高中物理专题练习　磁感应强度　磁通量

2磁感应强度磁通量一、单选题1.磁通量的单位Wb，用国际单位制的基本单位可表示为()A. B. C. D.2.在匀强磁场中，一根长为0.4m的通电导线中的电流为20A，这条导线与磁场方向垂直时，所受的磁场力为0.015N，则磁感应强度的大小为()A.7.2×10－4T B.3.75×10－3T

C.1.875×10－3T D.1.5×10－3T3.如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度B＝1T的匀强磁场中，在以导线截面的中心为圆心、r为半径的圆周上有a、b、c、d四个点。已知c点的磁感应强度为0，则下列叙述正确的是()A.a点的磁感应强度也为0B.b、d两点的磁感应强度相同C.直导线中的电流方向垂直于纸面向外D.b点的磁感应强度为T，方向斜向右上方，与B的夹角为45°4.（2023秋·广东广州·高二广东番禺中学校考期末）如图所示，闭合矩形金属线框的ab边与磁场右边界MN重合，将该线框水平向右移出磁场的过程中，穿过线框的磁通量A.一直减小 B.一直增大

C.保持不变 D.始终为零5.如图为边长为d的正方体，O为DE上的一点，OE=13d，在FE、ND两边放置足够长的直导线，均通有大小相等的电流I，电流方向如图所示。已知一根足够长直导线通过的电流一定时，磁感应强度B大小与距离r成反比(B=kIr，式中kA.52:2 B.352:2 C.1:6.如图所示，六根直导线均匀分布在圆心为O的圆周上，导线中均通有方向垂直纸面向里、大小相同的电流。若将其中一根直导线的电流反向，圆心O处的磁感应强度大小为B0，则该电流在圆心OA.12B0 B.B0 C.37.如图所示，直角三角形abc，∠a=90°，∠b=30°，ac边长为l，两根通电长直导线垂直纸面分别放置在a、b两顶点处。a点处导线中的电流大小为I，方向垂直纸面向外，b点处导线中的电流大小为4I，方向垂直纸面向里。已知通电长直导线中的电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小B=kIr，其中I表示电流大小，r表示该点到导线的距离，k为常量。则顶点cA.kIl B.2kIl C.38.如图甲所示，M、N是真空中固定的带有电荷量分别为+Q和-Q的点电荷，O为MN连线的中点，MO=NO=L，点a、点b分别是MO、NO的中点；如图乙所示，两根等长直导线P、Q垂直纸面固定放置，导线P通有垂直纸面向里的电流I，导线Q通有垂直纸面向外的电流I，K为PQ连线的中点，PK=QK=L，点J、点S分别是PK、QK的中点。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度B=kIr，其中k为常量，I为导线中的电流，A.O处的电场强度为零，K处的磁感应强度为零B.a处与b处的电场强度相同，J处与S处的磁感应强度不同C.a处的电场强度大小为409D.J处的磁感应强度大小为439.如图，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。则P中的电流在a点处磁感应强度的大小为（）A.0 B. C. D.10.如图所示，通有电流I的螺绕环在A处产生的磁场B1=k1I，通有电流I'的直导线(图中○为其横截面示意图)垂直螺绕环平面并穿过其中心，在A处产生的磁场B2A.垂直纸面向里，k2k1I B.垂直纸面向里，k1k2I

C11.如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁N极附近下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ，在这个过程中，线圈中的磁通量()A.是增加的 B.是减少的C.先增加，后减少 D.先减少，后增加12.在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a，b，c，dA.a点磁感应强度的值最大 B.c点磁感应强度的值最大

C.c，d两点的磁感应强度大小相等 D.a，d两点的磁感应强度大小相等13.如图，现有四条完全相同的垂直于纸面放置的平行长直导线，横截面分别位于一正方形abcd的四个顶点上，内部分别通有方向垂直于纸面向里，大小为Ia＝I，Ib＝2I，Ic＝3I，Id＝4I的恒定电流．已知载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B＝k，式中常量k>0，I为电流强度，r为距导线的距离．若电流Ia在正方形的几何中心O点处产生的磁感应强度大小为B，则O点处实际的磁感应强度的大小及方向为(忽略电流间的相互作用)()A.2B，方向指向ad连线的中点 B.2B，方向指向ab连线的中点

