物理必修 第三册第三章 电磁场与电磁波初步2 磁感应强度 磁通量达标测试

2021-2022学年教科版（2019）必修第三册

3.2磁感应强度 磁通量 课时练习（解析版）

1．下列各组物理量中均为矢量的是

A．路程和位移 B．速度和加速度

C．力和功 D．磁感应强度和磁通量

2．磁通量可以形象地理解为“穿过一个闭合电路的磁感线的条数”。在图示磁场中，S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3，且都不为0。下列判断正确的是（　　）

A．Φ1最大 B．Φ2最大

C．Φ3最大 D．Φ1、Φ2、Φ3相等

3．下列各组物理量中，全部是矢量的是(　　)

A．时间、位移、速度 B．功、动能、势能

C．电场强度、磁感应强度、磁通量 D．线速度、向心加速度、向心力

4．如图所示，匀强磁场中的矩形线框平面与磁场方向平行，在线框绕垂直磁场方向且与线框共面的轴转动90°的过程中，通过线框的磁通量（　　）

A．逐渐增加 B．逐渐减少

C．保持不变 D．先增加后减少

5．下列说法中正确的是（　　）

A．磁场中磁感应强度大的地方，磁通量不一定很大

B．穿过某一面积的磁通量为零，该处磁感应强度为零

C．若试探电荷在某位置所受的电场力为零，则该处的电场强度可能不为零

D．若一小段电流在某位置所受的安培力为零，则该处的磁感应强度一定为零

6．如图所示，把一个单匝矩形线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行时开始，当线圈绕OO’轴转动至与磁场方向垂直时，此过程中穿过线圈平面的磁通量变化为（　　）

A．增大 B．减小 C．不变 D．不能判断

7．下列各组物理量中，全是矢量的是

A．位移、时间、速度、加速度 B．路程、质量、电场强度、平均速度

C．磁感应强度、电流、磁通量、加速度 D．力、线速度、位移、加速度

8．如图所示，水平放置的通有恒定电流的长直导线下方有一闭合线框，线框平面和导线在同一竖直平面内，要使通过线框的磁通量变小，可以将线框（　　）

A．向左平移 B．向右平移

C．向下平移远离导线 D．向上平移靠近导线

9．将面积为0.5m2的线圈，放在磁感应强度B=2.0×10-3T的匀强磁场中，穿过线圈的磁通量不可能为（　　）

A．0.25×10-3Wb B．0.5×10-3Wb C．1.0×10-3Wb D．2.5×10-3Wb

10．物理量的正负号表示特定的物理意义，下列物理量中的正负号含义说法正确的是（   ）

A．相对于同一零势点，电势能Ep=-7J比Ep=3J小

B．磁通量有正负之分，磁通量是矢量

C．力是矢量，－3 N比－5 N大

D．功是标量，F1对物体做正功，F2对物体做负功，F1做的功一定大于F2做的功

11．下列说法正确的是

A．电势有正负，所以是矢量

B．电流的方向规定为正电荷移动的方向，所以电流强度是矢量

C．比较磁通量时，需要考虑磁感线从面的哪一侧穿过，因为磁通量是矢量

D．某处磁感应强度的方向规定为该处小磁针静止时N极所指的方向，所以磁感应强度是矢量

12．如图所示，两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直，通过两环的磁通量Φa、Φb比较，则（　　）

A．Φa>Φb B．Φa=Φb C．Φa＜Φb D．不能确定

13．如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是（　　）

A．通过abcd平面的磁通量大小为L2•B

B．通过dcfe平面的磁通量大小为L2•B

C．通过abfe平面的磁通量大小为零

D．通过bcf平面的磁通量为零

14．关于电荷量、电场强度、磁感应强度、磁通量的单位，下列说法错误的是（ ）

A．牛/库是电荷量的单位

B．特斯拉是磁感应强度的单位

C．磁通量的单位是库仑

D．牛/库是电场强度的单位

15．如图所示，一矩形线框从abcd位置移动到a′b′c′d′位置的过程中（线框平行于纸面移动，线框与导线相互绝缘），中间是一条电流向上的通电导线，请思考：

（1）导线的左边磁场的方向向哪？右边呢？

（2）在移动过程中，当线框的一半恰好通过导线时，穿过线框的磁感线条数有何特点？

16．边长l=10cm的正方形线圈，固定在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，如图所示。磁感应强度随时间变化的规律为B=2+3t（T），则第3s内穿过线圈的磁通量的变化量为多少？

参考答案

1．B

【分析】

既有大小又有方向，运算时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移等都是矢量；只有大小，没有方向的物理量是标量，如路程、时间、质量等都是标量．

【详解】

路程只有大小、没有方向，是标量，故A错误；速度和加速度都既有大小又有方向；故为矢量，故B正确；功只有大小没有方向，故为标量，故C错误；磁通量只有大小没有方向，故为标量，故D错误．故选B．

