2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步第2節(jié)磁感應(yīng)強度磁通量練習(xí)含解析新人教版必修3

PAGE4-第2節(jié)磁感應(yīng)強度磁通量eq\f(合格考訓(xùn)練,25分鐘·滿分60分)一、選擇題(本題共7小題，每題7分，共49分)1．(2024·新疆石河子其次中學(xué)高二上學(xué)期期末)關(guān)于磁感應(yīng)強度，下列說法正確的是(B)A．磁感應(yīng)強度只反映磁場的強弱B．磁感應(yīng)強度是描述磁場強弱和方向的物理量C．磁感應(yīng)強度方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受作用力的方向D．磁感應(yīng)強度方向就是放在該點的小磁針靜止時S極的指向解析：磁感應(yīng)強度是描述磁場強弱和方向的物理量，選項A錯誤，B正確；磁感應(yīng)強度的方向與通電導(dǎo)線在磁場中所受作用力的方向垂直，選項C錯誤；磁感應(yīng)強度的方向就是放在該點的小磁針的N極靜止時的指向，選項D錯誤。2．(2024·寧夏石嘴山市第一中學(xué)高二上學(xué)期期末)關(guān)于磁感應(yīng)強度B，下列說法中正確的是(D)A．依據(jù)磁感應(yīng)強度定義B＝eq\f(F,IL)，磁場中某點的磁感應(yīng)強度B與F成正比，與I成反比B．磁感應(yīng)強度B是標量，沒有方向C．磁感應(yīng)強度B是矢量，方向與安培力F的方向相反D．在確定的磁場中，同一點的磁感應(yīng)強度B是確定的，不同點的磁感應(yīng)強度B可能不同解析：磁感應(yīng)強度由磁場本身確定，與電流、導(dǎo)線長度、導(dǎo)線受到的安培力無關(guān)，故A錯誤；磁感應(yīng)強度B是矢量，方向是小磁針N極在該點受力的方向，與電流所受安培力方向垂直，故B、C錯誤；磁感應(yīng)強度是描述磁場的強弱的物理量，是由磁場本身確定的，故D正確。3．(多選)磁感應(yīng)強度B在國際單位制中的單位是特斯拉(符號：T)，下列單位中與磁感應(yīng)強度單位一樣的是(AD)A.eq\f(N,A·m) B.eq\f(N,A·s)C.eq\f(N,C·m) D.eq\f(V·s,m2)解析：依據(jù)定義式B＝eq\f(F,IL)可知A正確，B、C錯誤；F＝qE、E＝eq\f(u,d)、B＝eq\f(F,IL)，則B可寫作B＝eq\f(uq,dIL)，即eq\f(V·s,m2)，D正確。4．如圖所示，半徑為R的圓形線圈共有n匝，其中心位置處半徑為r的虛線范圍內(nèi)有勻強磁場，磁場方向垂直線圈平面。若磁感強度為B，則穿過線圈的磁通量為(B)A．πBR2 B．πBr2C．nπBR2 D．nπBr2解析：磁通量與線圈匝數(shù)無關(guān)；且磁感線穿過的面積為πr2，而并非πR2，故B項正確。5.如圖所示，在空間某點A存在大小、方向恒定的兩個磁場B1、B2，B1＝3T，B2＝4T，A點的磁感應(yīng)強度大小為(C)A．7T B．1TC．5T D．大于3T小于4T解析：B＝eq\r(B\o\al(2,1)＋B\o\al(2,2))＝eq\r(32＋42)T＝5T。6．現(xiàn)有一段長L＝0.2m、通有電流I＝2.5A的直導(dǎo)線，則關(guān)于此導(dǎo)線在磁感應(yīng)強度為B的磁場中所受磁場力F的狀況，下列說法正確的是(C)A．假如B＝2T，則F確定為1NB．假如F＝0，則B也確定為0C．假如B＝4T，則F有可能為2ND．當F為最大值時，通電導(dǎo)線確定與B平行解析：當導(dǎo)線與磁場方向垂直時，所受磁場力F最大，F(xiàn)＝BIL；當導(dǎo)線與磁場方向平行時，F(xiàn)＝0；當導(dǎo)線與磁場方向成隨意其他角度時，0<F<BIL，選項A、D錯誤，選項C正確；磁感應(yīng)強度是磁場本身的性質(zhì)，與力F無關(guān)，選項B錯誤。7．(多選)彼此絕緣、相互交叉的兩根通電直導(dǎo)線與閉合線圈共面，圖中穿過線圈的磁通量可能為零的是(AD)解析：依據(jù)安培定則判定電流I1、I2在閉合線圈內(nèi)的磁場方向，由對稱關(guān)系可知選項A、D中的磁通量可能為零。二、非選擇題8．(11分)磁場中放一與磁場方向垂直的電流元，通入的電流是2.5A，導(dǎo)線長1cm，它受到的安培力為5×10－2N。問：(1)這個位置的磁感應(yīng)強度是多大？(2)假如把通電導(dǎo)線中的電流增大到5A時，這一點的磁感應(yīng)強度是多大？(3)假如通電導(dǎo)線在磁場中某處不受磁場力，是否可以確定這里沒有磁場？