物理必修 第三册2 磁感应强度 磁通量同步训练题

这是一份物理必修 第三册2 磁感应强度 磁通量同步训练题，共6页。
1．根据磁感应强度的定义式B＝ eq \f(F,Il)，下列说法中正确的是( )
A．在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、l的乘积成反比
B．一小段通电直导线在空间某处受磁场力F＝0，那么该处的B一定为零
C．磁场中某处B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向相同
D．一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力F也一定为零
2．磁感应强度的单位是特斯拉(T)，与它等价的是( )
A． eq \f(N,A·m) B． eq \f(N·A,m)
C． eq \f(N·A,m2) D． eq \f(N,A·m2)
3．三个相同的矩形线圈置于水平向右的匀强磁场中，线圈Ⅰ平面与磁场方向垂直，线圈Ⅱ、Ⅲ平面与线圈Ⅰ平面的夹角分别为30°和45°，如图所示．穿过线圈Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的磁通量分别为ΦⅠ、ΦⅡ、ΦⅢ.下列判断正确的是( )
A．ΦⅠ＝ΦⅡ B．ΦⅡ＝ΦⅢ
C．ΦⅠ>ΦⅡ D．ΦⅢ>ΦⅡ
4．如图所示，把两个完全一样的环形线圈互相垂直地放置，它们的圆心位于一个共同点O上．当通以相同大小的电流时，两通电线圈在O点产生的磁场方向分别为垂直纸面向里和竖直向上，大小相等，则O处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度的大小之比是( )
A．1∶1 B．2∶1
C． eq \r(2)∶1 D．1∶ eq \r(2)
5．(多选)一长直螺线管a通有电流，在螺线管外套有半径较大的线圈b，设a中线圈匝数为N1，b线圈匝数为N2，下列说法正确的有( )
A．N1、N2都不变，a的电流增加，b的磁通量增加
B．a的电流不变，N2不变，N1增加，b的磁通量增加
C．a的电流不变，N1不变，N2增加，b的磁通量增加
D．N1、N2都不变，a的电流不变，在a中插一软铁芯，b的磁通量增加
6．如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为Φ，若线圈绕OO′轴转过60°的过程中，磁通量的变化量为ΔΦ，则Φ和ΔΦ的大小分别为( )
A． eq \f(BL2,2)， eq \f(BL2,4)B． eq \f(NBL2,2)， eq \f(NBL2,4)
C．BL2， eq \f(BL2,2) D．NBL2， eq \f(NBL2,2)
7．科考队进入某一磁矿区域后，发现指南针原来指向正北的N极逆时针转过30°(如图所示)，设该位置地磁场磁感应强度水平分量为B，则磁矿所产生的磁感应强度水平分量的最小值为( )
A. eq \f(B,2)B．B
C．2B D． eq \f(\r(3)B,2)
8．磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，通过它的电流是2.5 A，导线长1 cm，它受到的磁场力为5.0×10－2 N．求：
(1)这个位置的磁感应强度大小；
(2)当把通电导线中的电流增大到5 A时，这一位置的磁感应强度大小．
9．面积是0.5 m2的矩形线圈处于磁感应强度为20 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，穿过该线圈的磁通量是多少？若线圈平面与磁场方向夹角为60°(如图)，穿过该线圈的磁通量又是多少？
素养综合练
10．如图所示，一半球面大圆面垂直匀强磁场放置，此时穿过它的磁通量为Φ1，现使它绕着过大圆平面的圆心并垂直于匀强磁场的轴转动90°后，穿过它的磁通量为Φ2.下面的正确选项是( )
A．Φ1＝0 B．Φ2＝0
C．Φ1＝2Φ2 D．Φ1＝Φ2
11．如图所示，一柱状磁体的轴线与z轴平行，且在zOy平面内，其中点在y轴上．现有四个圆形线圈，a在xOz平面内，其轴线为y轴；b在yOz平面内；c在xOy平面内，d在zOy平面内．下列说法正确的是( )
A．穿过a、b、d的磁通量为零
B．穿过b、c，d的磁通量为零
C．穿过b、d的磁通量为零，穿过a、c的磁通量不为零
D．穿过a、b、c、d的磁通量均不为零
12．如图一所示是实验室里用来测量磁感应强度的仪器——电流天平，图二是电流天平的原理图，利用该装置测得的数据记录如方框内所示．求：
CD段导线长度：4×10－2 m
天平平衡时钩码重力：4×10－5 N
通过导线的电流：0.5 A
(1)图二中通电螺线管内磁场的方向？
(2)图二中通电导体电流的方向与磁场方向垂直，导体受到的磁场力最大，通过如图二方向的电流时，如果受到的磁场力竖直向下，怎样调整电流方向才能测出磁感应强度？
(3)请你算出通电螺线管中的磁感应强度B的大小．
课时分层作业(二十二) 磁感应强度 磁通量
1．解析：磁场中某点通电导线受力的大小，除和磁场强弱有关外，还和导线的方向有关，导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力的大小也不相同．
答案：D
2．解析：当导线与磁场方向垂直时，由公式B＝ eq \f(F,Il)知，磁感应强度B的单位由F、I、l的单位决定．在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称T，1 T＝1 eq \f(N,A·m).
