2019学年高中物理鲁科版选修3-1学业分层测评：21磁感应强度磁通量磁与现代科技

1、学业分层测评(二十一)(建议用时： 45 分钟)学业达标1下列关于磁通量的说法正确的是 ( )A 磁通量不仅有大小，而且有正负，所以磁通量是矢量B .磁通量大的地方，磁场一定强C.穿过某面的磁感线条数越多，磁通密度越大D .某面的面积发生变化，磁通量可能不变【解析】 磁通量虽然有正负，但正负不表示方向，其运算不符合平行四边形 定则，故磁通量是标量， A 错误.穿过某面的磁感线条数越多，磁通量越大，但 磁通量与磁感应强度、面积和磁场与面的夹角都有关系，所以磁场不一定越强，磁通密度不一定越大，B、C 错误.面积发生变化，若磁感应强度和磁场与面的夹 角也发生变化，磁通量可能不变， D 正确.【答案】

2、 D2.下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法中，错误的是( )A .电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同B .电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同C.磁感应强度的方向与小磁针 N 极所受磁场力的方向相同D .磁感应强度的方向与小磁针静止时 N 极所指的方向相同【解析】电场强度的方向就是正电荷所受的电场力的方向.A 错误，B 正确.磁 场中某点磁感应强度的方向，就是放在该点的小磁针 N 极受力的方向， C 正确， 也就是小磁针静止时 N 极所指的方向， D 正确.【答案】 A3.以下关于磁的应用说法错误的是 ( )A .磁带的录音过程是利用了电流的磁效应B .磁疗是利用外

3、加磁场透入机体经络穴位治疗疾病的方法C.磁悬浮列车是利用导轨上的永磁体将列车悬浮起来的D .隐形飞机利用了表面涂一层特殊的吸波磁性材料达到隐身目的的A.5.0X10_5TB.1.0X10_4T【解析】磁带的录音过程是电流产生的变化磁场作用于磁带上的磁性物质， 使其磁化记录信息的，A 选项正确.磁疗是利用外加磁场作用于人体内部神经电 脉冲按摩穴位达到治疗目的的，B 选项正确.磁悬浮列车是利用列车和导轨间的电 磁铁作用悬浮起来的，C 选项错误，隐形飞机的表面涂一层特殊的磁性材料，吸收 来自雷达的电磁波，从而达到隐身目的，D 选项正确.故选 C.【答案】C4.如图 5-3-6 所示，通电直导线右边有

4、一个矩形线框，线框平面与直导线共 面，若使线框逐渐远离（平动）通电导线，则穿过线框的磁通量将（）图 5-3-6A .逐渐增大D .不能确定【解析】 线框远离导线时，穿过线框的磁感应强度减小，线框的面积不变.所 以穿过线框的磁通量减小.【答案】B5.在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应 强度，具体做法是：在一根南北方向放置的直导线的正下方 10 cm 处放一个罗盘.导 线没有通电时罗盘的指针（小磁针的 N 极）指向北方；当给导线通入电流时，发现罗 盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度.现已测 出此地的地磁场水平分量为 5.0X10_5T,通电

5、后罗盘指针停在北偏东 60的位置，如图 5-3-7 所示.由此测出该通电直导线在其正下方 10 cm 处产生磁场的磁感应强 度大小为（）B .逐渐减小C.保持不变图 5-3-7C.8.66X10_5TD.7.07X10_5T【解析】如图所示为磁场的分布图，则该位置产生的磁感应强度 B2的大小为B2=Bita n 60=8.66X10_5T.Ui81Bi【答案】C三点的磁感应强度的大小关系为图 5-3-8C.BaBbVBcD.BaVBbVBc【解析】 越靠近条形磁铁磁感线越密，磁感应强度越大，选项B 正确.【答案】B7.（多选）如图 5-3-9 所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为磁场中，以