答案：(1)2T(2)2T(3)不能確定解析：(1)由磁感應(yīng)強度的定義式得B＝eq\f(F,IL)＝eq\f(5×10－2N,2.5A×1×10－2m)＝2T。(2)磁感應(yīng)強度B是由磁場和空間位置(點)確定的，和導(dǎo)線的長度L、電流I的大小無關(guān)，所以該點的磁感應(yīng)強度為2T。(3)假如通電導(dǎo)線在磁場中某處不受磁場力，則有兩種可能：①該處沒有磁場；②該處有磁場，但通電導(dǎo)線與磁場平行。eq\f(等級考訓(xùn)練,15分鐘·滿分40分)一、選擇題(本題共3小題，每題7分，共21分)1.先后在磁場中A、B兩點引入長度相等的短直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場方向垂直。如圖所示，圖中a、b兩圖線分別表示在磁場中A、B兩點導(dǎo)線所受的力F與通過導(dǎo)線的電流I的關(guān)系。下列說法中正確的是(B)A．A、B兩點磁感應(yīng)強度相等B．A點的磁感應(yīng)強度大于B點的磁感應(yīng)強度C．A點的磁感應(yīng)強度小于B點的磁感應(yīng)強度D．無法比較磁感應(yīng)強度的大小解析：由于導(dǎo)線與磁場方向垂直，導(dǎo)線受到的磁場力F＝BIL。對于題圖給出的F－I圖線，直線的斜率k＝BL，由題圖可知ka>kb，又因A、B兩處導(dǎo)線的長度L相同，故A點的磁感應(yīng)強度大于B點的磁感應(yīng)強度，B項正確。2.(2024·黑龍江大慶試驗中學(xué)高二上學(xué)期期末)如圖所示，套在條形磁鐵外的三個線圈，其面積S1＞S2＝S3，且“3”線圈處于磁鐵的正中間。設(shè)各線圈中的磁通量依次為Φ1、Φ2、Φ3。則它們的大小關(guān)系是(C)A．Φ1＞Φ2＞Φ3 B．Φ1＞Φ2＝Φ3C．Φ1＜Φ2＜Φ3 D．Φ1＜Φ2＝Φ3解析：在條形磁鐵內(nèi)外都有磁場，套在條形磁鐵外的三個線圈的磁通為內(nèi)部向左的磁通減去外部向右的磁通，而內(nèi)部向左的磁通相同，外部向右的磁通越大，抵消越多，總磁通越少，1,2在同一位置，1的外部面積大，則向右的磁通大，故Φ2＞Φ1；2,3面積一樣，3位置外部B小，則外部向右磁通小，則Φ3＞Φ2；可知：Φ1＜Φ2＜Φ3，選項C正確。3．(2024·河南省駐馬店市高二上學(xué)期期末)如圖所示，一根通電直導(dǎo)線垂直放在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中，在以導(dǎo)線截面的中心O為圓心的圓周上有a、b、c、d四點，已知a點的磁感應(yīng)強度為2B，方向也是豎直向下，則d點的磁感應(yīng)強度的大小和方向分別為(D)A．大小為B，方向豎直向上B．大小為2B，方向水平向右C．大小為eq\r(2)B，方向垂直紙面對外D．大小為eq\r(2)B，方向斜向右下方解析：磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場，已知a點的磁感應(yīng)強度為2B，方向也是豎直向下，那么通電直導(dǎo)線在a點的磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向下，則通電直導(dǎo)線在d點的磁感應(yīng)強度的大小仍為B，依據(jù)安培定則，其方向水平向右；依據(jù)矢量的合成法則，則d點的合磁感應(yīng)強度的大小Bd＝eq\r(B2＋B2)＝eq\r(2)B，其方向斜向右下方，故ABC錯誤，D正確。二、非選擇題4．(9分)磁感應(yīng)強度為矢量，它可以分解為幾個重量。(1)假如北半球某處地磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，與水平方向的夾角為θ，那么該處地磁場的磁感應(yīng)強度的水平重量和豎直重量各為多大？(2)假如地理南、北極和地磁北、南極是重合的，那么在赤道上空磁場的豎直重量是多大？在極地上空地磁場的水平重量是多大？答案：(1)BcosθBsinθ(2)00解析：(1)因磁感應(yīng)強度的大小為B，與水平方向的夾角為θ，所以磁感應(yīng)強度的水平重量和豎直重量分別為：B水平＝Bcosθ；B豎直＝Bsinθ。(2)在赤道上空，θ＝0°，故有B豎直＝0；在極地上空θ＝90°，故有B水平＝0。5．(10分)如圖所示，線圈平面與水平方向夾角θ＝60°，磁感線豎直向下，線圈平面面積S＝0.4m2，勻強磁場磁感應(yīng)強度B＝0.6T，則穿過線圈的磁通量Φ為多少？把線圈以cd答案：0.12Wb0.36Wb解析：線圈在垂直磁場方向上的投影面積S⊥＝Scos60°＝0.4×eq\f(1,2)m