答案：A
3．解析：线圈在Ⅰ位置时，线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量最大，为：ΦⅠ＝BS.线圈在Ⅱ、Ⅲ位置时，穿过线圈的磁通量分别为：ΦⅡ＝BS cs 30°＝ eq \f(\r(3),2)BS，ΦⅢ＝BS cs 45°＝ eq \f(\r(2),2)BS.则有ΦⅠ>ΦⅡ>ΦⅢ，故选C.
答案：C
4．解析：设每个线圈在O处产生的磁感应强度为B，由于两线圈产生的磁场方向相互垂直．由平行四边形定则可知，B合＝ eq \r(2)B.故B合∶B＝ eq \r(2)∶1，C正确．
答案：C
5．解析：a是通电的螺线管，用来产生磁场，磁场的强弱与a的电流大小、线圈匝数多少、是否有铁芯有关，b的磁通量只与a产生的磁场强弱及b的面积有关，与b的匝数无关，本题选择A、B、D.
答案：ABD
6．解析：当线圈位于题图所示位置时，穿过线圈的磁通量Φ1＝BS＝ eq \f(BL2,2)，当线圈绕OO′轴转过60°时穿过线圈的磁通量Φ2＝B· eq \f(1,2)L2·cs 60°＝ eq \f(BL2,4)，转动的过程中，磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－ eq \f(BL2,4)，ΔΦ的大小为 eq \f(BL2,4).
答案：A
7．解析：由题可知，磁矿所产生的磁场使原来指向正北的N极逆时针转过30°，根据三角形定则可知：磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时方向如图所示，则最小为B sin 30°＝ eq \f(B,2).
答案：A
8．解析：(1)由磁感应强度的定义式得
B＝ eq \f(F,Il)＝ eq \f(5.0×10－2,2.5×1×10－2) T＝2 T.
(2)磁感应强度B是由磁场本身决定的，和导线的长度l、电流I的大小无关，所以该位置的磁感应强度大小还是2 T.
答案：(1)2 T (2)2 T
9．解析：已知S＝0.5 m2，B＝20 T.
(1)因为线圈平面与磁场垂直，所以
Φ＝BS＝20×0.5 Wb＝10 Wb.
(2)因为线圈平面与磁场方向夹角为60°，即α为30°，所以
Φ＝BS cs α＝20×0.5×cs 30° Wb≈8.66 Wb.
答案：(1)10 Wb (2)8.66 Wb
10．解析：转动前穿过它的磁通量等于穿过大圆的磁通量，不为零，转动90°后，磁感线从 eq \f(1,4)球面穿进，又从另外 eq \f(1,4)球面穿过，穿过这个半球面的磁通量Φ2＝0.因此选项A、C、D均错误，B正确．
答案：B
11．解析：由磁感线的分布可知，磁感线与线圈b、d平行，不穿过这两个线圈，则b、d两线圈的磁通量为零；对于线圈a，上半圆与下半圆中磁感线的方向相反，数量相等，完全抵消，所以a的磁通量为零，A正确．
答案：A
12．解析：(1)利用安培定则可判断出通电螺线管内磁场的方向水平向右．
(2)改变电流的方向，使磁场力的方向与重力平衡，即mg＝IlB.
(3)由题意知，I＝0.5 A，G＝4×10－5 N，L＝4×10－2 m．电流天平平衡时，导线所受磁场力的大小等于钩码的重力，即F＝G.
由磁感应强度的定义式B＝ eq \f(F,Il)得：
B＝ eq \f(F,Il)＝ eq \f(4×10－5,0.5×4×10－2) T＝2×10－3 T.
所以通电螺线管中的磁感应强度为2×10－3 T.
答案：见解析