高中物理2 磁感应强度 磁通量复习练习题

这是一份高中物理2 磁感应强度 磁通量复习练习题，共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．在下列物理量单位中，属于磁感应强度单位的是（ ）
A．库仑（C）B．安培（A）C．韦伯（Wb）D．特斯拉（T）
2．在物理学中用比值法定义物理量是一种很重要的方法。下列物理量的表达式不是由比值法定义的是（ ）
A．加速度B．电场强度C．磁感应强度D．电阻
3．下列物理量属于基本量且单位属于国际单位制中基本单位的是（ ）
A．功/焦耳B．电流/安培
C．电荷量/库仑D．磁通量/韦伯
4．下列单位中，属于国际单位制（SI）中基本单位的是（ ）
A．牛顿B．摩尔C．韦伯D．伏特
5．如图所示，匀强磁场中有一闭合圆形线圈，线圈平面在处时与磁场方向成45°角，在处时与磁场方向垂直，在处时与磁场方向平行。则穿过线圈的磁通量（ ）
A．在处最大B．在处最大C．在处最大D．在、、三处一样大
6．关于磁通量，下列说法正确的是（ ）
A．穿过某个面的磁通量为零，该处的磁感应强度也为零
B．穿过任一平面的磁通量越大，该处的磁感应强度也越大
C．穿过垂直于磁场方向的某个平面的磁感线条数等于该处的磁感应强度
D．当闭合线圈平面跟磁场方向平行时，穿过这个线圈平面的磁通量一定为零
7．在地球赤道上进行实验时，用磁传感器测得赤道上P点地磁场磁感应强度大小为B0.将一条形磁铁固定在P点附近的水平面上，让N极指向正北方向，如图所示，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小为B1；现将条形磁铁以P点为轴心在水平面内旋转90°，使其N极指向正东方向，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度的大小应为(可认为地磁南北极与地理北、南极重合)( )
A．B1－B0B．B1＋B0
C． D．
8．关于磁感应强度和磁感线，下列说法正确的是（ ）
A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止
B．磁感线上每一点的切线方向跟该点的磁场方向一致
C．由知，与成正比，与成反比
D．若长为、电流为的导线在某处受到的磁场力为，则该处的磁感应强度必为
9．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平固定放置一根通电的长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中
A．a点磁感应强度最大B．c点磁感应强度最大
C．a、c两点磁感应强度相同D．b、d两点磁感应强度相同
10．下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线可以表示磁场的方向和强弱
B．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极
C．磁铁能产生磁场，电流不能产生磁场
D．放入磁场中的电流元受力方向即该点的磁场方向
二、多选题
11．下列关于电场强度和磁感应强度的说法正确的是（ ）
A．同一电荷放入电场中某区域内的任意位置，电荷受到的电场力都相同，则该区域内任意位置的电场强度都相同
B．放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，则该位置的电场强度一定不为零
C．一小段长为L的通有电流I的导体，在磁场中受到的安培力为F，则该磁场的磁感应强度B一定为
D．一小段通电导体在磁场中某位置受到的安培力为零，则该位置的磁感应强度一定为零
12．如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。L1、L2所在区域处于磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外的匀强磁场中。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂直于纸面向外，( )
A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为
