13-2-磁感應強度-磁通量(課中練習)-高中物理人教版(2019)必修第三冊

13.2磁感應強度磁通量課中練一、磁感應強度【課堂引入】1.在利用如圖所示裝置進行“探究影響通電導線受力的因素”的實驗時，我們更換磁性強弱不同的磁體，按實驗步驟完成以下實驗探究：保持I與l不變，按磁性從弱到強改換磁體，觀察懸線擺動的角度變化，發(fā)現(xiàn)磁體磁性越強，懸線擺動的角度越大，表示通電導線受的力越___________，力F與Il的比值越___________，即B越___________，這表示B能反映磁場的___________。2.關于磁感應強度，下列說法中正確的是（）A.由可知，B與F成正比、與IL成反比B.通電導線放在磁場中的某點，那點就有磁感應強度，如果將通電導線拿走，那點的磁感應強度就為零C.通電導線所受磁場力不為零的地方一定存在磁場，通電導線不受磁場力的地方一定不存在磁場D.磁場中某一點的磁感應強度由磁場本身決定，其大小和方向是唯一確定的，與是否放入通電導線無關3.磁場中放一與磁場方向垂直的直導線，通入的電流是2.5A，導線長1cm，它受到的磁場力為。(1)導線所在處的磁感應強度是多大？(2)如果把導線中的電流增大到5A，導線所在處的磁感應強度是多大？(3)如果一通電導線在磁場中某處不受磁場力，是否可以確定該處沒有磁場？【課堂練習】4.將長為L的導線彎成六分之一圓弧，固定于垂直于紙面向外、大小為B的勻強磁場中，兩端點A、C連線豎直，如圖所示．若給導線通以由A到C、大小為I的恒定電流，則導線所受安培力的大小和方向是（）A.ILB，水平向左 B.ILB，水平向右C.，水平向右 D.，水平向左5.如圖，三根相互平行的固定長直導線L1、L2和L3兩兩等距，均通有電流I，L1中電流方向與L2中的相同，與L3中的相反，下列說法正確的是（）A.L1所受磁場作用力的方向與L2、L3所在平面垂直B.L3所受磁場作用力的方向與L1、L2所在平面垂直C.L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為D.L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為二、磁通量【課堂引入】6.（1）如圖，平面S在垂直于磁場方向上的投影面積為S′。若有n條磁感線通過S′，則通過面積S的磁感線有多少條？（2）若磁場增強，即B增大，通過面積S的磁感線條數(shù)是否增多？【例題】7.如圖所示，框架面積為S，框架平面與磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直，則穿過線框平面的磁通量為多少？若使框架繞軸轉過角，則穿過線框平面的磁通量為多少？若從初始位置轉過角，則穿過線框平面的磁通量為多少？若從初始位置轉過角，則穿過線框平面的磁通量變化了多少？【課堂練習】8.如圖所示，兩個單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r.圓形勻強磁場B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為（）A.1∶1 B.1∶2C.1∶4 D.4∶1三、磁感應強度矢量的疊加【課堂引入】磁感應強度是矢量，當空間存在幾個磁體（或電流）時，每一點的磁場等于各個磁體（或電流）在該點產生磁場的矢量和。磁感應強度疊加時遵循平行四邊形定則?！纠}】9.如圖所示，在磁感應強度大小為B0的勻強磁場中，兩長直導線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l。在兩導線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時，紙面內與兩導線距離均為l的a點處的磁感應強度為零。如果讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點處磁感應強度的大小為（）A.0 B.C. D.2B0【課堂練習】10.如圖，兩根互相平行的長直導線過紙面上的M、N兩點，且與直面垂直，導線中通有大小相等、方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點的距離均相等。