C.10B，方向垂直于纸面向里 D.10B，方向垂直于纸面向外14.一匝数为N匝、边长为2R的正方形线圈如图放置，在其内部半径为R的虚线圆范围内有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B，如果将线圈绕虚线圆的某一条直径旋转270°，这个过程中穿过线圈的磁通量变化量的大小为()A.πBR2 B.NπBR2 C.4BR2 D.4NBR215.如图所示，直角三角形ABC中∠A=60°，AD=DC，置于B、C两点垂直纸面的长直导线中通有大小相等、方向向里的恒定电流，D点的磁感应强度大小为B0。若把置于C点的直导线移至A点，电流大小和方向都不变，则DA.B0方向竖直向下 B.33B0方向水平向右

C.2B0二、多选题16.电流可以在其周围空间激发出磁场，直线电流在空间某点激发的磁场磁感应强度大小满足，其中u为磁导率，I为电流大小，r为该点到直线电流的距离。如图所示，A、B、C、D、E是半径为R的圆的五等分点，其中B、C、D、E四点有垂直于纸面向里的恒定直线电流，大小均为I0，A点直线电流大小也为I0，方向垂直于纸面向外。磁导率u可以认为是常量，则圆心O点的磁感应强度大小为（）A. B. C. D.017.关于磁通量，下列说法正确的是()A.图甲中，通过两金属圆环的磁通量ΦB.图乙中，通过N匝边长为L的正方形金属线圈的磁通量为1C.图丙中，在通电直导线的磁场中，线圈在II位置时穿过线圈的磁通量不为0D.图丙中，在通电直导线的磁场中，若线圈在I位置时的磁通量大小为Φ，则线圈从I位置平移至III位置过程中，线圈的磁通量的变化量大小为2Φ18.如图所示的磁场中竖直放置两个面积相同的闭合线圈S1、S2，由图可知穿过线圈S1、S2的磁通量及磁场强度的说法正确的是()A.穿过线圈S1的磁通量比较大 B.穿过线圈S2的磁通量比较大

