人教版高中物理必修第三册课后习题 第13章 电磁感应与电磁波初步 2 磁感应强度 磁通量.docVIP

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2磁感应强度磁通量

课后·训练提升

合格考过关检验

一、选择题(第1~4题为单选题,第5~6题为多选题)

1.关于磁感应强度,下列说法正确的是()

A.磁感应强度的方向就是置于该点的小磁针南极受力的方向

B.磁感应强度的方向就是置于该点的电流元所受的磁场力的方向

C.某电流元不受磁场力,说明该处磁感应强度一定为零

D.磁感应强度的大小和方向由某点磁场本身决定,跟置于该点的电流元无关

答案D

解析磁感应强度的方向与置于该点的小磁针N极受力的方向相同,选项A错误;磁感应强度的方向与置于该点的电流元所受的磁场力的方向垂直,选项B错误;某电流元不受磁场力,可能是电流元与磁场方向平行,不能说明该处磁感应强度一定为零,选项C错误;磁感应强度的大小和方向由某点磁场本身决定,跟置于该点的电流元无关,选项D正确。

2.正方形线圈abcd的一半处于匀强磁场中,线圈平面与磁场方向垂直。在线圈以cd为轴转动60°的过程中,穿过线圈的磁通量大小()

A.一直减小

B.一直增大

C.先减小后增大

D.先不变后减小

答案A

解析磁通量Ф=BS,B与S垂直,且为在磁场中的面积,线圈以cd为轴转动60°的过程中,与磁场垂直的面积越来越小,所以磁通量越来越小,选项A正确,B、C、D错误。

3.将长度为20cm、通有1A电流的直导线,垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的匀强磁场中,通电导线受到的作用力为4N,则B的数值为()

A.0.8T B.20T

C.0.2T D.80T

答案B

解析由B=FIL

4.沈括在《梦溪笔谈》中记载了“以磁石磨针锋”制造指南针的方法,磁针“常微偏东,不全南也”。他是世界上第一个指出地磁场存在磁偏角的人,比西方早了400年。关于地磁场,下列说法正确的是()

A.地磁场只分布在地球的外部

B.地理南极点的地磁场方向竖直向上

C.地磁场穿过地球表面的磁通量为零

D.地球表面各处地磁场的磁感应强度大小相等

答案C

解析磁感线是闭合的,故地球内部一定有磁感线,故一定有磁场,选项A错误;地理南极点并不是地磁的N极,故地理南极点处磁场方向不是竖直向上的,选项B错误;根据磁通量的性质可知,由外向里和从里向外穿过地球表面的磁感线条数一定相等。故地磁场穿过地球表面的磁通量为零,选项C正确;地球两极处磁感应强度最大,而赤道上磁感应强度最小,选项D错误。

5.将一小段通电直导线垂直于磁场方向放入一匀强磁场中,忽略电流对匀强磁场的影响,下列图像能正确反映各量间关系的是()

答案BC

解析由F=BIl可知,若B、l一定,F与I成正比,选项A错误,C正确;B由磁场本身决定,不受F和I的影响,选项B正确,D错误。

6.如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直。关于穿过框架的磁通量,下列说法正确的是()

A.在如图所示位置时磁通量等于BS

B.若使框架绕OO转过60°角,磁通量为12

C.若从初始位置绕OO转过90°角,磁通量为零

D.若从初始位置绕OO转过180°角,磁通量变化为零

答案ABC

解析根据磁通量的定义可知,在题图所示位置时,磁通量最大,Φm=BS,选项A正确;当框架绕OO转过60°时,磁通量大小为12

二、计算题

7.赤道上的地磁场可以近似看成匀强磁场,长为20cm的通电直导线垂直于地磁场方向放置于赤道上,当导线中电流为30A时,导线受到的磁场力大小为3×10-2N。

(1)求赤道上地磁场的磁感应强度大小。

(2)若导线中的电流减小为20A时,求导线受到的磁场力大小。

答案(1)5×10-3T

(2)0.02N

解析(1)B=FIl=3×1

(2)F=BIl=5×10-3×20×0.2N=0.02N。

等级考素养提升

一、选择题(第1~2题为单选题,第3~5题为多选题)

1.把电流均为I、长度均为l的两小段通电直导线分别置于磁场中的1、2两点处时,两小段通电直导线所受磁场力的大小分别为F1和F2,若已知1、2两点处磁感应强度的大小关系为B1B2,则必有()

A.B1=F1Il B.B2

C.F1F2 D.以上都不对

答案D

解析由题意可知,当将通电导线垂直放入磁场时,由B=FIl得B1=F1Il,B2=F2Il

2.如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与水平方向的夹角为30°,一面积为S的矩形线圈处于磁场中,并绕着它的一条边从水平位置Ⅰ(图中实线位置)转到竖直位置Ⅱ(图中虚线位置)。则在此过程中磁通量的变化量的大小为()

A.3-1

C.3+12

答案C

解析取线圈在水平位置时穿过线圈的磁通量为正,则Φ1=BSsin30°=12

线圈处于竖直位置时,磁感线从线圈另一面穿过,磁通量Φ2=-BScos30