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2磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量課后習(xí)題含解析新人教版必修3

PAGE3-磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量課后篇鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.(多選)下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的說法正確的是()A.某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是一小段通電導(dǎo)線放在該處時(shí)所受磁場力的方向B.小磁針N極受磁場力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向C.垂直于磁場放置的通電導(dǎo)線的受力方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向D.磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場方向解析本題考查對磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的理解。磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向表示該點(diǎn)的磁場的方向,磁場方向也就是小磁針N極受力的方向。但通電導(dǎo)線受力的方向不代表磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場方向。答案BD2.(2024北京昌平二模)用長導(dǎo)線以如圖甲所示方式纏繞螺線管,當(dāng)電流為I時(shí),測得螺線管內(nèi)軸線中點(diǎn)A的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。若將導(dǎo)線對折纏繞螺線管,兩種繞法螺線管上的線圈匝數(shù)相同,如圖乙所示,通過相同電流I時(shí),則在螺線管內(nèi)A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A.0 B.0.5B C.B D.2B解析在題圖乙中,由于兩根導(dǎo)線中的電流方向相反,產(chǎn)生的磁場相互抵消,所以螺線管內(nèi)A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為零,故B、C、D錯(cuò)誤,A正確。答案A3.如圖所示,邊長為L的n匝正方形線框abcd內(nèi)部有一邊長為L2的正方形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。下列說法正確的是(A.穿過線框abcd的磁通量為BL2B.穿過線框abcd的磁通量為nBL2C.穿過線框abcd的磁通量為BD.穿過線框abcd的磁通量為nB答案C4.如圖所示,面積是0.5m2的矩形導(dǎo)線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為20T的勻強(qiáng)磁場中,線圈平面與磁場垂直,如圖中Ⅰ位置,則穿過該線圈的磁通量是多少?若線圈平面與磁場方向夾角為60°,如圖中Ⅱ位置,則穿過該線圈的磁通量又是多少?解析已知S=0.5m2,B=20T(1)因?yàn)榫€圈平面與磁場垂直,所以ΦⅠ=BS=20×0.5Wb=10Wb。(2)因?yàn)榫€圈平面與磁場方向夾角為60°,所以ΦⅡ=BSsin60°=20×0.5×32Wb=8.答案10Wb8.66Wb實(shí)力提升1.(2024上海高三二模)用DIS的磁傳感器可以測定通電螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,磁傳感器的探測頭從螺線管左端外側(cè)漸漸伸入螺線管,直到伸出右端為止。測出的B-x圖是()解析通電螺線管的磁場分布相當(dāng)于條形磁鐵,內(nèi)部磁感線的分布勻稱,是勻強(qiáng)磁場,管口磁感線比管內(nèi)磁感線疏,故管口處的磁感應(yīng)強(qiáng)度較小,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。答案C2.(2024山東高三一模)已知通電長直導(dǎo)線在其四周某點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0與通電導(dǎo)線中的電流I成正比,與該點(diǎn)到通電導(dǎo)線的距離r成反比,即B0=kIr,式中k為比例系數(shù)?，F(xiàn)有兩條相距為L的通電長直導(dǎo)線a和b平行放置,空間中存在平行于圖示的菱形PbQa的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)。已知菱形PbQa的邊長也為L,當(dāng)導(dǎo)線a和b中通以大小相等、方向如圖所示的電流I時(shí),P點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度恰好為零。則下列說法正確的是(A.Q點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為kIB.勻強(qiáng)磁場的方向從P點(diǎn)指向Q點(diǎn),大小為2kIC.勻強(qiáng)磁場的方向從Q點(diǎn)指向P點(diǎn),大小為2kID.兩導(dǎo)線連線中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3kI解析由題意知每股電流在P點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=kIL,由安培定則知導(dǎo)線a和b中的電流在P點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向分別垂直Pa和Pb,由平行四邊形定則知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向應(yīng)由P點(diǎn)指向Q點(diǎn),且大小為kIL,才能使P點(diǎn)處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度恰為零,B、C項(xiàng)錯(cuò)誤;同理可知Q點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度也為零,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由于兩導(dǎo)線連線中點(diǎn)到兩導(dǎo)線的距離均為L2,兩導(dǎo)線在該處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為2kIL答案D3.如圖所示,有一個(gè)垂直紙面對里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T,磁場有明顯的圓形邊界,圓心為O,半徑為10cm?，F(xiàn)于紙面內(nèi)先后放上a、b兩個(gè)圓形單匝線圈,圓心均在O處,a線圈半徑為10cm,b線圈半徑為15cm,問:(1)在B減為0.4T的過程中,a和b中磁通量分別變更多少?(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小不變,方向繞直徑轉(zhuǎn)過30°,a線圈中磁通量變更多少?(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小、方向均不變,線圈a繞直徑轉(zhuǎn)過180°,a線圈中磁通量變更多少?解析(1)a線圈面積正好與圓形磁場區(qū)域重合,ΔΦ1=Bπr2,Φ2=B1πr2ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|(B1-B)πr2|=1.256×10-2Wbb線圈面積大于圓形磁場面積,即線圈的一部分面積在磁場區(qū)域外,有磁感線穿過的面積與a線圈相同,故磁通量的變更量與a線圈相同。(2)磁場轉(zhuǎn)過30°,a線圈面積在垂直磁場方向的投影為πr2cos30°,則Φ=Bπr2cos30°ΔΦ=|Φ-Φ1|=Bπr2(1-cos30°)=3.4×10-3Wb。(3)以線圈a正對讀者的一面為視察對象,初狀態(tài)磁感線從該面穿入,線圈轉(zhuǎn)