物理2 磁感应强度 磁通量同步练习题

这是一份物理2 磁感应强度 磁通量同步练习题，共33页。

1．（2022春·福建福州·高二期中）如图所示为某条形磁铁磁场的部分磁感线．则下列说法正确的是
A．该磁场是匀强磁场
B．a点的磁感应强度比b点的磁感应强度小
C．a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大
D．a、b两点的磁场方向相反
2．（2022春·重庆江北·高二重庆十八中阶段练习）下列说法中正确的是（ ）
A．根据电流的公式，电流和电荷量成正比，电流与时间成反比
B．和都采用了比值定义法，场强E的方向与电场力F的方向相同或相反，磁感应强度B的方向与安培力F的方向相同或相反
C．电势降落最快的方向就是场强的方向
D．电场线和磁感线都是客观存在的闭合曲线
3．（2022春·河南平顶山·高二阶段练习）很多电学物理量像加速度一样既有定义式（）又有决定式（），下列物理量的定义式和决定式均正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
4．（2022春·河南南阳·高二校联考阶段练习）把长20cm的直导线全部放入匀强磁场中，当直导线中通过的电流为0.6A时，该直导线受到的磁场力大小为，则该匀强磁场的磁感应强度大小可能为（ ）
A．B．C．D．
5．（2022·上海奉贤·统考一模）如图，a、b、c分别位于等腰直角三角形的三个顶点，在a、b处各有一通电长直导线垂直穿过纸面，电流方向如图所示，大小均为I。若其中一根长直导线在c处的磁感应强度大小为B，忽略其他因素影响，则c处的磁感应强度（ ）
A．大小为B，方向向上B．大小为2B，方向向左
C．大小为B，方向向下D．大小为2B，方向向右
6．（多选）如图所示为电流天平原理示意图，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，线圈匝数为N，水平边长为L，线圈的下部处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面.现用其来测量匀强磁场的磁感应强度.当线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平左、右两边加上质量分别为、的砝码，天平平衡。当电流反向（大小不变）时，左边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，已知重力加速度为g。由此可知（ ）
A．磁感应强度的方向垂直纸面向里
B．磁感应强度大小为
C．磁感应强度大小为
D．以上结果都不对
7．（2022春·江苏南通·高三期中）某同学要测量某地点地磁场的磁感应强度，选取的电流元的电流大小为I，长度为L。测得电流元竖直放置时地磁场对它的力的大小为F1；水平东西放置时地磁场对它的力的大小为F2，设地磁场在该地点磁感应强度的大小为B，与竖直方向的夹角为α，则（ ）
A．B ，csα=B．B= ，sinα=
C．B= ，csα=D．B=，tanα=
磁通量
8．（2022春·江苏无锡·高二校考学业考试）如图是条形磁铁磁场的部分磁感线，一金属线圈从A位置开始沿纸面水平向右匀速移动过程中，穿过线圈的磁通量（ ）
A．逐渐增大B．先增大后减小
C．逐渐减小D．先减小后增大
9．（2022春·福建南平·高二福建省南平市高级中学校考期中）如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框第一次平行移动到图中虚线位置，第二次以边为轴翻转到图中虚线位置，则（ ）
A．虚线位置的磁通量与原位置磁通量相等
B．虚线位置的磁通量比原位置磁通量大
C．二次磁通量变化是相等的
D．第一次磁通量的变化比第二次磁通量变化的小
10．（2022春·云南·高二校联考阶段练习）如图所示，闭合矩形导体框在水平向右的匀强磁场中绕竖直方向的对称轴匀速转动。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，导体框的面积为S。导体框从图示位置开始转动并计时，则下列说法正确的是（ ）
A．0时刻穿过导体框的磁通量为0
B．导体框从图示位置转过30°，穿过导体框的磁通量为
C．导体框从图示位置转过60°，穿过导体框的磁通量为
D．导体框从图示位置转过180°，穿过导体框的磁通量为
11．（2022春·山东枣庄·高二期中）如图所示，面积为S、匝数为N的闭合线圈abcd水平放置，与匀强磁场B的夹角θ=45°。现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°，则线圈磁通量变化量的大小为（ ）
A．0B．BSC．D．
12．（2022春·黑龙江牡丹江·高二阶段练习）如图所示，两只同心圆形线圈a和b位于同一水平面内，一条形磁铁穿过圆心竖直安放，N极朝下，则下列说法正确的是（ ）
A．穿过两线圈的磁通量均为零B．穿过两线圈的磁通量相等
C．穿过线圈a的磁通量较大D．穿过线圈b的磁通量较大
13．（2022春·河北邢台·高二邢台市第二中学期中）（多选）如图所示，两根直导线，通以相同的电流后平行放置于水平桌面上，一矩形线圈abcd从A位置运动到对称的B位置过程中，下列说法正确的是（ ）
A．在B位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下
