人教版高中物理必修第三册第十三章电磁感应与电磁波初步第2节磁感应强度磁通量课时作业含答案

(限时：25分钟)【合格考练】1．(多选)与磁场中某点的磁感应强度的方向相同的是()A．该点的磁场方向B．通过该点的磁感线的切线方向C．放在该点的小磁针静止时N极所指的方向D．放在该点的小磁针静止时S极所指的方向解析：选ABC。磁场的方向就是磁感应强度的方向，故A正确；在磁感线上任一点的切线方向跟该点的磁感应强度方向相同，故B正确；磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同，故放在该点的小磁针静止时N极所指的方向就是磁感应强度的方向，故C正确，D错误。2．关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受磁场力F的关系，下面的说法中正确的是()A．在B＝0的地方，F一定等于零B．在F＝0的地方，B一定等于零C．若B＝1T，I＝1A，L＝1m，则F一定等于1ND．若L＝1m，I＝1A，F＝1N，则B一定等于1T解析：选A。应用公式B＝eq\f(F,IL)或F＝IBL时要注意导线必须垂直于磁场方向放置，B、C、D错误，A正确。3．某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在，想到的以下方法中不可行的是()A．在该空间内引入检验电荷，如果电荷受到电场力说明此空间存在电场B．在该空间内引入检验电荷，如果电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场C．在该空间内引入通电导线，如果通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场D．在该空间内引入通电导线，如果通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场解析：选D。如果把电荷引入电场中，一定会受到电场力作用，如果电荷没有受到电场力作用，一定是没有电场，A、B可行；把通电导线引入磁场中时，只要电流方向不与磁场方向平行，就会受到磁场力作用，但是不受磁场力的原因有两个，一是没有磁场，二是虽有磁场，但是电流方向与磁场方向平行，C可行，D不可行。4．关于磁通量的概念，以下说法中正确的是()A．磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过闭合回路的磁通量不一定大B．磁感应强度不变，线圈面积不变，则磁通量就不变C．穿过线圈的磁通量为零，说明磁感应强度一定为零D．磁通量发生变化，不是由磁场发生变化引起的就是线圈面积变化引起的解析：选A。根据磁通量的定义可知，磁通量的大小与磁感应强度的大小、线圈面积、磁感应强度和线圈平面之间的夹角都有关系，故A正确，B错误；磁通量的定义式是Φ＝B⊥·S＝B·S⊥，其中B⊥是磁感应强度在垂直于线圈平面的方向上的分量，S⊥是线圈平面在垂直于磁感线的平面上的投影面积，因此，穿过线圈的磁通量为零，可以说明B⊥＝0或者S⊥＝0，不能说明磁感应强度为零以及线圈面积一定为零，故C错误；根据磁通量的定义可知，磁通量发生变化的原因有：仅B变、仅S变、仅B与S之间的夹角变、仅B和S变、仅B和B与S之间的夹角变、仅S以及B与S之间的夹角变、B和S以及B与S之间的夹角均变等多种可能，故D错误。5.(2022·江苏高邮一中期末)如图所示的磁场中有一个垂直于磁场中心磁感线放置的闭合圆环，现在将圆环从图示A位置水平向右移到B位置，穿过圆环的磁通量的变化情况是()A．变小 B．变大C．不变 D．先变小后变大解析：选A。磁通量的大小可以根据穿过圆环的磁感线条数进行分析判断，由题图可知，由A到B的过程中，穿过圆环的磁感线条数变少，故说明穿过圆环的磁通量变小，B、C、D错误，A正确。6．(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，下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是()解析：选AB。根据右手螺旋定则判断，A、B选项中I1、I2在闭合线圈中产生的磁场反向，可能为零，A、B正确。7.(2024·广东校考学业考试)如图所示，矩形金属线框S与通有恒定电流的长直导线处在同一平面内。当S沿与导线平行的方向运动时，下列能正确反映穿过S的磁通量Φ随时间t变化的图像是()eq\a\vs4\al()eq\a\vs4\al()eq\a\vs4\al()eq\a\vs4\al()解析：选C。线框所在平面与导线产生的磁感线垂直，故矩形金属线框沿与导线平行的方向运动时，线框内的磁通量不发生变化。8．如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，条形磁铁与环面垂直穿过，则穿过两环的磁通量Φa、Φb的大小关系为()A．