学鲁科版选修31 5.3磁感应强度 磁通量 作业（3）.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（3）1有一个铜盘，与支架之间的阻力非常小，因此轻轻拨动它，就能长时间地绕轴自由转动，如果在转动时把蹄形磁铁的两极放在铜盘边缘，但并不与铜盘接触，如图所示。下列说法正确的是a. 铜盘能够在较短的时间内停止转动b. 铜盘在转动过程中磁通量将不断减小c. 铜盘在转动过程中产生的感应电动势将不断减小d. 铜盘边缘的电势高于圆心的电势2如图所示，为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为b，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为l，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为l的正方形导体线框，总电阻为r，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力f使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的感应电动势e为正，磁感线垂直纸面向里时的磁通量为正值，外力f向右为正则能反映线框中的磁通量、感应电动势e、外力f和电功率p随时间变化规律的图象是a. b. c. d. 3长度l远大于半径r的通电螺线管(图甲)内部为匀强磁场，其轴线上的磁感应强度分布如图乙所示，已知端口截面中心处磁感应强度为管内的一半。则端口截面上距其中心r(0rr)处的磁感应强度可能为a. b. c. b0 d. 1.2b04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，则穿过线圈的磁通量为()a. nbl22 b. bl22c. bl2 d. nbl25一个矩形线圈在匀强磁场中绕固定轴做匀速转动，转动轴垂直于磁感线，当线圈平面转到与磁感线平行时，关于穿过线圈的磁通量、磁通量的变化及线圈中的感应电动势，下列说法中正确的是（ ）a. 磁通量最大，磁通量变化最快，感应电动势最大b. 磁通量最大，磁通量变化最慢，感应电动势最大c. 磁通量最小，磁通量变化最快，感应电动势最大d. 磁通量最小，磁通量变化最慢，感应电动势最小6磁感应强度度b和磁场强度h是不同的物理量，在真空中h=b0。若用国际单位制的基单位表示，0 的单位为kgm/(s2a2),则磁场强度的单位为a. kg/(s2a) b. kga/s2 c. kga/m d. a/m7下列关于磁感应强度的说法中正确的是()a. 磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量b. 由b=fil知，b与f成正比，与il成反比c. 由b=fil知，一小段通电导线在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场d. 若长为l、电流为i的导线在某处受到的磁场力为f，则该处的磁感应强度必为fil8如图，同一平面内有两根互相平行的长直导线m和n，通有等大反向的电流，该平面内的a、b两点关于导线n对称，且a点与两导线的距离相等。若a点的磁感应强度大小为b，则下列关于b点磁感应强度bb的判断正确的是a. ，方向垂直该平面向里b. ，方向垂直该平面向外c. ，方向垂直该平面向里d. ，方向垂直该平面向外9下列说法中正确的是（ ）a. 根据磁感应强度b的定义式b=f/il可知，磁感应强度b与f成正比，与il成反比b. 一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度一定为零c. 穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少了2wb，则线圈中感应电动势每秒减少2vd. 感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化10三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同、方向如图所示的电流，且ab=ad=ac，导线c在a点的磁感应强度大小为b，则a点处的合磁感应强度大小为a. b b. b c. b d. 2b11如图所示，框架的面积为s，匀强磁场的磁感应强度为b.试求： (1)若从图示位置转过90，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少？