B．在A位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下
C．从A到B穿过线圈的磁通量先减小再增大
D．从A到B穿过线圈的磁通量一直增大
14．（多选）如图所示，三角形线框ABC与长直导线MN彼此绝缘，AB∥MN，且线框被导线分成面积相等的两部分，则下列说法正确的是（ ）
A．穿过三角形线框的磁通量一定为零
B．穿过三角形线框的磁通量一定不为零
C．穿过三角形线框的磁通量可能为零
D．导线MN向左移动少许，穿过三角形线框的磁通量可能为零
15．（2023·广东茂名·统考一模）如图所示，正方体放在水平地面上，空间有磁感应强度为、方向与水平面成45°角斜向上的匀强磁场。一根通电长直导线穿过正方体前后面的中心，电流的方向垂直于纸面向里。a，b，c，d分别是正方体所在边的中点。在这四点中（ ）
A．c，d两点的磁感应强度大小相等B．a，b两点的磁感应强度大小相等
C．b点磁感应强度的值最大D．c点磁感应强度的值最小
16．（2022春·山东济南·高二期中）（多选）六根相互绝缘的导线，在同一平面内组成四个相同的正方形，导线中通以大小相等的电流，方向如图所示，在这四个正方形区域中，磁通量为零的区域是（ ）
A．ⅠB．ⅢC．ⅡD．Ⅳ
17．（2022春·新疆哈密·高二期中）（多选）如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一面积为S的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆将其悬挂在O点，并可绕O点左右摆动。现让金属线框从图示右侧位置l由静止释放，在摆动到左侧位置3的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且金属线框始终垂直纸面，图中金属线框位于位置1时，它与竖直方向的夹角为45°，金属线框位于位置2时，金属线框与磁场方向平行，金属线框位于位置3时，它与竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是（ ）
A．穿过金属线框的磁通量先变小后变大
B．金属线框位于位置1时，穿过线框的磁通量为
C．金属线框位于图示中间位置2时，穿过线框的磁通量为BS
D．金属线框位于位置3时，穿过线框的磁通量为
18．（2022春·山东青岛·高二山东省青岛第十六中学期末）某校物理兴趣小组用图示装置估测磁体附近的磁感应强度。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如图甲所示．小磁针静止时N极指向处于水平面内xOy坐标系中的y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成30°角的方向，其俯视图如图乙所示，已知该实验所在地面处地磁场的磁感应强度的水平分量为3×10-5T。
（1）请在图上标明螺线管导线的绕向；
（2）求该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小（画出必要的矢量示意图；计算结果保留三位有效数字）。
19．（2022春·陕西咸阳·高二阶段练习）如图1所示，金属框架AOC处于与框架垂直的匀强磁场中，，导体棒PQ与框架接触良好构成回路，且。导体棒从零时刻由O位置以匀速向右运动，磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图2所示直线。求：
（1）t=1.5s时刻，回路的磁通量；
（2）从零时刻到t=3.5s的过程中，回路中磁通量的变化量。
20．（2017·江苏·高考真题）如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为( )
A．1∶1B．1∶2C．1∶4D．4∶1
21．（2020·浙江·高考真题）特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流和，。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b点距离相等，d点位于b点正下方。不考虑地磁场的影响，则（ ）
A．b点处的磁感应强度大小为0
B．d点处的磁感应强度大小为0
C．a点处的磁感应强度方向竖直向下
D．c点处的磁感应强度方向竖直向下
22．（2021·全国·高考真题）两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与在一条直线上，与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为（ ）
A．B、0B．0、2BC．2B、2BD．B、B
23．（2022·全国·高考真题）（多选）安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知（ ）
A．测量地点位于南半球
B．当地的地磁场大小约为50μT
C．第2次测量时y轴正向指向南方
D．第3次测量时y轴正向指向东方
24．（2021·福建·高考真题）（多选）如图，四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面，导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点，正方形中心位于坐标原点O，e为的中点且在y轴上；四条导线中的电流大小相等，其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里，其余导线电流方向垂直坐标平面向外。则（ ）
