2024-2025学年新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初第2节磁感应强度磁通量作业含解析新人教版必修3

PAGEPAGE5第2节磁感应强度磁通量A组·基础达标1．在电流产生的磁场中，某点的磁感应强度的大小取决于()A．该点在磁场中的位置B．该点处的电流大小和方向C．产生磁场的电流D．产生磁场的电流和该点在磁场中的位置【答案】D【解析】电流四周的磁感应强度的大小除了与电流大小有关外，还和该点与电流的距离有关．2．如图所示，直导线处于足够大的磁场中，与磁感线成30°角．导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的安培力，下列方法不正确的是()A．增大电流IB．增加直导线的长度C．使导线在纸面内顺时针转过30°D．使导线在纸面内逆时针转过60°【答案】C【解析】由磁场力公式F＝ILB(L指与磁场方向垂直的有效度)可知，导线与磁场方向垂直时磁场力最大．3．把长度为L、电流为I的一小段电流元放入某磁场中的A、B两点，电流元在A点受到的磁场力较大，则()A．A点的磁感应强度确定大于B点的磁感应强度B．A、B两点磁感应强度可能相等C．A、B两点磁感应强度确定不相等D．A点磁感应强度确定小于B点磁感应强度【答案】B【解析】由于电流元方向和磁场方向关系不确定，所以无法比较A、B两点的磁感应强度，故B正确．4．在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20cm、通电电流I＝0.5A的直导线，测得它受到的最大磁场力F＝1.0N，其方向竖直向上．现将该通电导线从磁场中撤走，则P处的磁感应强度为()A．零B．10T，方向竖直向上C．0.1T，方向竖直向下D．10T，方向确定不沿竖直向上的方向【答案】D【解析】导体受到的是最大磁场力F＝1.0N，可判知导体与磁场方向垂直，由B＝eq\f(F,IL)解得B＝10T．由于磁场力的方向是竖直向上的，故可判定磁场的方向确定不会竖直向上，因为二者是相互垂直的关系，方向可有多种状况．撤走导线后，P处的磁感应强度不变，仍为10T．故D正确．5．长10cm的通电直导线，通以1A的电流，在磁场强弱、方向都一样的匀强磁场中某处受到的磁场力为0.4N，则该磁场的磁感应强度为()A．等于4T B．大于或等于4TC．小于或等于4T D．上述说法都错误【答案】B【解析】题目中没有给出导线如何放置，若导线与磁场垂直，则由磁感应强度定义式得出B＝eq\f(F,IL)＝eq\f(0.4,0.1×1)T＝4T．若导线放置时不与磁场垂直，此处磁感应强度将大于4T，所以B正确．6．如图所示，两个完全相同的通电圆环A、B的圆心O重合、圆面相互垂直．通电电流相同，电流方向如图所示，设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度都为B0，则O处的磁感应强度大小和方向分别为()A．0 B．2B0，向外斜上方C．eq\r(2)B0，向里斜下方 D．B0，向里斜上方【答案】C【解析】由安培定则可知，图中A环在圆心O处产生的磁感应强度的方向是垂直纸面对里，B环在圆心O处产生的磁感应强度的方向是竖直向下．依据平行四边形定则可知，圆心O处磁感应强度大小为eq\r(B\o\al(2,0)＋B\o\al(2,0))＝eq\r(2)B0，方向为向里斜下方，故C正确．7．如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框渐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将()A．渐渐增大 B．渐渐减小C．保持不变 D．不能确定【答案】B【解析】线框远离导线时，穿过线框的磁感应强度减小，线框的面积不变，所以穿过线框的磁通量减小．8．在试验精度要求不高的状况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度，详细做法是：在一根南北方向放置的直导线的正下方10cm处放一个罗盘．导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的N极)指向北方；当给导线通入电流时，发觉罗盘的指针偏转确定角度，依据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度．现已测出此地的地磁场水平重量为5.0×10－5T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置，如图所示．由此测出该通电直导线在其正下方10cm处产生磁场的磁感应强度大小为()A．5.0×10－5T B．1.0×10－4TC．8.66×10－5T D．7.07×10－5T【答案】C【解析】如图所示为磁场的分布图，则该位置产生的磁感应强度B2的大小为B2＝B1tan60°＝8.66×10－5T．9．三根平行长直导线，分别垂直地通过一等腰直角三角形的三个顶点，如图所示．现在使每条通电导线在斜边中点处所产生的磁感应强度大小均为B，则该处实际磁感应强度的大小如何？方向如何？(只用某角的正切函数值表示即可)【答案】eq\r(5)B，方向与斜边夹角满意tanα＝2．【解析】依据安培定则，I1和I3在O点处产生的磁感应强度B1、B3方向相同，I2在O点处产生的磁感应强度方向与B1、B3方向垂直，如图所示．故O点处实际磁感应强度大小为B0＝eq\r(B1＋B32＋B\o\al(2,2))＝eq\r(5)B．实际磁感应强度方向与斜边夹角满意tanα＝2．B组·实力提升10．有两根长直导线a、b相互平行放置，下图所示为垂直于导线的截面图．在图示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两根导线旁边的两点，它们在两导线的中垂线上，且与O点的距离相等．若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是()A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C．在线段MN上各点的磁感应强度都不行能为零D．在线段MN上全部点的磁感应强度方向相同【答案】B【解析】依据安培定则推断得知，两根通电导线产生的磁场方向均沿逆时针方向，由于对称，两根通电导线在MN两点产生的磁感应强度大小相等，依据平行四边形进行合成得到，M点和N点的磁感应强度大小相等，M点磁场向下，N点磁场向上，方向相反，故A错误，B正确．当两根通电导线在同一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时，合磁感应强度为零，则可知O点的磁感应强度为零，故C错误．依据安培定则和矢量合成法可知，在线段MN上，O点左侧磁感应强度方向向下，O点右侧磁感应强度方向向上，故D错误．11．如图所示，一半圆形球面，大圆面垂直匀强磁场放置，此时穿过它的磁通量为Φ1，现使它围着大圆平面圆心，并垂直于匀强磁场的轴转动90°后，磁通量为Φ2．下面正确的是()A．Φ1＝0 B．Φ2＝0C．Φ1＝2Φ2 D．Φ1＝Φ2【答案】B【解析】转动前磁通量等于穿过大圆的磁通量，不为零，转动90°后，磁感线从eq\f(1,4)球面穿进，又从另外eq\f(1,4)球面穿出，通过这个半球面的磁通量Φ2＝0．因此A、C、D错误，B正确．12．如图所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长L＝0.20m的正方形，放在磁感应强度为B＝0.50T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形态由正方形变更成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线圈的磁通量变更了多少？【答案】5.5×10－3Wb【解析】线圈横截面是正方形时的面积S1＝L2＝(0.20)2m2＝4.0×10穿过线圈的磁通量Φ1＝BS1＝0.50×4.0×10－2Wb＝2.0×10－2Wb横截面为圆形时，其半径r＝eq\f(4L,2π)＝eq\f(