(2)若从图示位置转过180，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少？12有一个10匝的线圈，其横截面是边长为l=0.10m的正方形，放在磁感应强度b=1.50t的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直。（1）一开始穿过线圈的磁通量为多少？（2）在0.3s内磁通量变为零，求感应电动势的平均值。13如图所示，空间存在垂直于纸面的均匀磁场，在半径为a的圆形区域内、外，磁场方向相反，磁感强度的大小均为b.一半径为b，电阻为r的圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合.在内外磁场同时由b均匀地减小到零的过程中，通过导线截面的电量q=.14如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为b在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为e，一质量为m，电荷量为q的粒子从坐标原点o沿着y轴正方向射出，射出之后，第二次到达x轴时，它与点o的距离为l，不计粒子所受重力求（1）此粒子射出的速度v（2）粒子从坐标原点o射出之后，第二次到达x轴时运动的总路程及时间15如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度它的右臂挂着矩形线圈，匝数n=9，线圈的水平边长l=100cm，处于匀强磁场内，磁感应强度b的方向与线圈平面垂直向里当线圈中通过电流i=010a时，调节砝码使两臂达到平衡，此时左盘中砝码质量m1=45g然后使电流反向，大小不变这时需要在左盘中增加质量为m=90g的砝码，才能使两臂再达到新的平衡求:（1）磁感应强度大小（2）右盘中砝码质量m2试卷第5页，总5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1acd【解析】当铜盘转动时，切割磁感线，产生感应电动势，由于电路闭合，则出现感应电流，处于磁场中受到安培力作用，此力阻碍铜盘转动，铜盘能够在较短的时间内停止转动，故a正确；铜盘在转动过程中磁通量不变，选项b错误；铜盘在转动过程中，由于转动速度减小，则产生的感应电动势将不断减小，选项c正确；由右手定则可知，铜盘边缘的电势高于圆心的电势，选项d正确；故选acd.点睛：本题考查楞次定律、法拉第电磁感应定律，知道感应电流的磁通量总阻碍引起感应电流的磁场变化，知道电磁阻尼的应用2abd【解析】当线框进入磁场时，位移在0-l内，磁通量开始均匀增加，当全部进入左侧磁场时达最大，且为负值；位移在l-2l内，向里的磁通量增加，总磁通量均匀减小；当位移为1.5l时，磁通量最小，为零，位移在1.5l到2l时，磁通量向里，为正值，且均匀增大。位移在2l-2.5l时，磁通量均匀减小至零。在2.5l-3l内，磁通量均匀增大，且方向向外，为负值。在3l-4l内，磁通量均匀减小至零，且为负值。故a正确；当线圈进入第一个磁场时，由e=blv可知，e保持不变，由右手定则知，感应电动势沿逆时针方向，为正值；线框开始进入第二个和第三个磁场时，左右两边同时切割磁感线，感应电动势应为2blv，感应电动势沿逆时针方向，为正值；完全在第三个磁场中运动时，左边切割磁感线，感应电动势为blv，感应电动势沿逆时针方向，为正值；故b正确；因安培力总是与运动方向相反，故拉力应一直向右，故c错误；拉力的功率p=fv，因速度不变，而在线框在第一个磁场时，电流为定值，拉力也为定值；两边分别在两个磁场中时，由b的分析可知，电流加倍，故安培力加培，外力加倍，而功率变为原来的4倍；此后从第二个磁场中离开时，安培力应等于线框在第一个磁场中的安培力，故d正确；故选abd。3bcd【解析】长直螺线管内部是一匀强磁场，磁感应强度为b0；可以把一个长直螺线管看成是由左右两个螺线管（如图）构成的，它们各自在轴线上产生的磁感应强度为，并且方向相同（与轴线平行），故管口处的磁感应强度为管内的一半；在管口截面上距离中心r（0rr）处的磁感应强度为b，方向水平，它是由左右两个半长螺线管同时产生的，两个半长螺线管在该处的磁感应强度分别是b左和b右，它们合成的结果是b，研究的点距轴线越远，则b左和b右就越大，因此轴上的点满足b=；距离管口截面上距中心较近的点可能满足，距离管口截面上距中心较远的点可能满足，则正确的选项是bcd.4b【解析】当abcd有一半处在磁感应强度为b的匀强磁场中时，磁通量为=bs=bl22，故b正确，acd错误。