A．O点的磁感应强度为0
B．O点的磁感应强度方向由O指向c
C．e点的磁感应强度方向沿y轴正方向
D．e点的磁感应强度方向沿y轴负方向
25．（2013·海南·高考真题）（多选）三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示．a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和 B3，下列说法正确的是（ ）
A．B1=B2B．B1=B2=B3
C．a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里
D．a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里
26．（2018·全国·高考真题）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。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。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0，方向也垂直于纸面向外。则（ ）
A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
B．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
C．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
D．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
选项
物理量
定义式
决定式
A
电势差
B
电流强度
C
导体电阻
D
磁感应强度
测量序号
Bx/μT
By/μT
Bz/μT
1
0
21
- 45
2
0
- 20
- 46
3
21
0
- 45
4
- 21
0
- 45
第2节 磁感应强度 磁通量
磁感应强度
1．（2022春·福建福州·高二期中）如图所示为某条形磁铁磁场的部分磁感线．则下列说法正确的是
A．该磁场是匀强磁场
B．a点的磁感应强度比b点的磁感应强度小
C．a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大
D．a、b两点的磁场方向相反
【答案】C
【详解】匀强磁场的磁感线是一些平行且等间距的直线，故A错误；磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱，故a点的磁感应强度大于b点的磁感应强度，故B错误，C正确；磁感线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同，故a、b的磁场方向相同，故D错误．所以C正确，ABD错误．
2．（2022春·重庆江北·高二重庆十八中阶段练习）下列说法中正确的是（ ）
A．根据电流的公式，电流和电荷量成正比，电流与时间成反比
B．和都采用了比值定义法，场强E的方向与电场力F的方向相同或相反，磁感应强度B的方向与安培力F的方向相同或相反
C．电势降落最快的方向就是场强的方向
D．电场线和磁感线都是客观存在的闭合曲线
【答案】C
【详解】A．电流的公式，是电流的定义式，不是决定式，不能理解电流和电荷量成正比，电流与时间成反比，A错误；
B．和都采用了比值定义法，场强E的方向与电场力F的方向相同或相反，磁感应强度B的方向与安培力F的方向是相互垂直的，B错误；
C．电势降落最快的方向就是电场强度的方向，C正确；
D．电场线和磁感线都是为了研究场的性质方便直观而假设的线，不是客观存在的线，D错误。
故选C。
3．（2022春·河南平顶山·高二阶段练习）很多电学物理量像加速度一样既有定义式（）又有决定式（），下列物理量的定义式和决定式均正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【详解】A．是电势差的定义式，而适用于匀强电场两点间电势差的计算，不是电势差的决定式，故A错误；
B．是电流的定义式，而是电流的微观表达式，故B错误；
C．是电阻的定义式，是电阻的决定式，故C正确；
D．是磁感应强度的定义式，而不是磁感应强度的决定式，故D错误。
故选C。
4．（2022春·河南南阳·高二校联考阶段练习）把长20cm的直导线全部放入匀强磁场中，当直导线中通过的电流为0.6A时，该直导线受到的磁场力大小为，则该匀强磁场的磁感应强度大小可能为（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】若磁场的方向与电流方向垂直，则
若磁场的方向与电流方向不垂直，则磁感应强度应大于。
故选A。
5．（2022·上海奉贤·统考一模）如图，a、b、c分别位于等腰直角三角形的三个顶点，在a、b处各有一通电长直导线垂直穿过纸面，电流方向如图所示，大小均为I。若其中一根长直导线在c处的磁感应强度大小为B，忽略其他因素影响，则c处的磁感应强度（ ）