Φa>Φb B．Φa<ΦbC．Φa＝Φb D．无法比较解析：选A。根据磁感线的分布情况可知，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内，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，b的面积大，抵消较多，则磁通量较小，故可得Φa>Φb，B、C、D错误，A正确。【等级考练】9．如图所示，两通有等大同向电流的长直导线关于O点对称放置，已知导线中的电流垂直于纸面向里。A、A′连线垂直于两导线的连线，两点到O点距离相同。下列说法正确的是()A．两导线在A点产生的合磁场方向水平向左B．两导线在A与A′两点产生的磁场磁感应强度相同C．O点的磁感应强度为零D．O点的磁感应强度比A点大解析：选C。根据安培定则可知左端导线在A点产生的磁场方向垂直于导线与A点连线向右下，右端导线在A点产生的磁场方向垂直于导线与A点连线向右上，根据对称性和矢量合成可知，A点的合磁场水平向右，故A错误；同理可判断，两导线在A′点产生的合磁场水平向左，故两导线在A与A′两点产生的磁场磁感应强度不同，故B错误；两导线在中点O产生的磁场等大反向，故O点的磁感应强度为零，故C正确，D错误。10．(2022·湖南新化县期末)如图所示，面积S＝0.4m2的线圈abcd处于匀强磁场中，匀强磁场磁感应强度B＝0.6T，方向竖直向下，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°。下列说法正确的是()A．此时穿过线圈的磁通量为0.24WbB．θ＝90°时，穿过线圈的磁通量最大C．θ＝0时，穿过线圈的磁通量为零D．线圈以cd边为轴逆时针转过60°过程中，磁通量变化量为0.12Wb解析：选D。由题图知，此时穿过线圈的磁通量Φ1＝BScosθ＝0.12Wb，故A错误；θ＝90°时，磁感线与线圈平行，穿过线圈的磁通量为零，故B错误；θ＝0时，磁感线与线圈垂直，穿过线圈的磁通量最大，故C错误；线圈以cd边为轴逆时针转过60°后，磁感线与线圈垂直，穿过线圈的磁通量最大且为Φ2＝BS＝0.24Wb，则此过程中磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝0.12Wb，故D正确。11.(2024·广东韶关月考)如图所示为一等腰直角三角形ABC，D为BC边的中点，A、B、C三点处分别有一根垂直于ABC所在平面的长直导线。当三根导线中通有大小相等，方向如图所示的电流时，D点处的磁感应强度大小为B0。仅将B点处的导线中的电流反向，D点处的磁感应强度大小为()A．B0 B．eq\r(5)B0C．2B0 D．eq\r(2)B0解析：选B。由右手定则可知，三根导线中的电流在D点产生的磁感应强度如图所示，由几何关系可知，A、B、C三点到D点的距离相等，三根导线中电流大小相等，因此导线中的电流在D点产生的磁感应强度大小相等，则有BA＝BB＝BC，因BB、BC大小相等、方向相反，合磁感应强度是零，因此则有BA＝B0，则有BA＝BB＝BC＝B0，将B点处的导线中的电流反向，可知B点处的导线中的电流在D点产生的磁感应强度大小不变，方向与磁感应强度BC相同，即为BB′，由磁感应强度的叠加原理，可得此时D点处的磁感应强度大小BD＝eq\r(Beq\o\al(2,A)＋（BB′＋BC）2)＝eq\r(5)B0，A、C、D错误，B正确。12.(2024·广东佛山校联考阶段练)已知通电长直导线在周围空间某位置产生的磁场的磁感应强度大小与电流成正比，与该位置到长直导线的距离成反比。如图所示，现有两根长直通电导线分别固定在正方体的两条边dh和hg上，且两长直导线彼此绝缘，电流方向分别为由d流向h、由h流向g，已知由d流向h的电流大小是由h流向g的电流大小的一半，顶点a、c、e三点的磁感应强度大小分别为Ba、Bc、Be，则下列比值正确的是()A．eq\f(Ba,Bc)＝eq\f(1,1) B．eq\f(Ba,Bc)＝eq\f(\r(3),1)C．eq\f(Ba,Be)＝eq\f(\r(3),\r(5)) D．eq\f(Bc,Be)＝eq\f(2,\r(5))解析：选C。令dh中电流为I，则hg中电流为2I，令正方体边长为L，电流dh在a、c位置的磁感应强度大小均为B1＝keq\f(I,L)，电流hg在a、c位置的磁感应强度大小分别为B2＝keq\f(2I,\r(2)L)，B3＝keq\f(2I,L)，根据安培定则，确定磁场的方向，利用矢量合成可知Ba＝eq\r(Beq\o\al(2,1)＋Beq\o\al(2,2))＝eq\f(\r(3)kI,L)，Bc＝B1＋B3＝eq\f(3kI,L)，解得eq\f(Ba,Bc)＝eq\f(\r(3),3)，故A、B错误；电流dh在e位置的磁感应强度大小B4＝keq\f(I,L