5c【解析】当线圈平面与磁感线平行时，感应电动势最大，磁通量为零，磁通量的变化最快，感应电动势最大，故c正确，abd错误，故选c.【点睛】当线圈平面与磁感线平行时，感应电动势最大，磁通量为零，磁通量的变化最快；当线圈平面与磁感线垂直时，感应电动势最小，磁通量最大，磁通量的变化最慢6d【解析】根据h=b0；b的单位nam；0 的单位为kgm/(s2a2) ，则磁场强度的单位namkgm/(s2a2)=ns2a2kgm2a=kgm/s2s2a2kgm2a=am，故选d.7a【解析】磁感应强度的物理意义就是用来描述磁场强弱和方向的物理量，故a正确；根据磁感应强度的定义式：b=fil，磁场中某处的磁感应强度大小，就是长度为l，所通电流为i的一小段直导线“垂直与磁场方向”放在该处时通电导线所受安培力f与il的比值，由磁场本身决定，与f无关，与il无关，故b错误；根据磁感应强度的定义式：b=fil，是采用比值法定义的，b的大小与f、il等无关，由磁场本身决定的，故c错误；只有当通过导线垂直放入磁场中，磁感应强度才为b=fil，若导线与磁场不垂直，则磁感应强度大于b=fil，故d错误。所以a正确，bcd错误。8b【解析】根据右手螺旋定则可知两导线在a点形成磁场方向相同，由于两导线电流大小相等，a点与两导线的距离也相等，故单根导线在a点形成磁感应强度大小为b/2。由于a与b与导线n距离相等，导线n在b点磁感应强度大小为b/2，方向垂直该平面向外；导线m在b点磁感应强度大小小于b/2，且方向垂直该平面向里，故b点磁感应强度小于b/2，方向垂直该平面向外，故b正确，acd错误。故选：b9d【解析】ab、磁感应强度的大小由磁场本身的性质决定，与导线所受安培力、导线的长度以及电流无关在磁场中安培力等于零，但磁场的磁感应强度不为零，故ab错误； c、根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势的大小为2v，故c错误；d、根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化，当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，故d正确；故选d。10c【解析】导线c在a点的磁感应强度方向向下，大小为b；导线b在a点的磁感应强度方向向左，大小为b；导线d在a点的磁感应强度方向向左，大小为b；a点处的合磁感应强度大小为，故选c.点睛：磁感应强度既有大小，又有方向，是矢量它的合成遵循矢量合成的平行四边形法则所以根据右手定则先找出直导线在a点的磁场强度是关键步骤.11(1)-bs; (2)-2bs【解析】（1）框架平面与磁感应强度b垂直时，穿过框架平面的磁通量：=bs；从图示位置转过90，则穿过框架平面的磁通量变为0，则磁通量的变化量为0-bs=-bs；（2）若从图示位置转过180，则穿过框架平面的磁通量为-bs，磁通量的变化量为：（-bs）-bs=-2bs；点睛：本题要知道对于匀强磁场中磁通量计算的一般公式=bscos，是线圈与磁场垂直方向的夹角夹角变化，磁通量也会变化，注意磁通量要分清穿过线圈的正反面。12（1）0.015 wb （2） 0.5v 【解析】（1）线圈的面积s=l2=0.01m2，穿过线圈的磁通量=bs=0.015wb （2）感应电动势e=nt=100.015wb-00.3sv=0.5v。13【解析】试题分析：圆形导线环的初始磁通量1=ba2b(b2a2)=b(2a2b2)(当ba时，通过圆形导线环的电荷量q=考点：电荷量【名师点睛】考查了平均感应电动势的求法，注意根据电流的定义式去求电荷量产生的电荷量q=，根据磁通量的变化率求平均感应电动势，从而表示出电流与时间的乘积表达式14（1）此粒子射出的速度为（2）粒子从坐标原点o射出之后，第二次到达x轴时运动的总路程为，时间为【解析】试题分析：粒子在磁场中做圆周运动，转动半周后到达电场先减速再反向加速，以大小不变的速度反向进入磁场，再次偏转；由题意可知半径大小，由洛仑兹力充当向心力可求得粒子的速度；粒子的总路程包括电场中的路程和磁场中的路程，总时间等于做圆周运动的时间和做匀变速时间之和解：由题意知第2次经过x轴的运动如图所示由几何关系：圆周运动半径 r=洛伦兹力提供圆周运动向心力bqv=m解得：v=电场中做匀变速直线运动，设粒子进入电场作减速运动的最大路程为l，加速度为a，则有：v2=2ala=解得l=运