A．大小为B，方向向上B．大小为2B，方向向左
C．大小为B，方向向下D．大小为2B，方向向右
【答案】C
【详解】根据安培定则可得导线a、b的电流在c处的磁场方向，作出合磁场如图：
根据几何关系可知合磁场方向向下，大小
故选C。
6．（多选）如图所示为电流天平原理示意图，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，线圈匝数为N，水平边长为L，线圈的下部处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面.现用其来测量匀强磁场的磁感应强度.当线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平左、右两边加上质量分别为、的砝码，天平平衡。当电流反向（大小不变）时，左边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，已知重力加速度为g。由此可知（ ）
A．磁感应强度的方向垂直纸面向里
B．磁感应强度大小为
C．磁感应强度大小为
D．以上结果都不对
【答案】BC
【详解】若磁感应强度B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向向下，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以右边应加砝码；若磁感应强度B的方向垂直纸面向外，开始线圈所受安培力的方向向向上，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向下，相当于右边多了两倍的安培力大小，需要在左边加砝码，有托盘的质量为
左面加上质量为m的钩码后
解得
，
所以
故选BC。
7．（2022春·江苏南通·高三期中）某同学要测量某地点地磁场的磁感应强度，选取的电流元的电流大小为I，长度为L。测得电流元竖直放置时地磁场对它的力的大小为F1；水平东西放置时地磁场对它的力的大小为F2，设地磁场在该地点磁感应强度的大小为B，与竖直方向的夹角为α，则（ ）
A．B ，csα=B．B= ，sinα=
C．B= ，csα=D．B=，tanα=
【答案】B
【详解】当直导线水平东西放置时，磁场方向与直导线垂直，则
F2=BIL
可得
电流元竖直放置时地磁场对它的力的大小为F1，可知地磁场的水平分量为
则地磁场方向与竖直方向的夹角
故选B。
磁通量
8．（2022春·江苏无锡·高二校考学业考试）如图是条形磁铁磁场的部分磁感线，一金属线圈从A位置开始沿纸面水平向右匀速移动过程中，穿过线圈的磁通量（ ）
A．逐渐增大B．先增大后减小
C．逐渐减小D．先减小后增大
【答案】C
【详解】远离磁极，磁场减弱，穿过线圈平面的磁感线条数减少，磁通量减小。
故选C。
9．（2022春·福建南平·高二福建省南平市高级中学校考期中）如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框第一次平行移动到图中虚线位置，第二次以边为轴翻转到图中虚线位置，则（ ）
A．虚线位置的磁通量与原位置磁通量相等
B．虚线位置的磁通量比原位置磁通量大
C．二次磁通量变化是相等的
D．第一次磁通量的变化比第二次磁通量变化的小
【答案】D
【详解】A．离导线越远，导线产生的磁场越弱，虚线位置的磁通量与原位置磁通量不相等，A错误；
B．虚线位置线框的磁通量应小于原位置的磁通量，B错误；
C．第一次磁场方向从同一个面穿过，磁通量变化为
第二次磁场方向从同正反两个面穿过，磁通量变化为
则第一次磁通量的变化比第二次磁通量变化的小，并不相等，C错误；
D．两次磁通量
故第一次磁通量的变化比第二次磁通量变化的小，D正确。
故选D。
10．（2022春·云南·高二校联考阶段练习）如图所示，闭合矩形导体框在水平向右的匀强磁场中绕竖直方向的对称轴匀速转动。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，导体框的面积为S。导体框从图示位置开始转动并计时，则下列说法正确的是（ ）
A．0时刻穿过导体框的磁通量为0
B．导体框从图示位置转过30°，穿过导体框的磁通量为
C．导体框从图示位置转过60°，穿过导体框的磁通量为
D．导体框从图示位置转过180°，穿过导体框的磁通量为
【答案】A
【详解】A．0时刻导体框与磁场方向平行，穿过导体框的磁通量为0，故A正确；
B．导体框从图示位置转过30°，穿过导体框的磁通量为
故B错误；
C．导体框从图示位置转过60°，穿过导体框的磁通量为
故C错误；
D．导体框从图示位置转过180°，导体框和磁场平行，穿过导体框的磁通量为0，故D错误；
故选A。
11．（2022春·山东枣庄·高二期中）如图所示，面积为S、匝数为N的闭合线圈abcd水平放置，与匀强磁场B的夹角θ=45°。现将线圈以ab边为轴顺时针转动90°，则线圈磁通量变化量的大小为（ ）
A．0B．BSC．D．
【答案】C
【分析】线圈在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量，B是磁感应强度，S是线圈的面积。当线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈的磁通量；若既不垂直，也不平行，则可分解成垂直与平行，根据（是线圈平面与磁场方向的夹角）即可求解。