6、导线为中心，R 为半径的圆周上有 a、b、c、d 四个点，已知 c 点的实A .直导线中电流方向垂直纸面向里B.a 点的磁感应强度为 2 T,方向向右C.b 点的磁感应强度为 2 T，方向斜向下，与 B 成 45角D.d 点的磁感应强度为 0【解析】 由 c 点磁感应强度为 0 可得电流产生的 B = B= 1 T,方向水平向左，再运用安培定则判断直导线中电流方向垂直纸面向外，此电流在 a、b、d 各6.如图 5-3-8 所示，00为条形磁铁的轴线,a、b、c 为轴线上的点，则这A . Ba= Bb= BcB . Ba Bb Bc1 T 的匀强图 5-3-9际磁感应强度为 0,点的磁场方向分别

7、为向右、向下、向上，且大小均为 1 T，故对于 a 点，Ba= 2 T，方向向右；对于 b 点，Bb= ,B2+ Bgi= 2 T,方向斜向下，与 B 的方向成 45角；对于 d 点，同理可得 Bd=2 T,方向斜向上，与 B 的方向成 45角.【答案】BC8 .如图 5-3-10 所示线圈平面与水平方向成B角，磁感线竖直向下，设磁感应强度为 B,线圈面积为 S,则穿过线圈的磁通量 等于多少？【解析】 方法一：把 B 分解为平行于线圈平面的分量 B/和垂直于线圈平面 的分量 B丄，显然 B/不穿过线圈，且 B= Bcos0,故 二 B丄S= BScos0.方法二：先求出线圈在垂直于磁场方向的投

8、影 sn,再求出磁通量.则 Sn= scos0所以二 BSh= BScos0【答案】BScos0能力提升9.条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心， 如图5-3-11 所示.若圆环为弹性环，其形状由I扩大到U,那么圆环内磁通量的变化情况是（）【解析】 磁铁内部磁感线从 S 极到 N 极，方向向上；磁铁外部磁感线从 N极到 S 极，方向向下.在I、U两种形状时，在磁场内部由 S 极到 N 极向上穿过 圆环的磁感线的条数相同，不论圆环处在I形状还是n形状，向上穿过圆环的磁 感线条数总是多于向下穿过圆环的磁感线条数；由于圆环在n时，面积大于在IA .磁通量增大C.磁通量不变B

9、 .磁通量减小D .条件不足，无法确定图5-3-1时的面积，因此在n时由磁铁 N 极到 S 极向下穿过圆环的磁感线条数大于在I时 的条数，可知圆环由I扩大到n时合磁通量减小，正确选项为 B.【答案】B10. 如图 5-3-12 所示，两个完全相同的通电圆环 A、B 圆心 O 重合、圆面相互垂直地放置，通电电流相同，电流方向如图所示，设每个圆环在其圆心O 处独立产生的磁感应强度都为 Bo,则 O 处的磁感应强度大小和方向分别为（）图 5-3-12A. 0B . 2Bo向外斜上方C. . 2Bo向里斜下方D. Bo向里斜上方【解析】 由安培定则可知，图中 A 环在圆心 O 处产生的磁感应强度的方向

10、是 垂直纸面向里，B 环在圆心 O 处产生的磁感应强度的方向是竖直向下.根据平行 四边形定则可知，圆心 O 处磁感应强度大小为;B2+ B0= 2Bo，方向为向里斜下 方，故选 C.【答案】C11.如图5-3-13 所示，一半圆形球面，大圆面垂直匀强磁场放置，此时穿过它的磁通量为 1，现使它绕着过大圆平面圆心，并垂直于匀强磁场的轴转动9o后，磁通量为 2.下面的正确选项是（）图 5-3-13A.1= oB.2= oC.1= 22D .=血【解析】 转动前磁通量等于穿过大圆的磁通量，不为零，转动 9o后，磁感1 1线从 4 球面穿进，又从另外 4 球面穿出，通过这个半球面的磁通量 2=o.因此选项A、C、D 均错，B 正确.【答案】B12. 如图 5-3-14 所示，有一个 100 匝的线圈，其横截面是边长 L = 0.20 m 的 正方形，放在磁感应强度为 B= 0.50 T 的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直.若将 这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形（横截面的周长不变），在这一过程中穿 过线圈的磁通量改变了多少？XXXXXXX图 5-3-14X【解析】线圈横截面是正方形时的面积：Si=L2=(0.20)2m2=4.0 x10_2m2. 穿过线圈的磁通量：=BSi=0.50 x4.0X10_2