2024-2025学年新教材高中物理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练习含解析新人教版必修3

PAGE4-第2节磁感应强度磁通量eq\f(合格考训练,25分钟·满分60分)一、选择题(本题共7小题，每题7分，共49分)1．(2024·新疆石河子其次中学高二上学期期末)关于磁感应强度，下列说法正确的是(B)A．磁感应强度只反映磁场的强弱B．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量C．磁感应强度方向就是通电导线在磁场中所受作用力的方向D．磁感应强度方向就是放在该点的小磁针静止时S极的指向解析：磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，选项A错误，B正确；磁感应强度的方向与通电导线在磁场中所受作用力的方向垂直，选项C错误；磁感应强度的方向就是放在该点的小磁针的N极静止时的指向，选项D错误。2．(2024·宁夏石嘴山市第一中学高二上学期期末)关于磁感应强度B，下列说法中正确的是(D)A．依据磁感应强度定义B＝eq\f(F,IL)，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与I成反比B．磁感应强度B是标量，没有方向C．磁感应强度B是矢量，方向与安培力F的方向相反D．在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B是确定的，不同点的磁感应强度B可能不同解析：磁感应强度由磁场本身确定，与电流、导线长度、导线受到的安培力无关，故A错误；磁感应强度B是矢量，方向是小磁针N极在该点受力的方向，与电流所受安培力方向垂直，故B、C错误；磁感应强度是描述磁场的强弱的物理量，是由磁场本身确定的，故D正确。3．(多选)磁感应强度B在国际单位制中的单位是特斯拉(符号：T)，下列单位中与磁感应强度单位一样的是(AD)A.eq\f(N,A·m) B.eq\f(N,A·s)C.eq\f(N,C·m) D.eq\f(V·s,m2)解析：依据定义式B＝eq\f(F,IL)可知A正确，B、C错误；F＝qE、E＝eq\f(u,d)、B＝eq\f(F,IL)，则B可写作B＝eq\f(uq,dIL)，即eq\f(V·s,m2)，D正确。4．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，磁场方向垂直线圈平面。若磁感强度为B，则穿过线圈的磁通量为(B)A．πBR2 B．πBr2C．nπBR2 D．nπBr2解析：磁通量与线圈匝数无关；且磁感线穿过的面积为πr2，而并非πR2，故B项正确。5.如图所示，在空间某点A存在大小、方向恒定的两个磁场B1、B2，B1＝3T，B2＝4T，A点的磁感应强度大小为(C)A．7T B．1TC．5T D．大于3T小于4T解析：B＝eq\r(B\o\al(2,1)＋B\o\al(2,2))＝eq\r(32＋42)T＝5T。6．现有一段长L＝0.2m、通有电流I＝2.5A的直导线，则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的状况，下列说法正确的是(C)A．假如B＝2T，则F确定为1NB．假如F＝0，则B也确定为0C．假如B＝4T，则F有可能为2ND．当F为最大值时，通电导线确定与B平行解析：当导线与磁场方向垂直时，所受磁场力F最大，F＝BIL；当导线与磁场方向平行时，F＝0；当导线与磁场方向成随意其他角度时，0<F<BIL，选项A、D错误，选项C正确；磁感应强度是磁场本身的性质，与力F无关，选项B错误。7．(多选)彼此绝缘、相互交叉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(AD)解析：依据安培定则判定电流I1、I2在闭合线圈内的磁场方向，由对称关系可知选项A、D中的磁通量可能为零。二、非选择题8．(11分)磁场中放一与磁场方向垂直的电流元，通入的电流是2.5A，导线长1cm，它受到的安培力为5×10－2N。问：(1)这个位置的磁感应强度是多大？(2)假如把通电导线中的电流增大到5A时，这一点的磁感应强度是多大？(3)假如通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否可以确定这里没有磁场？答案：(1)2T(2)2T(3)不能确定解析：(1)由磁感应强度的定义式得B＝eq\f(F,IL)＝eq\f(5×10－2N,2.5A×1×10－2m)＝2T。(2)磁感应强度B是由磁场和空间位置(点)确定的，和导线的长度L、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度为2T。(3)假如通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：①该处没有磁场；②该处有磁场，但通电导线与磁场平行。eq\f(等级考训练,15分钟·满分40分)一、选择题(本题共3小题，每题7分，共21分)1.先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直。如图所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系。下列说法中正确的是(B)A．A、B两点磁感应强度相等B．A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度C．A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度D．无法比较磁感应强度的大小解析：由于导线与磁场方向垂直，导线受到的磁场力F＝BIL。对于题图给出的F－I图线，直线的斜率k＝BL，由题图可知ka>kb，又因A、B两处导线的长度L相同，故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度，B项正确。2.(2024·黑龙江大庆试验中学高二上学期期末)如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积S1＞S2＝S3，且“3”线圈处于磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为Φ1、Φ2、Φ3。则它们的大小关系是(C)A．Φ1＞Φ2＞Φ3 B．Φ1＞Φ2＝Φ3C．Φ1＜Φ2＜Φ3 D．Φ1＜Φ2＝Φ3解析：在条形磁铁内外都有磁场，套在条形磁铁外的三个线圈的磁通为内部向左的磁通减去外部向右的磁通，而内部向左的磁通相同，外部向右的磁通越大，抵消越多，总磁通越少，1,2在同一位置，1的外部面积大，则向右的磁通大，故Φ2＞Φ1；2,3面积一样，3位置外部B小，则外部向右磁通小，则Φ3＞Φ2；可知：Φ1＜Φ2＜Φ3，选项C正确。3．(2024·河南省驻马店市高二上学期期末)如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，在以导线截面的中心O为圆心的圆周上有a、b、c、d四点，已知a点的磁感应强度为2B，方向也是竖直向下，则d点的磁感应强度的大小和方向分别为(D)A．大小为B，方向竖直向上B．大小为2B，方向水平向右C．大小为eq\r(2)B，方向垂直纸面对外D．大小为eq\r(2)B，方向斜向右下方解析：磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场，已知a点的磁感应强度为2B，方向也是竖直向下，那么通电直导线在a点的磁感应强度大小为B，方向竖直向下，则通电直导线在d点的磁感应强度的大小仍为B，依据安培定则，其方向水平向右；依据矢量的合成法则，则d点的合磁感应强度的大小Bd＝eq\r(B2＋B2)＝eq\r(2)B，其方向斜向右下方，故ABC错误，D正确。二、非选择题4．(9分)磁感应强度为矢量，它可以分解为几个重量。(1)假如北半球某处地磁场的磁感应强度大小为B，与水平方向的夹角为θ，那么该处地磁场的磁感应强度的水平重量和竖直重量各为多大？(2)假如地理南、北极和地磁北、南极是重合的，那么在赤道上空磁场的竖直重量是多大？在极地上空地磁场的水平重量是多大？答案：(1)BcosθBsinθ(2)00解析：(1)因磁感应强度的大小为B，与水平方向的夹角为θ，所以磁感应强度的水平重量和竖直重量分别为：B水平＝Bcosθ；B竖直＝Bsinθ。(2)在赤道上空，θ＝0°，故有B竖直＝0；在极地上空θ＝90°，故有B水平＝0。5．(10分)如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝0.4m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.6T，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？把线圈以cd答案：0.12Wb0.36Wb解析：线圈在垂直磁场方向上的投影面积S⊥＝Scos60°＝0.4×eq\f(1,2)m