【详解】两次情况下磁感线穿过线圈的面不同，设初位置时穿过线圈的磁通量为正，则初位置时
转过90°，到达末位置时
初、末位置磁通量的变化量的大小为
故选C。
【点睛】对于匀强磁场中磁通量变化量的求解，理解磁通量不是矢量，但要注意分清磁场是从正面还是反面通过线圈。
12．（2022春·黑龙江牡丹江·高二阶段练习）如图所示，两只同心圆形线圈a和b位于同一水平面内，一条形磁铁穿过圆心竖直安放，N极朝下，则下列说法正确的是（ ）
A．穿过两线圈的磁通量均为零B．穿过两线圈的磁通量相等
C．穿过线圈a的磁通量较大D．穿过线圈b的磁通量较大
【答案】D
【详解】根据条形磁铁的磁场分布情况可知，磁铁内部穿过线圈的磁感线方向向下，外部磁感线方向向上，由于磁感线是闭合的，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部的磁感线总条数，外部磁感线分布在无限大的空间中，所以可得
根据图中可知
，
所以有
故选D。
13．（2022春·河北邢台·高二邢台市第二中学期中）（多选）如图所示，两根直导线，通以相同的电流后平行放置于水平桌面上，一矩形线圈abcd从A位置运动到对称的B位置过程中，下列说法正确的是（ ）
A．在B位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下
B．在A位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下
C．从A到B穿过线圈的磁通量先减小再增大
D．从A到B穿过线圈的磁通量一直增大
【答案】BC
【详解】AB．根据安培定则，可知左侧导线在右侧的磁感线方向向下，右侧导线在左侧的磁感线方向向上，可知，在两根导线之间中线位置的磁感应强度为0，两导线之间的区域，中线左侧磁场方向向下，中线右侧磁场方向向上，可知在B位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向上，在A位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下，A错误，B正确；
CD．根据上述可知，从左往右，磁感应强度先减小后增大，则从A到B穿过线圈的磁通量先减小再增大，C正确，D错误。
故选BC。
14．（多选）如图所示，三角形线框ABC与长直导线MN彼此绝缘，AB∥MN，且线框被导线分成面积相等的两部分，则下列说法正确的是（ ）
A．穿过三角形线框的磁通量一定为零
B．穿过三角形线框的磁通量一定不为零
C．穿过三角形线框的磁通量可能为零
D．导线MN向左移动少许，穿过三角形线框的磁通量可能为零
【答案】BD
【详解】根据安培定则可知，穿过右侧的磁场向里，穿过左侧的磁场向外，但通电导线MN周围越远处的磁感应强度越小，所以穿过左侧的磁通量大于穿过右侧的磁通量，则穿过线框的磁通量不为零；向左移动少许，可能使两侧的磁通量等大而反向，合磁通量为零。
故选BD。
15．（2023·广东茂名·统考一模）如图所示，正方体放在水平地面上，空间有磁感应强度为、方向与水平面成45°角斜向上的匀强磁场。一根通电长直导线穿过正方体前后面的中心，电流的方向垂直于纸面向里。a，b，c，d分别是正方体所在边的中点。在这四点中（ ）
A．c，d两点的磁感应强度大小相等B．a，b两点的磁感应强度大小相等
C．b点磁感应强度的值最大D．c点磁感应强度的值最小
【答案】D
【详解】a，b，c，d四点的实际磁感应强度为匀强磁场和电流磁场的叠加，如图所示
由图可知，a点磁感应强度大小为
Ba=B0+B
b点和d点磁感应强度大小为
c点的磁感应强度大小为
Bc=B0-B
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
16．（2022春·山东济南·高二期中）（多选）六根相互绝缘的导线，在同一平面内组成四个相同的正方形，导线中通以大小相等的电流，方向如图所示，在这四个正方形区域中，磁通量为零的区域是（ ）
A．ⅠB．ⅢC．ⅡD．Ⅳ
【答案】CD
【详解】以点代表磁场指向纸外，叉代表磁场指向纸内，根据安培定则分析可知，各导线在四个区域产生的磁场方向如下表所示。根据磁场的叠加可知，区域Ⅱ与区域Ⅳ点与叉相同，合磁感应强度都是零，故AB错误，CD正确。故选CD。
17．（2022春·新疆哈密·高二期中）（多选）如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一面积为S的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆将其悬挂在O点，并可绕O点左右摆动。现让金属线框从图示右侧位置l由静止释放，在摆动到左侧位置3的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且金属线框始终垂直纸面，图中金属线框位于位置1时，它与竖直方向的夹角为45°，金属线框位于位置2时，金属线框与磁场方向平行，金属线框位于位置3时，它与竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是（ ）
A．穿过金属线框的磁通量先变小后变大
B．金属线框位于位置1时，穿过线框的磁通量为
C．金属线框位于图示中间位置2时，穿过线框的磁通量为BS
D．金属线框位于位置3时，穿过线框的磁通量为
【答案】AB
