《2017-2018年高中物理 第三章 磁场 第3节 磁感应强度 磁通量课时训练（含解析）教科版选修3-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018年高中物理 第三章 磁场 第3节 磁感应强度 磁通量课时训练（含解析）教科版选修3-1（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第 3 节磁感应强度磁通量【测控导航】知识点 题号1.磁感应强度 2(易),3(易)2.磁感应强度的叠加 6(易),7(中),9(中)3.磁通量 1(易),4(易),5(易),8(中)4.安培力作用下的综合问题 10(中),11(难)1.关于磁通量,下列说法中正确的是(C)A.磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量B.磁通量越大,磁感应强度越大C.穿过某一面的磁通量为零,该处磁感应强度不一定为零D.磁通量就是磁感应强度解析:磁通量是标量,没有方向,选项 A 错误;由 =BS 知 是由 B 和 S 两个因素共同决定的,越大,有可能是由于 S 较大造成的,所以,磁通量越大,磁感应强度越大是错误的
2、,选项 B 错误;由=BS 知,当线圈平面与磁场平行时,S =0,=0,但磁感应强度 B 不为零,选项 C 正确;磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量,选项 D 错误.2.(多选)一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置,如图所示,已知电流元的电流 I、长度 L 和受力 F,则可以用 表示磁感应强度 B 的是(AC)解析:当通电导线垂直于磁场方向放置时,可用 表示 B.选项 A,C正确.3.(多选)将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,下列图像能正确反映各物理量间关系的是(BC)解析:由 B= 或 F=ILB 知,匀强磁场中 B 恒定不变,选项 B 正确,D 错误;B,L 一定时,F
3、与 I 成正比,选项 C 正确,A 错误.4.(2017哈尔滨高二检测)如图所示,一个矩形线圈与通有相同大小电流的两根平行直导线在同一平面且处于两条导线的中央,则( A )2A.两电流同向时,穿过线圈的磁通量为零B.两电流反向时,穿过线圈的磁通量为零C.两电流同向或反向,穿过线圈的磁通量都为零D.因两电流产生的磁场是不均匀的,因此不能判定穿过线圈的磁通量是否为零解析:两电流同向时,一根导线在线圈中产生向里的磁场,另一根产生的磁场方向向外,二者大小相等,相互抵消,故合磁通量为零.两电流反向时,两电流产生的磁场均向里或均向外,合磁通量不为零,由于线圈放置位置具有对称性,虽然电流产生的磁场是不均匀的
4、,但穿过线圈的两个方向的磁感线的条数是相同的,选项 A 正确.5.(多选)如图所示是等腰直角三棱柱,其平面 ABCD 为正方形,边长为 L,它们按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为 B0,则下列说法中正确的是(BCD)A.穿过 ABCD 平面的磁通量大小为 B0L2B.穿过 BCFE 平面的磁通量大小为 B0L222C.穿过 ADFE 平面的磁通量大小为零D.穿过整个三棱柱的磁通量为零解析:根据 =BS ,因此穿过 ABCD 平面的磁通量 =B 0L2sin 45= B0L2,选项 A 错误;平22面 BCFE 与 B0垂直,而 BC=L,CF=Lcos 45= L,所以平面 B
5、CFE 的面积 S=BCCF= L2,因22 22而 =B 0S= B0L2,选项 B 正确;平面 ADFE 在 B0的垂直方向上的投影面积为零,所以穿过的22磁通量为零,选项 C 正确;若规定从外表面穿入三棱柱的磁通量为正,那么由三棱柱内表面穿出时的磁通量就为负,而穿入三棱柱的磁感线总与穿出的磁感线相等,因此穿过整个三棱柱的磁通量为零,选项 D 正确.6.(2017青岛模拟)如图所示,两根垂直纸面平行放置的直导线 a 和 b,通有等值电流.在纸面上距 a,b 等远处有一点 P,若 P 点合磁感应强度 B 的方向水平向左,则导线 a,b 中的电流方向是(A)A.a 中向纸里,b 中向纸外B.a
6、 中向纸外,b 中向纸里C.a,b 中均向纸外3D.a,b 中均向纸里解析:因为通电直导线周围磁场的磁感线是一组以导线各点为圆心垂直于导线的同心圆,所以直导线 a 中电流在 P 处激发的磁场方向垂直于 a,P 连线,直导线 b 中电流在 P 处激发的磁场方向垂直于 b,P 连线.又因为 P 点合磁感应强度 B 的方向水平向左,所以由矢量合成法则可知,a 中电流在 P 处激发的磁场方向垂直 aP 向下,b 中电流在 P 处激发的磁场方向垂直 bP向上,再根据安培定则很容易判断 a,b 中的电流方向,a 中向纸里,b 中向纸外,故选项 A 正确.7.(多选)如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强
