高二年级秋学期物理第九周教科版（2019）必修三周末小测卷及答案

第九周·磁场磁感线&磁感应强度磁通量第九周·磁场磁感线&磁感应强度磁通量一、选择题（共12题，每小题5分，共60分）1.关于奥斯特实验，下列说法正确的是()A.说明磁体对通电直导线有磁场力的作用B.说明通电直导线对磁体有磁场力的作用C.说明两个磁体之间有相互作用的磁场力D.说明两根相互平行的通电直导线之间有磁场力2.下列关于磁场的说法正确的是()A.磁感线一定是直线B.磁场不是客观存在的C.只有磁铁周围才存在磁场D.磁极之间相互作用是通过磁场发生的3.如图所示是常见永磁体的磁场，下列说法正确的是()A.磁感线总是从N极到S极，两条磁感线的空隙处一定不存在磁场B.磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致，磁感线有可能相交C.磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质D.磁感线是客观存在于磁极或电流周围的一种物质4.宇宙中，“磁星”的危险程度不亚于黑洞，其磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍，下列有关“磁星”的磁场说法正确的是()A.“磁星”周围某点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示B.“磁星”很远处的磁感线中断C.磁场只存在于“磁星”外部，而“磁星”内部不存在磁场D.“磁星”表面的磁场非常强，故磁感线非常密集，磁感线可能相切5.磁感应强度的定义式为，式中L表示与磁场方向垂直的一小段通电直导线的长度，I表示通过直导线的电流，F表示通电直导线受到的磁场力，下列说法正确的是()A.B与F成正比B.B与IL成反比C.B的方向与F相同D.B的大小和方向与IL无关，由磁场本身的性质决定6.如图所示，在A、B处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，若，则C点的磁感应强度的方向为()A.与AB边平行，竖直向上 B.与AB边平行，竖直向下C.与AB边垂直，指向左边 D.与AB边垂直，指向右边7.我国对磁场的研究由来已久，早在春秋战国时期已有关于磁石的记载和描述。关于磁场和磁感应强度，下列说法正确的是()A.根据可知，磁场中某点的磁感应强度由F、I、L三者决定B.磁场中某点的磁感应强度的方向垂直于该点的磁场方向C.穿过线圈的磁通量为零，该处的磁感应强度不一定为零D.线圈所处位置磁感应强度越大，穿过线圈的磁通量也一定越大8.如图所示，a、b两同心圆线圈的匝数分别为n和m，线圈半径分别为r和R。分布着磁感应强度大小为B的匀强磁场的圆形区域的边缘恰好与a线圈重合，则下列说法正确的是()A.穿过a、b两线圈的磁通量相同B.穿过a线圈的磁通量比穿过b的大C.穿过b线圈的磁通量比穿过a的大D.因为不知道匝数n和m的大小关系，所以无法比较穿过a、b两线圈的磁通量大小9.（多选）如图所示，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通以大小相等、方向相同的电流，电流方向垂直于纸面向里，a、b两点位于两导线的连线上，c、d两点位于连线的中垂线上。图中磁感应强度方向标示正确的点是()A.a点 B.b点 C.c点 D.d点10.（多选）如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一面积为S的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆将其悬挂在O点，并可绕O点左右摆动。现让金属线框从图示右侧位置1由静止释放，在摆动到左侧位置3的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且金属线框始终垂直纸面，图中金属线框位于位置1时，它与竖直方向的夹角为45°，金属线框位于位置2时，它与磁场方向平行，金属线框位于位置3时，它与竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是()A.穿过金属线框的磁通量先变小后变大B.金属线框位于位置1时，穿过线框的磁通量为C.金属线框位于位置2时，穿过线框的磁通量为BSD.金属线框位于位置3时，穿过线框的磁通量为11.（多选）下列说法正确的是()A.小磁针放在一根通电直导线附近，小磁针没有转动，说明电流没有磁效应B.两根通电直导线相互垂直放置，解除固定后都发生转动，说明了电流的磁效应C.奥斯特发现的电流磁效应现象，首次揭示了电与磁之间是有联系的D.把小磁针放在通电螺线管中，小磁针发生了偏转，这不属于电流的磁效应12.（多选）关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是()A.图甲中，电流不产生磁场，电流对小磁针的作用力是通过小磁针的磁场产生的B.图乙中，磁体对通电导线的力是通过磁体的磁场产生的C.图丙中电流间的相互作用是通过电流的磁场产生的D.图丙中电流间的相互作用是通过电荷的电场产生的二、非选择题（共3小题，共40分）13.（18分）如图所示，将半径分别为的单匝圆形线圈甲、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为的匀强磁场。（π取3.14，计算结果保留3位有效数字）（1）若磁场的磁感应强度减小到，则穿过两线圈的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，将线圈乙保持圆心O位置不变转过180°角，则穿过线圈乙的磁通量的变化量为多少？