学鲁科版选修31 5.3磁感应强度 磁通量 作业（1）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-1 5.3磁感应强度 磁通量 作业（1）1图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带负电的粒子从正方形中心o点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是() a. 向右b. 向下c. 向左d. 向上2下列说法中正确的是a. 由r=ui可知，若电阻两端所加电压为0，则此时电阻阻值为0b. 由e=f/q可知，若检验电荷在某处受电场力大小为0，说明此处场强大小一定为0c. 由b=f/il可知，若一小段通电导体在某处受磁场力大小为0，说明此处磁感应强度大小一定为0d. 由e=nt可知，若通过回路的磁通量大小为0，则感应电动势的大小也为03如图所示，一根条形磁铁穿过一个弹性线圈，将线圈面积拉大，放手后穿过线圈的()a. 磁通量减少且合磁通量向左b. 磁通量增加且合磁通量向左c. 磁通量减少且合磁通量向右d. 磁通量增加且合磁通量向右4一同学为检验某空间有无电场或磁场存在，想到的下列方法中不可行的是：a. 引入检验电荷，如果它受到电场力，说明此空间存在电场b. 引入检验电荷，如果它没有受到电场力，说明此空间不存在电场c. 引入一段通电导线，如果它受到安培力，说明此空间存在磁场d. 引入一段通电导线，如果它没有受到安培力，说明此空间不存在磁场5如图所示，a、b、c是正三角形的三个顶点，o是ab的中点，两根互相平行的通电长直导线垂直纸面固定在a、b两处，导线中通入的电流大小相等、方向相反。已知通电长直导线产生磁场的磁感应强度b=kir,i为通电长直导线的电流大小，r为距通电长直导线的垂直距离，k为常量，o点处的磁感应强度大小为b0，则c点处的磁感应强度大小为a. b02 b. 2b02 c. b04 d. 3b046如图甲所示，一面积为s的矩形导线框abcd，在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为b，方向与ad边垂直并与线框平面成45角，o、o分别是ab和cd边的中点现将线框右半边obco绕oo逆时针转过90到图乙所示位置，下列判断正确的是()a. 在图甲位置时线圈中的磁通量是bsb. 在图乙位置时线圈中的磁通量是22bsc. 由图甲位置到图乙位置线圈中的磁通量变化了22bsd. 由图甲位置到图乙位置线圈中的磁通量变化了bs7已知导线中的电流在周围空间产生磁场的磁感应强度大小为b=kir，k为常量，r为到导线的距离如图所示，两个半径相同、材料不同的半圆环并联接在电路中，电路中的总电流为i，流过abd半圆环的电流为i3，流过acd半圆环的电流为23i，在圆环圆心o处电流产生磁场的磁感应强度为b0若将abd半圆环截去，电路中的总电流保持不变，则此时o点处的磁感应强度大小为a. 3b0 b. 2b0 c. b0 d. 23b08如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为l，匝数为n，过ab中点和cd中点的连线oo恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为b，则穿过线图的磁通量为，若线圈绕oo轴转过60的过程中，磁通量的变化量为，则关于和的大小正确的是（ ）a. bl22，bl24 b. nbl22，nbl24 c. bl2，bl22 d. nbl2，nbl229如图，abc为粗细均匀的等边三角形导线框，导线框在纸面内；过直线mn的水平面上方有一足够大的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，在t=0时刻，让线圈从图示位置开始绕垂直于纸面、且过c点的轴以周期t顺时针匀速转动，设线框产生的感应电流为i，穿过线框的磁通量为，则下列 it图像和t图像可能正确的是（ ）a. b. c. d. 10如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为l，它们按图示位置放置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为b.下面说法中正确的是()a. 通过abcd平面的磁通量大小为l2bb. 通过bcfe平面的磁通量大小为0.707(l2b)c. 通过adfe平面的磁通量大小为零d. 通过整个三棱柱的磁通量为零11如图所示，一个单匝线圈abcd水平放置，面积为s，有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为b，当线圈以ab边为轴转过30和60时，穿过线圈的磁通量分别是多少？12如图所示，匀强磁场中导线所受安培力f的大小为0.04n，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度l0.2 m，导线中电流i1 a（1）则磁感应强度为多少？（2）电流改为5a，受到的安培力又是多大？13垂直磁场方向放入匀强磁场的通电导线长l10cm，电流i1a，导线所受的安培力f5n，求：（1）该磁场的磁感应强度b是多大？（2）若将通电导线平行磁场方向放入该磁场，则通电导线受到的安培力是多少?14一根长为2m的直导线，通有0.5a的电流，当把该导线垂直匀强磁场方向放入磁场后，测得导线受到的安培力大小为410-2n，求匀强磁场的磁感应强度大小为多少特斯拉。15有一个圆形线框面积为s，放在磁感应强度为b的匀强磁场中，为使通过此线框的磁通量最大，线框应如何放置？