關于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是（）A.O點處的磁感應強度為零B.a、b兩點處的磁感應強度大小相等，方向相反C.c、d兩點處的磁感應強度大小相等，方向相同D.a、c兩點處磁感應強度的方向不同11.如圖，紙面內有兩條互相垂直的長直絕緣導線L1、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點，它們相對于L2對稱。整個系統(tǒng)處于勻強外磁場中，外磁場的磁感應強度大小為B0，方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點的磁感應強度大小分別為B0和B0，方向也垂直于紙面向外。則（）A.流經(jīng)L1的電流在b點產生的磁感應強度大小為B0B.流經(jīng)L1的電流在a點產生的磁感應強度大小為B0C.流經(jīng)L2的電流在b點產生的磁感應強度大小為B0D.流經(jīng)L2的電流在a點產生的磁感應強度大小為B0

參考答案1.【答案】大；大；大；.強2.D【詳解】ABD．磁感應強度只是定義式，而不是決定式，磁感應強度B是由磁場本身決定的，與有無通電導線放入其中無關，A、B錯誤，D正確；C．當通電導線平行于磁場方向放置時，通電導線所受到的磁場力為零，而此處的B≠0，故C錯誤。故選D。3.【答案】(1)2T；(2)2T；(3)否【詳解】(1)根據(jù)磁感應強度的定義式代入數(shù)據(jù)得(2)磁感應強度是由磁場自身因素決定的，和導線的長度、電流的大小均無關，所以導線中電流增大到5A時，導線所在處的磁感應強度仍是2T。(3)如果一通電導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，但通電導線與磁場方向平行。故不能確定該處沒有磁場。4.D【詳解】弧長為L，圓心角為60°，則弦長：，導線受到的安培力：F=BI?AC=，由左手定則可知，導線受到的安培力方向：水平向左；故D，ABC錯誤．5.BC【詳解】A．同向電流相互吸引，反向電流相互排斥．對L1受力分析，如圖所示，可知L1所受磁場力的方向與L2、L3所在的平面平行，故A錯誤；B．對L3受力分析，如圖所示，可知L3所受磁場力的方向與L1、L2所在的平面垂直，故B正確；CD．設三根導線兩兩之間的相互作用力為F，則L1、L2受到的磁場力的合力等于F，L3受的磁場力的合力為，即L1、L2、L3單位長度受到的磁場力之比為，故C正確，D錯誤．6.【答案】（1）n條；（2）B增大時，通過面積S的磁感線條數(shù)增多【詳解】（1）由磁通量的定義知如圖，平面S在垂直于磁場方向上的投影面積為S′。若有n條磁感線通過S′，則通過面積S的磁感線有n條；（2）若磁場增強，即B增大，通過面積S的磁感線條數(shù)增多。7.【答案】BS，，0，－2BS【詳解】在題圖所示位置時，磁感線與線框平面垂直，則穿過線框平面的磁通量為當線框繞OO′軸轉過60°時可以將原圖改畫成從上面向下看的俯視圖，如圖所示則穿過線框平面的磁通量轉過90°時，線框平面與磁感線平行，則線框轉過180°時，磁感線仍然垂直穿過線框，只不過穿過的方向改變了，故穿過線框平面的磁通量變化量為8.A【詳解】根據(jù)磁通量的定義，當B垂直于S時，穿過線圈的磁通量為Ф=BS，其中S為有磁感線穿過區(qū)域的面積，所以圖中a、b兩線圈的磁通量相等，所以A正確；BCD錯誤．9.C【詳解】在兩導線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時，紙面內與兩導線距離為l的a點處的磁感應強度如下圖所示：由此可知，外加的磁場方向與PQ平行，且由Q指向P，即B1=B0；依據(jù)幾何關系，及三角知識，則有：BPcos30°=B0解得P或Q通電導線在a處的磁場大小為BP=B0；當P中的電流反向，其他條件不變，紙面內與兩導線距離為l的a點處的磁感應強度如下圖所示：再依據(jù)幾何關系，及三角知識，則有B2=B0因外加的磁場方向與PQ平行，且由Q指向P，磁場大小為B0；最后由矢量的合成法則，那么a點處磁感應強度的大小為B=故選C。10.C【詳解】A．由安培定則和磁場疊加原理可判斷出O點處的磁感應強度方向向下，一定不為零，A