2024年高中物理第十三章2磁感应强度磁通量检测新人教版必修第三册

磁感应强度磁通量基础过关练题组一对磁感应强度的理解1.(多选)关于磁感应强度的大小,下列说法正确的是()A.同一个磁极在磁场中受磁场力大的地方,该处的磁感应强度肯定大B.同一个磁极在磁场中受磁场力大的地方,该处的磁感应强度不肯定大,与放置方向有关C.通电导线在磁场中受磁场力大的地方,该处磁感应强度肯定大D.通电导线在磁场中受磁场力大的地方,该处磁感应强度不肯定大,与放置方向有关2.(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量间关系的是(F为导线受到的安培力,B为磁感应强度,I为通过导线的电流,L为导线的长度)()3.三个大小相同彼此绝缘的细铁环,分别处在两两相互垂直的平面内,铁环的圆心相互重合,通有大小相同的电流,方向如图所示,单独一个铁环在圆心处产生的磁感应强度大小为B,则圆心O处的磁感应强度大小为()A.0B.2BC.3BD.3B4.(2024江苏徐州月考)把长0.10m的直导线全部放入匀强磁场中,保持导线和磁场方向垂直。当导线中通过的电流为3.0A时,该直导线受到的安培力为1.5×10-3N。则该匀强磁场的磁感应强度大小为()A.4.5×10-3TB.2.5×103TC.2.0×102TD.5.0×10-3T题组二匀强磁场5.(2024广东揭阳三中月考)下列四幅图所描述的磁场中,各处磁感应强度相同的是()题组三对磁通量的理解6.如图所示,半径为R的圆形线圈共有n匝,其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场,磁场方向垂直于线圈平面。若磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为()A.πBR2B.πBr2C.nπBR2D.nπBr27.(2024山东高青一中月考)如图所示,两个同心放置且共面的金属圆环,条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直,通过两环的磁通量Φa、Φb比较,则()A.Φa>ΦbB.Φa=ΦbC.Φa<ΦbD.不能确定8.(多选)彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面,图中穿过线圈的磁通量可能为零的是()实力提升练题组一磁感应强度的叠加1.(2024山东淄博期末)如图所示,四根相互平行的通有电流均为I的长直导线a、b、c、d,放在正方形的四个顶点上。每根通电直导线单独存在时,正方形中心O点的磁感应强度大小都是B,则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为()A.22B,方向向左B.22B,方向向下C.2B,方向向右D.2B,方向向上2.[2024新高考八省(市)1月联考,河北卷]如图,两根相互绝缘的通电长直导线分别沿x轴和y轴放置,沿x轴方向的电流为I0。已知通电长直导线在其四周激发磁场的磁感应强度B=kIr,其中k为常量,I为导线中的电流,r为场中某点到导线的垂直距离。图中A点的坐标为(a,b),若A点的磁感应强度为零,则沿y轴放置的导线中电流的大小和方向分别为(A.abI0,沿yB.abI0,沿yC.baI0,沿yD.baI0,沿y3.在同一平面内有相互绝缘的三根无限长直导线ab、cd、ef围成一个等边三角形,三根导线通过的电流大小相等,方向如图所示。O点为等边三角形的中心,M、N两点分别为O点关于导线ab、cd的对称点。已知O点的磁感应强度大小为B1,M点的磁感应强度大小为B2。若撤去导线ef,保持导线ab、cd中的电流不变,则此时N点的磁感应强度大小为()A.B1+B22B.B1C.B1-B4.(2024辽宁铁岭月考)(多选)如图所示,纸面上a、b、c三点构成一个等边三角形,a、b、d三点构成一个等腰直角三角形,两根长直导线垂直纸面分别放置在a、b两点处,通以图示方向的大小相等的电流,整个装置处在一匀强磁场当中,c点处磁感应强度为零。已知通电长直导线在四周某点产生的磁感应强度的大小满意B=kIr(式中I为电流,r为该点到导线的距离,k为常量且大于零),a、b间的距离为L,导线中电流大小为I0。下列说法正确的是(A.匀强磁场的磁感应强度大小为kI0L,B.匀强磁场的磁感应强度大小为3kI0LC.d点的磁感应强度大小为(3+2)kD.d点的磁感应强度大小为5kI0L题组二磁通量变更及大小计算5.(2024河南商丘月考)某区域存在如图所示的磁场,其中小圆面积为S1,内有垂直纸面对外的磁场,磁感应强度的大小为B1,大圆面积为S2,大圆与小圆之间有垂直纸面对里的磁场,磁感应强度的大小为B2,已知B2>B1,S2>2S1,则该区域内磁通量Φ的大小等于()A.(B1+B2)S2B.(B2-B1)S2C.B2S2-B1S1D.B2S2-(B1+B2)S16.(2024江西赣州月考)如图所示是等腰直角三棱柱,其中abcd面为正方形,边长为L,abfe面竖直,dcfe面水平。图中竖直向下的匀强磁场磁感应强度为B,则()A.通过abcd平面的磁通量大小为L2BB.通过dcfe平面的磁通量大小为2C.通过abfe平面的磁通量大小为L2BD.通过bfc平面的磁通量大小为L7.(2024江苏徐州学情调研)如图所示,闭合线圈abcd水平放置,其面积为S,匝数为n,线圈与磁感应强度为B的匀强磁场的夹角θ=45°。现将线圈以ab边为轴沿顺时针方向转动90°,则在此过程中线圈磁通量的变更量大小为()A.0B.2BSC.2nBSD.nBS8.(2024湖北武汉二中期末)如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,其次次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变更量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则()A.ΔΦ1>ΔΦ2B.ΔΦ1=ΔΦ2C.ΔΦ1<ΔΦ2D.不能推断9.(2024河北承德期末)有一U形曲面,其尺寸如图所示,U形曲面开口竖直向上,现将U形曲面放入磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场中,(1)当磁场方向竖直向下时,穿过该曲面的磁通量是多少?(2)当磁场方向水平向右时,穿过该曲面的磁通量是多少?