【详解】A．由位置1运动到位置2的过程中，线框在磁场中的有效面积减小，穿过线框的磁通量减小，由位置2向右运动到位置3时，线框在磁场中的有效面积增大，穿过线框的磁通量增大。故A正确；
B．位于位置1时，线框在磁场中的有效面积为
故穿过线框的磁通量为
故B正确；
C．位于位置2时，线框与磁场方向平行，故线框在磁场中的有效面积为0，故穿过线框的磁通量为0，故C错误；
D．位于位置3时，线框在磁场中的有效面积为
故穿过线框的磁通量为
故D错误。
故选AB。
【点睛】理解线框在磁场中的有效面积的含义，再根据磁通量的求解公式进行解答。
18．（2022春·山东青岛·高二山东省青岛第十六中学期末）某校物理兴趣小组用图示装置估测磁体附近的磁感应强度。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如图甲所示．小磁针静止时N极指向处于水平面内xOy坐标系中的y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成30°角的方向，其俯视图如图乙所示，已知该实验所在地面处地磁场的磁感应强度的水平分量为3×10-5T。
（1）请在图上标明螺线管导线的绕向；
（2）求该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小（画出必要的矢量示意图；计算结果保留三位有效数字）。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）由题意可知螺线管右端为N极，根据安培定则以及电源正负极位置作出螺线管导线的绕向如图所示。
（2）设该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度为Bx，由题意知地磁场的磁感应强度的水平分量为3×10-5T，小磁针处合磁感应强度B与y轴正方向成30°角，如图所示
根据磁感应强度的叠加法则可得
解得
19．（2022春·陕西咸阳·高二阶段练习）如图1所示，金属框架AOC处于与框架垂直的匀强磁场中，，导体棒PQ与框架接触良好构成回路，且。导体棒从零时刻由O位置以匀速向右运动，磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图2所示直线。求：
（1）t=1.5s时刻，回路的磁通量；
（2）从零时刻到t=3.5s的过程中，回路中磁通量的变化量。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）在时刻，根据图2可知此时磁场的磁感应强度为
此时导体棒运动的位移为
闭合回路围成的面积为
回路的磁通量为
（2）根据图2可知推导出磁场在时刻的的磁感应强度为
由图可知B随t的变化满足
代入数据解得
则在时刻的磁感应强度为
从零时刻到的过程中磁通量变化为
磁通量的变化量为
20．（2017·江苏·高考真题）如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为( )
A．1∶1B．1∶2C．1∶4D．4∶1
【答案】A
【详解】根据磁通量的定义，当B垂直于S时，穿过线圈的磁通量为Ф=BS，其中S为有磁感线穿过区域的面积，所以图中a、b两线圈的磁通量相等，所以A正确；BCD错误．
【名师点睛】本题主要注意磁通量的计算公式中S的含义，它指的是有磁感线穿过区域的垂直面积．
21．（2020·浙江·高考真题）特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流和，。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b点距离相等，d点位于b点正下方。不考虑地磁场的影响，则（ ）
A．b点处的磁感应强度大小为0
B．d点处的磁感应强度大小为0
C．a点处的磁感应强度方向竖直向下
D．c点处的磁感应强度方向竖直向下
【答案】C
【详解】A．通电直导线周围产生磁场方向由右手螺旋定则判断，在b点产生的磁场方向向上，在b点产生的磁场方向向下，因为
即
则在b点的磁感应强度不为零，故A错误；
B．由于
可知电流产生的磁场在d处的磁感应强度大，则d点处的磁场磁感应强度不可能为零，故B错误；
C．由右手螺旋定则可知，两电流产生的磁场在a处都是竖直向下，则两电流的合磁场在a处方向竖直向下，故C正确；
D．由右手螺旋定则可知，两电流产生的磁场在c处都是竖直向上，则两电流的合磁场在c处方向竖直向上，故D错误。
故选C。
22．（2021·全国·高考真题）两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与在一条直线上，与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为（ ）
A．B、0B．0、2BC．2B、2BD．B、B
【答案】B
【详解】两直角导线可以等效为如图所示的两直导线，由安培定则可知，两直导线分别在M处的磁感应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外，故M处的磁感应强度为零；两直导线在N处的磁感应强度方向均垂直纸面向里，故N处的磁感应强度为2B；综上分析B正确。
故选B。
23．（2022·全国·高考真题）（多选）安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知（ ）