C.S1处的磁场强度比S2处的磁场强度大 D.S1处的磁场强度比S2处的磁场强度小19.三根在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示．a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的角平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a、b和c点的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是()A.B1＝B2＜B3B.B1＝B2＝B3C.a和b两点的磁场方向垂直于纸面向外，c点的磁场方向垂直于纸面向里D.a点磁场方向垂直于纸面向外，b和c两点的磁场方向垂直于纸面向里20.Ioffe-Prichard磁阱常用来约束带电粒子的运动．如图所示，四根通有大小相等且为恒定电流的长直导线垂直穿过xoy平面，1、2、3、4直导线与xoy平面的交点成边长为2a的正方形且关于x轴和y轴对称，各导线中电流方向已标出，已知通电无限长直导线产生的磁感应强度大小与到直导线距离成反比，设1导线在O点产生的磁感应强度为B0下列说法正确的是（）A.直导线1、2之间的相互作用力为吸引力B.直导线2受到直导线1、3、4的作用力合力方向背离O点C.4根直导线在O点的磁感应强度大小为0D.直导线1、2在O点的合磁场的磁感应强度大小为2B0三、计算题21.如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈所围平面面积S＝0.4m2，匀强磁场的磁感应强度大小B＝0.6T，则：(1)穿过线圈的磁通量Φ为多少？把线圈以cd为轴顺时针转过120°时，通过线圈磁通量的变化量为多少？(2)若θ＝90°，穿过线圈的磁通量为多少？当θ为多大时，穿过线圈的磁通量最大？22.如图所示，将半径分别为R甲＝10cm、R乙＝15cm的单匝圆形线圈甲、乙放在水平面上，且两线圈为同心圆，在线圈甲内加垂直线圈平面向下的磁感应强度大小为B1＝0.8T的匀强磁场．则：(π取3.14，计算结果保留三位有效数字)(1)若磁场的磁感应强度减小到B2＝0.4T，则穿过两线圈磁通量的变化量分别为多少？(2)若保持匀强磁场的磁感应强度大小不变，方向转到与竖直方向成30°角，则穿过线圈甲的磁通量的变化量为多少？(3)若保持匀强磁场不变，将线圈乙转过180°角，则穿过线圈乙的磁通量的变化量为多少？23.如图，线圈面积为S，线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过线圈的磁通量是多少?若线圈绕OO'转过60°角，则穿过线圈的磁通量是多少?若从初始位置转过90°角，则穿过线圈的磁通量是多少?24.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（1）穿过线圈的磁通量为多大？（2）如线圈绕转动60°角时，穿过线圈的磁通量为多大？（3）如线圈绕转动180°角时，则穿过线圈的磁通量变化量为多大？25.如图甲所示，一个电阻为R、面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45°角，O、O′分别是ab边和cd边的中点。现将线框右半边ObcO′绕OO′逆时针旋转90°到图乙所示位置，求在这一过程中，线框中磁通量变化量的大小为多少？2磁感应强度磁通量答案与解析1.【答案】B【解析】磁通量Φ=BS,F=BIL,联立可得Φ=S,所以1Wb=1,故B正确.2.【答案】C【解析】由磁感应强度的定义式，得B＝＝T＝1.875×10－3T，故选C．3.【答案】C【解析】根据题意，c点的磁感应强度为0，说明通电导线中电流产生的磁场水平向左，与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，故通电直导线中的电流方向为垂直于纸面向外，故a点的磁感应强度为2B＝2T，故A错误，C正确；b、d两点的磁感应强度大小相等、方向不同，b点的磁感应强度方向斜向右下方，与B的夹角为45°，大小为Bb＝T，d点的磁感应强度方向斜向右上方，与B的夹角为45°，故B、D错误。4.【答案】A【解析】线圈与磁场垂直，所以穿过线圈的磁通量：Φ=BS；将线框从磁场中水平向右移出磁场的过程中，穿过线圈的磁通量减小．A．一直减小与分析相符，故A项正确；B．一直增大与分析不符，故B项错误；C．保持不变与分析不符，故C项错误；D．始终为零与分析不符，故D项错误．5.【答案】B【解析】两根导线在Q点的磁感应强度大小都为B=kId，且相互垂直，所以BQ=2kId，导线EF在O点的场强大小为k3Id，导线DN在O6.【答案】A【解析】由右手螺旋定则及磁场的叠加原理可知对称的两根同向电流在圆心O处的磁感应强度大小为0，设一根导线在圆心O处的磁感应强度大小为B，若将其中一根导线中的电流反向，与此导线关于圆心O处的对称的导线在圆心O处的磁感应强度也为B，方向相同，则两根导线的合磁场强度大小为2B，其他四根导线在圆心O处的磁感应强度大小为0，则2B=B0，则该电流在圆心O处产生的磁感应强度B=17.