14.（14分）如图所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1cm.现于纸面内先后放上圆线圈，圆心均在O处，A线圈的半径为1cm,10匝；B线圈的半径为2cm,1匝；C线圈的半径为0.5cm,1匝.问：(1)在B减为0.4T的过程中，A和B中磁通量改变多少？(2)在磁场转过30°角的过程中，C中磁通量改变多少？15.（8分）如图所示，三根相互平行的固定长直导线和垂直纸面放置，三根导线及坐标原点恰好位于边长为a的正方形的四个顶点上，与中的电流均为2I，方向均垂直于纸面向外，中的电流为I，方向垂直于纸面向里。已知电流为I的长直导线产生的磁场中，距离导线r处的磁感应强度大小为（式中k为常量）。求原点O处的磁感应强度B的大小和方向。答案以及解析1.答案：B解析：奥斯特实验说明了电流对磁体有磁场力的作用，选项ACD错，B对。2.答案：D解析：磁感线是闭合的曲线，磁场是客观存在的，故AB错误；除了磁铁，电流周围也存在磁场，故C错误；磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，故D正确。3.答案：C解析：磁感线是为了形象地描述磁场而假想的有方向的曲线，在磁体外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，故A错误；磁感线上每一点的切线方向表示磁场的方向，磁感线不相交，故B错误；磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质，是不以人的意志为转移的，故C正确；磁感线是人们为了方便描述磁场人为规定的，并不是客观真实存在的物质，故D错误。4.答案：A解析：“磁星”周围某点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示，选项A正确；磁感线是闭合的曲线，则“磁星”很远处的磁感线不会中断，选项B错误；在“磁星”外部和内部都有磁场，内部和外部的磁感线组成闭合的曲线，选项C错误；“磁星”表面的磁场非常强，故磁感线非常密集，但是磁感线不可能相切，选项D错误。5.答案：D解析：磁感应强度是描述磁场本身性质的物理量，与放入磁场中的通电直导线的性质及其受力无关，选项D正确。6.答案：C解析：根据右手螺旋定则可知，A、B两处导线中的电流在C点的磁感应强度方向如图所示，A处导线中的电流在C点的磁场方向与AC连线垂直，B处导线中的电流在C点的磁场方向与BC连线垂直，又因为，所以，，根据角的关系可知C点的合磁感应强度的方向与AB边垂直，指向左边，故C正确，ABD错误。7.答案：C解析：磁感应强度的大小是由磁场本身的性质决定的，公式是磁感应强度的定义式，不是决定式，所以磁感应强度B与F、I、L无关，选项A错误；磁感应强度的方向就是磁场的方向，二者是一个概念，选项B错误；穿过线圈的磁通量为0，由可知，由于线圈平面和磁场的夹角未知，所以无法肯定磁感应强度是否为零，选项C正确；线圈平面和磁场方向的夹角关系未知，磁感应强度大的地方，磁通量也未必大，选项D错误。8.答案：A解析：根据磁通量表达式可知，磁通量与线圈匝数无关，a、b两线圈中的磁场的有效面积相同，则穿过a、b两线圈的磁通量相同，故选A。9.答案：BC解析：根据安培定则可知，两根导线产生的磁感应强度方向如图，且离导线越近磁感应强度越大，根据矢量叠加可知a点磁感应强度方向向下，b点磁感应强度方向向上，c点磁感应强度方向向右，d点磁感应强度方向向左，故BC正确，AD错误。10.答案：AB解析：由位置1运动到位置2的过程中，线框在磁场中的有效面积减小，穿过线框的磁通量减小，由位置2向左运动到位置3时，线框在磁场中的有效面积增大，穿过线框的磁通量增大，故A正确；位于位置1时，线框在磁场中的有效面积为，故穿过线框的磁通量为，故B正确；位于位置2时，线框与磁场方向平行，线框在磁场中的有效面积为0，穿过线框的磁通量为0，故C错误；位于位置3时，线框在磁场中的有效面积为，故穿过线框的磁通量为，故D错误。11.答案：BC解析：把小磁针放在电流周围，如果小磁针N极方向正好与该处电流的磁场方向一致，则小磁针不转动，不能说明电流没有磁效应，选项A错；两根相互垂直放置的通电直导线都发生转动，说明了电流的磁效应，选项B对，放在通电螺线管中的小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围形成了磁场，属于电流的磁效应，选项D错；选项C显然也对。12.答案：BC解析：题图甲中，电流对小磁针的作用力是通过电流的磁场产生的；题图乙中，磁体对通电导线的作用力是通过磁体的磁场产生的；题图丙中，电流对另一个电流的作用力是通过该电流的磁场产生的。综上所述，选项BC正确，AD错误。13.答案：（1）；（2）（3）解析：设初始时穿过线圈的磁通量为正，则（1）线圈甲面积正好与圆形磁场区域重合，设圆形磁场区域半径为r，则故穿过线圈甲的磁通量的变化量为线圈乙面积大于圆形磁场面积，有磁感线穿过的面积与线圈甲相同，故磁通量的变化量与线圈甲相同。（2）磁场转过30°，线圈甲在垂直磁场方向的投影面积为，则故穿过线圈甲的磁通量的变化量为（3）穿过线圈乙的磁通量的变化量为14.答案：（1）（2）解析：(1)对A线圈，，，则A线圈磁通量改变量对B线圈，计算磁通量的有效面积D线圈磁通量改变量(2)对C线圈，，磁场转过30°，线圈面积在垂直磁场方向上的投影为，则磁通量改变量15.