平行的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線L1、L2和L3兩兩等距，均通有電流I，L1中電流方向與L2中的相同，與L3中的相反，下列說(shuō)法正確的是（）A.L1所受磁場(chǎng)作用力的方向與L2、L3所在平面垂直B.L3所受磁場(chǎng)作用力的方向與L1、L2所在平面垂直C.L1、L2和L3單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為D.L1、L2和L3單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為二、磁通量【課堂引入】6.（1）如圖，平面S在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影面積為S′。若有n條磁感線通過S′，則通過面積S的磁感線有多少條？（2）若磁場(chǎng)增強(qiáng)，即B增大，通過面積S的磁感線條數(shù)是否增多？【例題】7.如圖所示，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直，則穿過線框平面的磁通量為多少？若使框架繞軸轉(zhuǎn)過角，則穿過線框平面的磁通量為多少？若從初始位置轉(zhuǎn)過角，則穿過線框平面的磁通量為多少？若從初始位置轉(zhuǎn)過角，則穿過線框平面的磁通量變化了多少？【課堂練習(xí)】8.如圖所示，兩個(gè)單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r.圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)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∶1三、磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量的疊加【課堂引入】磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，當(dāng)空間存在幾個(gè)磁體（或電流）時(shí)，每一點(diǎn)的磁場(chǎng)等于各個(gè)磁體（或電流）在該點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的矢量和。磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加時(shí)遵循平行四邊形定則?！纠}】9.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩長(zhǎng)直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l。在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時(shí)，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。如果讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為（）A.0 B.C. D.2B0【課堂練習(xí)】10.如圖，兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與直面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B.a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反C.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同D.a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同11.如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線L1、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點(diǎn)，它們相對(duì)于L2對(duì)稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場(chǎng)中，外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B0和B0，方向也垂直于紙面向外。則（）A.流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0B.流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0C.流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0D.流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0

參考答案1.【答案】大；大；大；.強(qiáng)2.D【詳解】ABD．磁感應(yīng)強(qiáng)度只是定義式，而不是決定式，磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)本身決定的，與有無(wú)通電導(dǎo)線放入其中無(wú)關(guān)，A、B錯(cuò)誤，D正確；C．當(dāng)通電導(dǎo)線平行于磁場(chǎng)方向放置時(shí)，通電導(dǎo)線所受到的磁場(chǎng)力為零，而此處的B≠0，故C錯(cuò)誤。故選D。3.【答案】(1)2T；(2)2T；(3)否【詳解】(1)根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式代入數(shù)據(jù)得(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度是由磁場(chǎng)自身因素決定的，和導(dǎo)線的長(zhǎng)度、電流的大小均無(wú)關(guān)，所以導(dǎo)線中電流增大到5A時(shí)，導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度仍是2T。(3)如果一通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力，則有兩種可能：①該處沒有磁場(chǎng)；②該處有磁場(chǎng)，但通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行。故不能確定該處沒有磁場(chǎng)。4.D【詳解】弧長(zhǎng)為L(zhǎng)，圓心角為60°，則弦長(zhǎng)：，導(dǎo)線受到的安培力：F=BI?AC=，由左手定則可知，導(dǎo)線受到的安培力方向：水平向左；故D，ABC錯(cuò)誤．5.BC【詳解】A．同向電流相互吸引，反向電流相互排斥．對(duì)L1受力分析，如圖所示，可知L1所受磁場(chǎng)力的方向與L2、L3所在的平面平行，故A錯(cuò)誤；B．對(duì)L3受力分析，如圖所示，可知L3所受磁場(chǎng)力的方向與L1、L2所在的平面垂直，故B正確；CD．設(shè)三根導(dǎo)線兩兩之間的相互作用力為F，則L1、L2受到的磁場(chǎng)力的合力等于F，L3受的磁場(chǎng)力的合力為，即L1、L2、L3單位長(zhǎng)度受到的磁場(chǎng)力之比為，故C正確，D錯(cuò)誤．6.【答案】（1）n條；（2）B增大時(shí)，通過面積S的磁感線條數(shù)增多【詳解】（1）由磁通量的定義知如圖，平面S在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影面積為S′。若有n條磁感線通過S′，則通過面積S的磁感線有n條；（2）若磁場(chǎng)增強(qiáng)，即B增大，通過面積S的磁感線條數(shù)增多。7.【答案】BS，，0，－2BS【詳解】在題圖所示位置時(shí)，磁感線與線框平面垂直，則穿過線框平面的磁通量為當(dāng)線框繞OO′軸轉(zhuǎn)過60°時(shí)可以將原圖改畫成從上面向下看的俯視圖，如圖所示則穿過線框平面的磁通量轉(zhuǎn)過90°時(shí)，線框平面與磁感線平行，則線框轉(zhuǎn)過180°時(shí)，磁感線仍然垂直穿過線框，只不過穿過的方向改變了，故穿過線框平面的磁通量變化量為8.A【詳解】根據(jù)磁通量的定義，當(dāng)B垂直于S時(shí)，穿過線圈的磁通量為Ф=BS，其中S為有磁感線穿過區(qū)域的面積，所以圖中a、b兩線圈的磁通量相等，所以A正確；BCD錯(cuò)誤．9.C【詳解】在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時(shí)，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度如下圖所示：由此可知，外加的磁場(chǎng)方向與PQ平行，且由Q指向P，即B1=B0；依據(jù)幾何關(guān)系，及三角知識(shí)，則有：BPcos30°=B0解得P或Q通電導(dǎo)線在a處的磁場(chǎng)大小為BP=B0；當(dāng)P中的電流反向，其他條件不變，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度如下圖所示：再依據(jù)幾何關(guān)系，及三角知識(shí)，則有B2=B0因外加的磁場(chǎng)方向與PQ平行，且由Q指向P，磁場(chǎng)大小為B0；最后由矢量的合成法則，那么a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=故選C。10.C【詳解】A．由安培定則和磁場(chǎng)疊加原理可判斷出O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向下，一定不為零，A