7、度为 1 T 的匀强磁场中,以导线截面的中心为圆心,半径为 r 的圆周上有 a,b,c,d 四个点,已知 a 点的实际磁感应强度为零,则下列叙述正确的是(AB)A.直导线中的电流方向垂直纸面向外B.b 点的实际磁感应强度为 T,方向斜向上,与 B 的夹角为 452C.c 点的实际磁感应强度也为零D.d 点的实际磁感应强度跟 b 点的相同解析:由 a 点合磁感应强度为零知,该电流产生的磁场在 a 点的磁感应强度方向向左,大小为1 T,由安培定则知选项 A 正确;另由平行四边形定则知选项 B 也正确;c 点的实际磁感应强度为 2 T,水平向右,d 点的实际磁感应强度与 b 点大小相等,方向不同,选
8、项 C,D 错误.8.如图所示,一环形线圈沿条形磁铁的轴线,从磁铁 N 极的左侧 A 点运动到磁铁 S 极的右侧B 点,A,B 两点关于磁铁的中心对称,则在此过程中,穿过环形线圈的磁通量将(A)A.先增大,后减小B.先减小,后增大C.先增大,后减小,再增大,再减小D.先减小,后增大,再减小,再增大解析:在磁铁内部磁感应强度最大,磁感线条数最多,在 A 端和 B 端,磁铁的部分磁感线通过线圈,而在磁铁中间,磁铁的全部磁感线通过线圈,只在外部有少量的抵消,因此穿过线圈的磁通量先增大后减小.9.(2017济南高二检测)如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的 M,N 两点,且与纸面垂直,导线中通有
9、大小相等、方向相反的电流.a,O,b 在 M,N 的连线上,O 为 MN 的中点,c,d位于 MN 的中垂线上,且 a,b,c,d 到 O 点的距离均相等.关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是 (C)A.O 点处的磁感应强度为零4B.a,b 两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C.c,d 两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D.a,c 两点处磁感应强度的方向不同解析:两直线电流在 O 点处产生的磁场方向均垂直于 MN 向下,O 点的磁感应强度不为零,故选项 A 错误;a,b 两点的磁感应强度大小相等,方向相同,故选项 B 错误;根据对称性,c,d 两点处的磁感应强度大小相等,方向相同,故选项
10、 C 正确;a,c 两点的磁感应强度方向相同,故选项 D 错误.10.如图所示,两平行金属导轨间的距离 L=0.40 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角=37,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势 E=4.5 V、内阻 r=0.50 的直流电源.现把一个质量 m=0.040 kg 的导体棒 ab 放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻 R0=2.5 ,金属导轨电阻不计,g 取 10 m/s2.已知 sin 37=0.6,cos 37=0.8,求:(1)导体棒受到
11、的摩擦力大小和方向;(2)若磁场方向改为竖直向上,其他条件不变,导体棒仍静止,求此时导体棒所受的摩擦力大小.解析:(1)由闭合电路欧姆定律得 I= =1.5 A,ab 棒所受安培力 F=BIL=0.3 N,沿导轨平0+面向上,mgsin =0.24 N,f 1=F-mgsin =0.06 N,沿导轨平面向下.(2)若磁场方向改为竖直向上,安培力 F=0.3 N,水平向右,f2=mgsin -Fcos =0.答案:(1)0.3 N沿导轨平面向上(2)0 N11.(2017曲师大附中高二检测)安培秤如图所示,它的一臂下面挂有一个矩形线圈,线圈共有 N 匝,线圈的下部悬在匀强磁场 B 中,下边一段长为 L,它与 B 垂直.当线圈的导线中通有电流 I 时,调节砝码使两臂达到平衡;然后使电流反向,这时需要在一臂上加质量为 m 的砝码,才能使两臂再次达到平衡.求磁感应强度 B 的大小.解析:前后电流方向发生改变,线圈受力方向也发生改变.设开始时线圈受力方向竖直向上,大小为 F.此时左、右两盘中物体质量分别为 m1和 m2,则有m1g=m2g-F 电流反向后,线圈受力方向竖直向下,此时需要在左盘中增加质量为 m 的砝码才能再次达到5两臂平衡,则m1g+mg=m2g+F 由-得 mg=2F,所以 F= mg,12而 F=NBIL,所以 B= .2答案:2