A．测量地点位于南半球
B．当地的地磁场大小约为50μT
C．第2次测量时y轴正向指向南方
D．第3次测量时y轴正向指向东方
【答案】BC
【详解】A．如图所示
地球可视为一个磁偶极，磁南极大致指向地理北极附近，磁北极大致指向地理南极附近。通过这两个磁极的假想直线（磁轴）与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。由表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下，则测量地点应位于北半球，A错误；
B．磁感应强度为矢量，故由表格可看出此处的磁感应强度大致为
计算得
B ≈ 50μT
B正确；
CD．由选项A可知测量地在北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，则第2次测量，测量，故y轴指向南方，第3次测量，故x轴指向北方而y轴则指向西方，C正确、D错误。
故选BC。
24．（2021·福建·高考真题）（多选）如图，四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面，导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点，正方形中心位于坐标原点O，e为的中点且在y轴上；四条导线中的电流大小相等，其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里，其余导线电流方向垂直坐标平面向外。则（ ）
A．O点的磁感应强度为0
B．O点的磁感应强度方向由O指向c
C．e点的磁感应强度方向沿y轴正方向
D．e点的磁感应强度方向沿y轴负方向
【答案】BD
【详解】AB．由题知，四条导线中的电流大小相等，且到O点的距离相等，故四条导线在O点的磁感应强度大小相等，根据右手螺旋定则可知，四条导线中在O点产生的磁感应强度方向，如图所示
由图可知，与相互抵消，与合成，根据平行四边形定则，可知O点的磁感应强度方向由O指向c，其大小不为零，故A错误，B正确；
CD．由题知，四条导线中的电流大小相等，a、b到e点的距离相等，故a、b在e点的磁感应强度大小相等，c、d到e点的距离相等，故c、d在e点的磁感应强度大小相等，根据右手螺旋定则可知，四条导线中在O点产生的磁感应强度方向，如图所示
由图可知与大小相等，方向相反，互相抵消；而与大小相等，方向如图所示，根据平行四边形定则，可知两个磁感应强度的合磁感应强度沿y轴负方向，故C错误，D正确。
故选BD。
25．（2013·海南·高考真题）（多选）三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示．a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和 B3，下列说法正确的是（ ）
A．B1=B2B．B1=B2=B3
C．a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里
D．a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里
【答案】AC
【分析】考查了安培定则，磁场的叠加
【详解】a、b和c处的磁感应强度均是三条通电导线单独存在时在各点处产生的磁场的叠加．由于通过三条导线的电流大小相等，结合安培定则可判断出三条导线在a、b处产生的的合磁感应强度垂直纸面向外，在c处垂直纸面向里，且。
故选AC．
【点睛】通电导线周围存在磁场，且离导线越远场强越弱．磁场不但有大小而且有方向，方向相同则相加，方向相反则相减．并根据矢量叠加原理来求解
26．（2018·全国·高考真题）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。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。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0，方向也垂直于纸面向外。则（ ）
A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
B．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
C．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
D．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
【答案】AC
【详解】外磁场、电流的磁场方向如图所示
在b点
B0＝B0－B1＋B2
在a点
B0＝B0－B1－B2
由上述两式解得B1＝B0，B2＝B0。故AC正确，BD错误。
故选AC。
选项
物理量
定义式
决定式
A
电势差
B
电流强度
C
导体电阻
D
磁感应强度
导线
区域Ⅰ
区域Ⅱ
区域Ⅲ
区域Ⅳ
6
点、点
点
点
点、点
5
叉
点
点
叉
4
叉
叉、叉
叉、叉
叉
3
点、点
点、点
点
点
2
叉
叉
点
点
1
叉
叉
叉、叉
叉、叉
测量序号
Bx/μT
By/μT
Bz/μT
1
0
21
- 45
2
0
- 20
- 46
3
21
0
- 45
4
- 21
0
- 45