【答案】C【解析】a点处导线中的电流在c处产生的磁感应强度大小为Ba=kIl，b点处导线中的电流在c处产生的磁感应强度大小为Bb=k4I2l=k2Il，磁感应强度的方向如图所示，夹角为120°，将Bb进行正交分解，Bbx=Bbcos60°=kIl=Ba，即在c点处平行于ab方向的合磁感应强度等于零，故Bc=Bby=Bbsin8.【答案】C【解析】等量异种点电荷中两个点电荷在O处场强方向相同，所以中心O处电场强度不为零，故A错误；a处与b处的电场强度相同，J处与S处的磁感应强度也是相同的，故B错误；a处的电场强度大小为kQL22+kQ3L22=409.【答案】B【解析】根据题意做出通电直导线P、Q在a点的磁场强度的矢量图如下图所示二者的合场强大小等于匀强磁场的磁感应强度，P、Q距a点的距离相等，则产生的磁场强度大小相等，即，则由几何关系有解得。10.【答案】D【解析】根据安培定则，螺线管在A处的磁场方向竖直向下，若要使A处B=0，则通有电流I'的直导线的在A处的磁场方向竖直向上，再根据安培定则可知，电流方向是垂直纸面向外的；通有电流I的螺绕环在A处产生的磁场B1=k1I，通有电流I'的直导线在A11.【答案】D【解析】要知道线圈在下落过程中磁通量的变化情况，就必须知道条形磁铁在磁极附近磁感线的分布情况，条形磁铁在N极附近的分布情况如图所示，由图可知线圈中磁通量是先减少，后增加。D选项正确。12.【答案】A【解析】用右手螺旋定则判断通电直导线在a、b、c、d四个点上所产生的磁场方向沿各点切线方向，如图所示根据磁场的叠加原理可知，a点的磁场最强，c点的磁场最弱。故选A。13.【答案】A【解析】由安培定则可知，直导线a在O点产生的磁感应强度方向由O指向b，大小为B，直导线c在O点产生的磁感应强度方向由O指向d，大小为3B，两者在O点产生的合磁感应强度大小为2B，方向由O指向d，同理b、d两直导线产生的合磁感应强度大小也为2B，方向由O指向a，则O点处实际的磁感应强度大小为B＝＝2B，方向指向ad连线的中点，故A正确，B、C、D错误．14.【答案】A【解析】根据磁通量的定义可知，初状态的磁通量φ1=πBR2，旋转270°后的磁通量φ215.【答案】D【解析】设BC两点的导线在D点产生的磁场的磁感应强度均为B，则两磁场方向夹角为120°，则由平行四边形定则可知B=B0，若把置于C点的直导线移至A点，电流大小和方向都不变，则在AB两处的导线在D点的磁感应强度大小仍均为B0，两磁场的夹角为60°，则合磁场为B'=2B16.【答案】A【解析】若A点直线电流方向垂直于纸面也向里，大小也为I0，则根据磁感应强度的矢量运算法则，圆心O点的磁感应强度大小为0。但实际A点直线电流大小为I0，方向垂直于纸面向外，则其它四个点的直线电流在圆心O点的磁感应强度的矢量合与A点直线电流在O点的磁感应强度的等大同向。故实际圆心O点的磁感应强度大小为17.【答案】AD【解析】图甲中绕条形磁铁的线圈面积越小，抵消的越少，磁通量越大，故Φ1>Φ2，故A正确；磁通量与匝数无关，大小为Φ=12BL2，故B错误；图丙中II位置时左侧与右侧对称位置磁场大小相等方向相反，磁通量为0，故C错误；图丙中I位置时的磁通量大小为Φ，III18.【答案】AC【解析】根据磁感线的疏密程度可知，S1处的磁场强度比S2处的磁场强度大；根据磁通量表达式Φ=BS，由于两个闭合线圈面积相同，则穿过线圈S1的磁通量比较大，则S1处的磁场强度比S2处的磁场强度大。故选AC19.【答案】AC【解析】a、b、c三点的磁感应强度是三根通电导线所产生的磁感应强度叠加的结果．根据安培定则可知左、右两根导线在a点的磁场方向相反，因为距离相等，所以磁感应强度大小相等，所以左、右两根导线在a点产生的磁感应强度的矢量和为零，a点的磁感应强度等于下面导线在该点产生的磁感应强度，所以a点的磁感应强度方向垂直于纸面向外；同理可知b点的磁感应强度等于右面的导线在该点产生的磁感应强度，所以b点的磁感应强度方向也垂直于纸面向外，三根通电导线在c点产生的磁场方向均为垂直于纸面向里，所以合磁感应强度方向垂直纸面向里，所以B1＝B2＜B3，A、C正确，B、D错误．20.【答案】BC【解析】反向电流相互排斥，直导线1、2之间的相互作用力为排斥力，A错误；根据安培定则可知，直导线1、3在2点的合磁感应强度方向与y轴负方向夹45°向右下，根据B=kIL可知B0=kI2a，B13=2⋅kI2a=B0，4在2点的磁感应强度方向与y轴正方向夹45°向左上，B4=B02，根据矢量合成可知，2点合磁场方向与y轴负方向夹45°向右下，再根据左手定则可以判断，直导线2受到直导线1、3、4的作用力合力方向背离O点，B正确；根据对称性可知，4根直导线在21.【答案】(1)0.12Wb0.36Wb(2)00【解析】(1)线圈在垂直磁场方向上的投影面积S⊥＝Scos60°＝0.4×m2＝0.2m2，则穿过线圈的磁通量Φ1＝BS⊥＝0.6×0.2Wb＝0.12Wb.线圈以cd为轴顺时针方向转过120°后变为与磁场垂直，但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反，故此时通过线圈的磁通量Φ2＝－BS＝－0.6×0.4Wb＝－0.24Wb.故磁通量的变化量ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|－0.24－0.1