答案全解全析2磁感应强度磁通量基础过关练1.AD同一个磁极在磁场中的受力跟放置方向无关,只与磁感应强度有关,通电导线在磁场中的受力与放置方向有关,故A、D正确。2.BC匀强磁场中B恒定不变,选项B正确,D错误;由F=BIL可知,B肯定,F与IL成正比,选项C正确,A错误。3.C依据安培定则可知,各通电圆环在圆心O处产生的磁感应强度方向如图所示,三者相互垂直,则合磁感应强度大小为B合=B2+(2B)4.D当磁场方向与电流方向垂直时,有F=BIL,则B=FIL=1.5×10-35.A磁感应强度是矢量,既有大小又有方向,磁感应强度相同是指大小相等、方向相同,所以磁感应强度到处相同的磁场肯定是匀强磁场,其磁感线是平行同向间隔相等的直线,选项A正确。6.B磁通量与线圈匝数无关,且磁感线穿过的面积为S=πr2,由Φ=BS得Φ=πBr2,故B项正确。7.A磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上,外部磁感线方向向下。由于磁感线是闭合曲线,磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数,而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间,所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分,a的面积小,抵消较小,则磁通量较大,所以Φa>Φb。选项A正确。8.AB依据安培定则,选项A、B中的电流I1、I2在线圈所在处产生的磁场方向相反,其总磁通量可能为零,选项A、B正确;选项C、D中的电流I1、I2在线圈所在处产生的磁场方向相同,其总磁通量不行能为零,选项C、D错误。实力提升练1.A依据安培定则可知四根通电导线在O点产生的磁感应强度的方向:a导线中电流产生的磁感应强度的方向为bd,c导线中电流产生的磁感应强度的方向为bd,同理,b导线中电流产生的磁感应强度的方向为ca,d导线中电流产生的磁感应强度的方向为ca;磁感应强度大小均为B,则依据平行四边形定则可知,四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度大小为22B,方向水平向左,选项A正确。2.A沿x轴放置的导线在A点产生的磁场的磁感应强度大小为Bx=kI0b,由安培定则,可知磁感应强度方向垂直纸面对外。由题知A点的磁感应强度为零,则沿y轴放置的导线在A点产生的磁场的磁感应强度方向垂直纸面对里,由安培定则知,沿y轴放置的导线中电流方向沿y轴正向,其大小满意By=kIa=kI0b,解得电流的大小I=ab3.D设每根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小为B0,cd、ef中的电流在M点产生的磁感应强度大小相等,设为B0',则在O点有B1=B0,在M点有B2=2B0'+B0;撤去导线ef后,在N点有BN=B0+B0',联立各式可得BN=B1+B24.BC依据安培定则,两通电导线在c点的磁场方向如图所示,则有B1=B2=kI0L,则两通电导线在c点的合磁感应强度为Bc=2B1cos30°=3kI0L;又因为整个装置处在一匀强磁场中,c点处磁感应强度为零,则匀强磁场的磁感应强度大小为B=Bc=3kI0L,方向平行于ab向上,选项A错误,B正确;依据安培定则,两通电导线在d点的磁场方向如图所示,则有B3=B4=2kI0L,两通电导线在d点的合磁感应强度为Bd=2B3=2kI5.D设垂直纸面对外的磁通量为正值,则有Φ1=B1S1,穿过线圈向里的磁通量为Φ2=-B2(S2-S1),该区域内的磁通量Φ=Φ1+Φ2=-[B2S2-(B1+B2)S1],负号表示穿过线圈的磁通量的方向垂直纸面对里,D正确。6.B通过abcd平面的磁通量大小为Φ=BL2sin45°=22BL2,选项A错误;通过dcfe平面的磁通量大小为Φ=BL2sin45°=22BL2,选项B正确;通过abfe平面的磁通量大小为0,选项C错误;通过bfc平面的磁通量大小为0,选项7.B设初位置时穿过线圈的磁通量为正,则初位置时,Φ1=BSsinθ=22BS,末位置时,Φ2=-BScosθ=-22BS,则初、末位置磁通量的变更量的大小为ΔΦ=|Φ2-Φ1|=2BS,选项8.C设金属框在位置Ⅰ时磁通量大小为Φ1,在位置Ⅱ时磁通量大小为Φ2。第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,穿过线框的磁感线方向没有变更,磁通量变更量大小ΔΦ1=Φ1-Φ2,其次次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ,穿过线框的磁感线的方向发生变更,磁通量变更量大小ΔΦ2=Φ1+Φ2。故ΔΦ1<ΔΦ2,故C正确。9.答案(1)0.02Wb(2)0解析(1)当磁场方向竖直向下时,曲面在垂直磁场方向