新教材2024高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步13.2磁感应强度磁通量同步测试新人教版必修第三册

第十三章电磁感应与电磁波初步2磁感应强度磁通量【基础巩固】1.下列关于磁场中某点的磁感应强度的方向的说法错误的是()A.磁感应强度的方向就是该点的磁场方向B.磁感应强度的方向就是通过该点的磁感线的切线方向C.磁感应强度的方向就是通电导体在该点的受力方向D.磁感应强度的方向就是小磁针静止时北极在该点的受力方向答案:C2.(多选)将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,下列图像能正确反映各物理量间的关系的是 ()ABCD答案:BC3.(多选)关于磁通量,下列说法正确的是 ()A.磁感应强度越大的地方,面积越大,则穿过该面积的磁通量越大B.穿过某面积的磁通量为0,表明该处磁感应强度为0C.穿过某面积的磁通量为0时,该处的磁感应强度不肯定为0D.磁通量的改变,可能是由磁感应强度的改变、穿过面积的改变或面积所在的平面与磁场方向间的夹角改变引起的答案:CD4.长10cm的直导线,通以1A的电流,在匀强磁场中某处受到的磁场力为0.4N,则该磁场的磁感应强度 ()A.肯定等于4T B.大于或等于4TC.小于或等于4T D.上述说法都错误答案:B5.如图所示,直导线处于足够大的磁场中,与磁感线成θ=30°角,导线中通过的电流为I.为了增大导线所受的磁场力,下列方法不正确的是()A.增大电流IB.增加直导线的长度C.使导线在纸面内顺时针转过30°D.使导线在纸面内逆时针转过60°解析:由F=IlB(l指与磁场方向垂直的有效长度)可知,导线与磁场方向垂直时磁场力最大,故选C.答案:C6.将面积为0.5m2的单匝线圈放在磁感应强度为2.0×10-2T的匀强磁场中,线圈平面垂直于磁场方向,如图所示.穿过这个线圈的磁通量为()A.1.0×10-2Wb B.1.0WbC.0.5×10-2Wb D.5×10-2Wb答案:A7.(多选)下图是等腰直角三棱柱的示意图,其平面ABCD为正方形,边长为l,将其按图示方式置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B0,方向垂直于平面BCFE.下列说法正确的是 ()A.穿过ABCD的面积的磁通量为B0l2B.穿过BCFE的面积的磁通量为22B0lC.穿过ADFE的面积的磁通量为0D.穿过CDF的面积的磁通量为0解析:依据Φ=BScosθ可知,通过ABCD的面积的磁通量Φ=B0l2cos45°=22B0l2,选项A错误;BCFE⊥B0,BCFE的面积S=22l2,Φ'=B0S=22B0l2,选项B正确;平面ADFE和平面CDF在竖直方向上,所以穿过ADFE答案:BCD【拓展提高】8.(2024广东卷)截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线,长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线.若中心直导线通入电流I1,四根平行直导线均通入电流I2,I1≫I2,电流方向如图所示.下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是 ()ABCD解析:通电导体四周存在磁场,并且对放入其中的通电导体有力的作用,结合右手螺旋定则和左手定则得同向电流相互吸引,反向电流相互排斥,结合中心电流远大于四周的电流,故四周的导线间的相互作用可以忽视不计,那么左右侧的导线受到中心导线的吸引力,上下导线受到中心导线的排斥力,故弹性长管左右变窄,上下变宽,选项C正确,选项A、B、D错误.答案:C9.现有一段长l=0.2m、通有电流I=2.5A的直导线,则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的状况,下列说法正确的是 ()A.假如B=2T,则F肯定为1NB.假如F=0,则B也肯定为0C.假如B=4T,则F有可能为2ND.当F为最大值时,通电导线肯定与B平行解析:当导线与磁场方向垂直时,所受磁场力F最大,F=BIl,当导线与磁场方向平行时,F=0,当导线与磁场方向成其他角度时,0<F<BIl,故选项A、D错误,选项C正确;磁感应强度由磁场本身的性质确定,与F无关,选项B错误.答案:C10.如图所示,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2,且I1>I2;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为0的点是 ()A.a点 B.b点C.c点 D.d点解析:磁感应强度为矢量,两导线中的电流在d处的磁感应强度不共线,则d处磁感应强度肯定不为0;依据安培定则可知,两导线在b处产生的磁感应强度方向相同,则b处磁感应强度的矢量和肯定不为0;两导线在a处产生的磁感应强度方向相反,由于I1>I2,可知I1在a处产生的磁感应强度大于I2在a处产生的磁感应强度,故a处磁感应强度的矢量和肯定不为0;同理,两导线在c处产生的磁感应强度方向相反,由于I1>I2,且I1距离c处较远,可知I1在c处产生的磁感应强度的大小可能等于I2在c处产生的磁感应强度的大小,故c处磁感应强度的矢量和可能为0.综上所述,选项C正确.答案:C11.(2024·全国甲卷)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O'Q在一条直线上,PO'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、0 B.0、2BC.2B、2B D.B、B解析:依据右手螺旋定则可知PO'、OF中的电流在M、N两点产生的磁场垂直于纸面对里,EO、O'Q中的电流在M点产生的磁场垂直于纸面对外,EO、O'Q中的电流在N点产生的磁场垂直于纸面对里,所以M点的磁感应强度为0,N点的磁感应强度为2B,故选项A、C、D错误,选项B正确.答案:B【挑战创新】12.在试验精度要求不高的状况下,可利用罗盘来测量电流产生的磁场的磁感应强度,详细做法如下:在一根南北方向放置的直导线的正下方10cm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,发觉罗盘的指针偏转肯定角度,依据偏转角度测定电流产生的磁场的磁感应强度.现已测出此地地磁场的磁感应强度的水平重量为5.0×10-5T,直导线通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置,如图所示.由此测出该通电直导线在其正下方10cm处产生的磁场的磁感应强度大小为 ()A.5.0×10-5T