磁通量的最大值是多少？为使通过此线框的磁通量最小，线框应如何放置，磁通量的最小值是多少？试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1d【解析】a、b、c、d四根导线上电流大小相同，它们在o点形成的磁场的磁感应强度b大小相同，方向如图甲所示。o点合磁场方向如图乙所示，则由o点垂直纸面向外运动的带负电的粒子所受洛伦兹力方向据左手定则可以判定向上。故选项d正确。2b【解析】电阻大小是由导体本身的性质决定的，故电压和电流无关,故a错误；由e=f/q可知，若检验电荷在某处受电场力大小为0，说明此处场强大小一定为0，故b正确；磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，由磁场本身决定，与导线受到的安培力以及电流强度i和导线长度l的乘积都无关，故c错误；由法拉第电磁感应定律，则有e=nt，知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，与磁通量本身无关，故d错误。所以b正确，acd错误。3b【解析】放手后线圈的面积将减小，由条形磁铁磁感线分布特点可知，当弹性线圈面积减小时，磁场外部的磁通量减少，磁场内部的磁通量未发生变化，合磁通量增加，且合磁通量向左，故b正确。点晴：当穿过线圈的磁感线有相反的两种方向时，要根据抵消后的条数来确定磁通量的大小磁感线是闭合曲线，磁铁外部与内部磁感线条数相等，而磁铁内外穿过线圈的磁感线方向相反，根据抵消情况确定磁通量的变化。4d【解析】电荷在电场中一定会受到电场力的作用；故在该空间内引入检验电荷时，如果电荷受到电场力则说明此空间一定有电场；如果没有电场力则一定没有电场，故ab可行；若空间引入通电导线受到磁场力，则说明此空间一定存在磁场，故c可行；若引入通电导线而没有受力，则可能是导线与磁场相互平行，故不能说明不存在磁场，故d不可行。所以选d。5c【解析】设a、b处的电流在o点产生的磁感应强度大小为b1，方向如图所示，有2b1=b0，即b1=b02，由rac=2rao及b=kir可知，a、b处的电流在c点产生的磁感应强度大小为b2=b12=b04，方向如图所示，由平行四边形定则及顶角c为120可知合磁感应强度大小为b04，c正确6c【解析】对线框的右半边（obco）未旋转时整个回路的磁通量为：1=bssin450=22bs 对线框的右半边（obco）旋转90后，穿进跟穿出的磁通量相等，如图整个回路的磁通量2=0故磁通量的变化量为22bs，故c正确。7a【解析】abd半圆环的电流和acd半圆环的电流产生的磁场在o点处的磁场的磁感应强度方向相反，根据磁场叠加可知，半圆环中13i电流在o点产生的磁场的磁感应强度大小为b，那么acd半圆环的电流为23i，在o点产生磁场的磁感应强度大小为2b，则2b-b=b0，即b=b0；若将abd半圆环截去，电路中的总电流保持i不变，则此时o点处的磁感应强度大小为3b=3b0，故a正确，bcd错误；故选a。点睛：考查右手螺旋定则的内容，掌握矢量的合成法则应用，注意各自在o点处磁感应强度大小计算是解题的关键8a【解析】当正方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为b的匀强磁场中时，磁通量为：=b12l2=bl22；线圈绕oo轴转过60时的磁通量为：1=b12l2cos600=bl24，则磁通量的变化量为：=1=bl24，故a正确，bcd错误。9ad【解析】线圈边长为l，绕c点转动的周期为t，某时刻转过的角度为，则由正弦定理：adsin=lsin(1200-) ；则线圈进入磁场的面积：s=12ladsin600=34l2sinsin(1200-)=32l23tan+1 ，则当600时，当增大时，s增大，但是并非均匀增加，根据=bs可知，磁通量的变化和s的变化相同，当线圈转过600-1200时，全部进入磁场，此时磁通量不变；同理当出离磁场时，磁通量减小到零；则选项d正确，c错误；根据i=er，e=t=bs2ts ，则is=32l2(3tan+1)；则当线圈进入磁场，且600时，i随的变化并非线性关系，即i随t的变化并非线性关系；当线圈全部进入磁场时，感应电流为零；出离磁场时电流方向与进入时相反，变化的趋势与进入时相似；则选项a正确，b错误；故选ad. 10bcd【解析】通过abcd平面的磁通量大小等于通过befc平面的磁通量，为=bssin45=0.707bl2，故a错误，b正确；adfe平面与bcf平面和磁场平面平行，所以磁通量为零，故c正确；因整个三棱柱是封闭的；故整个三棱柱的磁通量为零；故d正确；故bcd。【点睛】本题要理解并掌握磁通量的一般计算式=bscos，知道公式中scos表示和垂直磁场平面的投影面积，其中夹角是平面与磁场垂直方向的夹角11bs2；bs2【解析】试题分析：在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量为=bs，图中s有磁感线穿过线圈的面积，即为有效面积当线圈以ab为轴从图中位置转过30和60的瞬间，线圈在垂直于磁场方向投影的面积由图可知，开始时线圈有一半在磁场中，则转过30度和60度时，线圈在磁场中的有效面积不变，均为原线圈面积的一半，则说明穿过线圈的磁通量均为bs2=bs212（1）0.2t（2）0.2n【解析】（1）根据b=fil可得b=0.0410.2t=0.2t（2）根据f=bil可得f=0.250.2n=0.2n13（1）50t （2）0【解析】(1)磁感应强度的大小为： 故磁感应强度的大小为0.4t(2)若磁场的方向与导线方向平行，则安培力f=0【点睛】解决本题的关键知道当磁场方向与导线方向垂直，f=b