B．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为
C．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为
D．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为
13．如图所示，一水平放置的通电直导体棒位于竖直向下的匀强磁场中，若将磁场在竖直面内顺时针旋转一小角度或将电流方向反向，则下列说法正确的是（ ）
A．将磁场旋转，导体棒所受安培力的方向不变
B．将磁场旋转，导体棒所受安培力的大小不变
C．将电流反向，导体棒所受安培力的方向不变
D．将电流反向，导体棒所受安培力的大小不变
三、解答题
14．如图，矩形线圈abcd的长与宽分别为2L和L，虚线内有界匀强磁场的磁感应强度为B，O1、O2分别为ad、bc的中点，求
(1)线圈绕ab边向纸外旋转60°角时，穿过线圈的磁通量为多少？
(2)线圈绕cd边向纸外旋转60°角时，穿过线圈的磁通量变化量为多少？
15．如图所示，编号1~12（图中未标出）的12根长直导线从左向右依次并列排成长为的直导线带ab，P1、P2是位于b所在的直线上的两点，P1到导线带左端的距离等于P2到导线带右端的距离，都等于，所有长直导线中均通有大小相等、方向垂直纸面向外的恒定电流，ab上所有长直导线产生的磁场在P1处的磁场磁感应强度大小为B1，在P2处的磁场磁感应强度大小为B2，如果将右边编号7~12的6根导线移走，求P2处的磁感应强度大小和方向。（已知通有等大电流的长直导线在相等距离的位置产生的磁感强度大小相等）
参考答案
1．D
【详解】
A.库仑（C）是电荷量的单位，故A错误；
B．安培（A）是电流强度的单位，故B错误；
C．韦伯（Wb）是磁通量的单位，故C错误；
D．特斯拉（T）是磁感应强度的单位，故D正确。
故选D。
2．A
【详解】
比值定义时，最后的结果只与比值有关，与两个相比的物理量无关。
A．加速度中，加速度与合外力F成正比，与物体的质量成反比，因此不是比值定义，A错误；
B．电场强度中，电场强度是有电场本身性质决定的，与试探电荷的所受的电场力及试探电荷的带电量无关，通过比值求得电场强度，因此是比值定义，B正确；
C．磁感应强度中，磁感强度的大小是有磁场本身的性质决定的，与通电导线在磁场中受力大小及导线长度、电流大小无关，因此是比值定义，C正确；
D．电阻中，电阻的大小是有导线本身的性质决定的，与导体所加电压及通过的电流大小无关，是比值定义，D正确。
故不是比值定义的是A。
3．B
【详解】
国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。故电流属于基本量，单位是安培。B正确ACD错误。
故选B。
4．B
【详解】
单位制包括基本单位和导出单位，规定的基本量的单位叫基本单位，国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。他们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。
A．牛顿，故A不符合题意；
B．摩尔，故B符合题意；
C．韦伯，故C不符合题意；
D．伏特，故D不符合题意。
故选B。
5．C
【详解】
根据磁通量的定义
可知三处磁感应强度大小相等，而在b处的有效面积最大，故b处的磁通量最大。
故选C。
6．D
【详解】
AD．根据磁通量的计算公式：
式中的为磁感线垂直穿过线圈的有效面积，当磁感线和线框平行时，磁感应强度不为零，磁通量为零，A错误，D正确；
B．磁感应强度大小不变，当磁感线和平面从平行位置变为垂直相互垂直时，磁感应强度也增大，B错误；
C．穿过垂直于磁场方向的某个平面的净磁感线条数等于该处的磁通量，C错误。
故选D。
7．D
【详解】
根据题意，赤道上P点地磁场磁感应强度大小为B0，条形磁铁N极指向正北方向时，条形磁铁在P点产生的磁感应强度为B＝B1－B0；条形磁铁N极指向正东方向时，其分磁感应强度指向正东方向，此时两个分矢量垂直，故P点的合磁感应强度为
B′＝＝
A．B1－B0，与结论不相符，选项A错误；
B．B1＋B0，与结论不相符，选项B错误；
C． ，与结论不相符，选项C错误；
D． ，与结论相符，选项D正确；
故选D.