2．A

【详解】

由于磁通量可以理解为穿过一个闭合电路的磁感线的条数的多少，从题图中可看出穿过S1的磁感线条数最多，所以Φ1最大。

故选A。

3．D

【详解】

A．时间只有大小，没有方向，是标量；位移、速度既有大小，又有方向，是矢量，故A错误；

B．功、动能、势能都是只有大小，没有方向，是标量，故B错误；

C．磁通量只有大小，没有方向，是标量；电场强度、磁感应强度既有大小，又有方向，是矢量，故C错误；

D．线速度、向心加速度、向心力都是既有大小，又有方向，是矢量，故D正确．

故选：D

4．A

【详解】

在图示位置时，穿过线圈的磁通量为零；当线框绕垂直磁场方向且与线框共面的轴转动90°的过程中，通过线框的磁通量

即随着θ的变大，磁通量增加。

故选A。

5．A

【详解】

A．根据磁通量表达式

Φ=BSsinθ

可知，磁通量取决于磁感应强度、线圈面积以及二者间的夹角，故磁场中磁感应强度大的地方，磁通量不一定很大，故A正确；

B．当某个面与磁场平行时，则穿过某一面积的磁通量为零，但该处磁感应强度为不零，故B错误；

C．若试探电荷在某位置所受的电场力为零，则该处的电场强度一定为零，故C错误；

D．当一小段通电导线与磁场平行时，这一小段电流在某位置所受的安培力为零，但该处的磁感应强度不为零，故D错误。

故选A。

6．A

【详解】

当线圈平面与磁场方向平行时穿过线圈收尾磁通量为零；当线圈转动至与磁场方向垂直时，磁通量最大；则根据

可知，随着θ增加，穿过线圈平面的磁通量增大。

故选A。

7．D

【详解】

位移、速度、加速度、电场强度、平均速度、磁感应强度、力、磁通量、线速度都是既有大小又有方向的物理量，都是矢量；时间、路程、质量、电流只有大小，无方向的物理量，都是标量；故选D.

8．C

【详解】

将线圈向左或向右平移，则穿过线圈的磁通量都不变；向下平移远离导线，则穿过线圈的磁通量减小；向上平移靠近导线，则穿过线圈的磁通量增加；

故选C。

9．D

【详解】

根据

Φ=BSsinθ

知当B垂直S时，磁通量最大为

故不可能会比1×10-3Wb大的数值，故ABC可能，不符合题意；D不可能，符合题意。

故选D。

10．A

【详解】

A．电势能的正负号表示大小，则相对于同一零势点，电势能Ep=-7J比Ep=3J小，选项A正确；

B．磁通量无正负之分，磁通量是标量，选项B错误；

C．力是矢量，符号表示方向，则－3 N比－5 N小，选项C错误；

D．功是标量，符号只表示功的正负，不表示大小，若F1对物体做正功，F2对物体做负功，F1做的功不一定大于F2做的功，选项D错误.

11．D

【详解】

A、电势是标量，电势有正负之分，电势的正负是相对的，它相对于你所取的零电势面，故A错误；

B、电流的方向表示正电荷定向移动的方向，由于电流运算时不遵守平行四边形定则，所以电流不是矢量，故B错误；

C、磁通量是通过闭合线圈的磁感线的条数，它是标量，但是磁通量也有正负，磁通量的正负并不表示磁通量的方向，故C错误；

D、磁感应强度是矢量，某处磁感应强度的方向规定为该处小磁针静止时N极所指的方向，故D正确；

故选D．

12．A

【详解】

根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下。由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，a的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以Φa>Φb。

故选A。

13．BCD

【详解】

AB．通过abcd平面的磁通量大小等于通过dcfe平面的磁通量，为

故A错误，B正确；

CD．abfe平面与bcf平面和磁场平面平行，所以磁通量为零，故CD正确；

故BCD．

14．AC

【详解】

试题分析： 电荷量的单位是库伦，电场强度的单位是伏/米和牛顿/库仑，故A错误，D正确；磁感应强度的单位是特斯拉，故B正确；磁通量的单位是韦伯，故C错误．本题选错误的，故选AC．

考点： 磁感应强度；磁通量．

【名师点睛】本题是基础的题目，考查的就是学生对基本内容的掌握的情况，对基本的物理量要掌握住物理量的单位和基本的物理公式, 在平时要注意多积累．

15．（1）导线左边的磁场方向垂直纸面向外，右边的磁场方向垂直纸面向里。（2）当线框的一半恰好通过导线时，穿过线框垂直纸面向外的磁感线条数与垂直纸面向里的磁感线条数相同。

【详解】

略

16．

【详解】

第3s内就是从2s末到3s末，所以2s末时磁感应强度为

3s末时的磁感应强度为

所以磁通量的变化量为