8．B
【详解】
A．磁感线在磁体的外部由N极到S极，在内部由S极到N极，形成闭合曲线，故A错误；
B．根据磁感线的定义，可知磁感线上每一点的切线方向跟该点的磁场方向一致，故B正确；
C．磁感应强度是采用比值法定义的，B的大小与、无关，由磁场本身决定，故C错误；
D．长为、电流为的导线在某处受到的磁场力为，只有当通电导线和磁场方向垂直时，该处的磁感应强度才为，故D错误。
故选B。
9．B
【详解】
根据安培定则，直线电流的磁感应强度如图
根据平行四边形定则，、、、各个点的磁场情况如图
显然，点与点合磁感应强度大小相等，方向不同；点磁感应强度为两点之差的绝对值，最小；点电磁感应强度等于两个磁感应强度的代数和，最大；
A．与分析不符，故A错误；
B．与分析相符，故B正确；
C．与分析不符，故C错误；
D．与分析不符，故D错误；
故选B。
10．A
【详解】
A．磁感线可以表示磁场的方向和强弱，磁感线上任意一点的切线方向表示磁场的方向，疏密表示强弱，故A正确；
B．在磁体外部从N极到S极，内部从S极到N极，是闭合的曲线，故B错误；
C．电流和磁铁都能产生磁场，故C错误；
D．放入磁场中的电流元受安培力方向与磁感应强度方向是相互垂直的，故D错误；
故选A。
11．AB
【详解】
A．同一电荷放入电场中某区域内的任意位置，电荷受到的电场力都相同，则该区域内任意位置的电场强度都相同，选项A正确；
B．放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，则该位置的电场强度一定不为零，选项B正确；
C．一小段长为L的通有电流I的导体，在磁场中受到的最大的安培力为F，则该磁场的磁感应强度B一定为，选项C错误；
D．一小段通电导体在磁场中某位置受到的安培力为零，可能是导线与磁场平行，而该位置的磁感应强度不一定为零，选项D错误。
故选AB。
12．BD
【解析】
【分析】
根据右手螺旋定则来判定两直导线在a、b两处的磁场方向，再结合矢量的叠加法则，即可求解。
【详解】
整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外，且a、b两点的磁感应强度大小分别为 和，方向也垂于纸面向外，
根据右手螺旋定则，L1直导线电流，在a、b两点磁场方向垂直纸面向里，大小相等，
同理，L2直导线的电流，在a点磁场方向垂直纸面向里，在b点磁场方向垂直纸面向外，但两点的磁场大小相等，
依据矢量叠加法则，则有：B0-B2-B1=
B0+B2-B1=
联立上式，可解得： ，
故选：BD。
【点睛】
考查右手螺旋定则的应用，掌握矢量的合成法则，注意对称位置的磁场大小是相等的。
13．AD
【解析】图中磁场向下，电流向右，根据左手定则，安培力垂直向内，安培力大小为F=BIL；当将磁场在竖直面内顺时针旋转一小角度，根据左手定则，安培力方向不变，依然是垂直向内；根据F=BILsinθ，θ从90°增加到大于90°，故安培力大小是减小的；故A正确，B错误；将电流方向反向，根据左手定则，安培力反向即垂直向外，即反向；安培力大小F=BIL，不变；故C错误，D正确；故选AD。
点睛：本题考查导体棒在磁场中的安培力，要注意两点：安培力的方向用左手定则判定． 安培力方向的特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于B、I决定的平面．当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，安培力的大小为F=BILsinθ； 当磁场和电流垂直时，安培力最大为F=BIL； 当磁场和电流平行时安培力等于零．
14．(1)；(2)
【详解】
(1)当线圈绕ab边向纸外旋转60°角时，ad边在纸面内的投影长度
即cd边恰好位于磁场右边界的正上方，所以穿过线圈的磁通量
(2)当线圈绕cd边向纸外旋转60°角时，ad边在纸面内的投影长度
即ab边恰好位于磁场右边界的正上方，所以穿过线圈的磁通量为零；磁通量的变化量为
15．B2-B1，方向向上
【详解】
编号为1、2、3的三根导线在P1处产生的磁场向上，编号为4、5、6的三根导线在P1处产生的磁场向下，根据对称性，编号1~6的6根导线在P1处不产生磁场，因此P1处的磁场B1就是编号7~12的6根导线产生的。对编号7~12的6根导线，在P1处产生的磁场B1向下。
根据对称性，编号7~12的6根导线在P2产生的磁场也是B1，方向向上。而编号1~12的12根导线在P2处产生的磁场为B2，方向向上。根据叠加原理，编号1~6的6根导线在P2处产生的磁场为B2-B1，方向向上。