13.2 磁感应强度 磁通量（Word）-【全效作业本】2022-2023学年高中必修第三册物理（人教版2019）

13.2　磁感应强度　磁通量 [见学生用书P77] 巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，小磁体却只能吸起几枚铁钉。磁场有强弱之分，那么我们应该怎样定量的描述磁场的强弱呢？请你说说你的想法。 【答案】 可以从电流元在磁场中的受力进行定量分析。 1．下列物理量中属于矢量的是(　C　) A．电势差 B．电流强度 C．磁感应强度 D．磁通量 2．下列关于磁感应强度B＝的说法正确的是(　A　) A．磁感应强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流元无关 B．磁感应强度大小与电流元Il成反比，与F成正比 C．磁感应强度方向与电流元Il在此点的受力方向相同 D．电流元在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于 【解析】 磁感应强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流元无关，A正确；磁感应强度大小与电流元Il无关，B错误；磁感应强度的方向是小磁针静止时北极所指的方向，并不是电流元此处的受力方向，C错误；若电流的方向与磁场方向垂直，磁感应强度B＝，否则不等于，D错误。 3．下列关于磁通量的说法正确的是(　D　) A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大 B．穿过线圈的磁通量为零，该处的磁感应强度一定为零 C．磁感应强度越大、线圈面积越大，则磁通量越大 D．穿过线圈的磁通量的相对大小可以用穿过线圈的磁感线条数来衡量 【解析】 如果要研究的面与磁感应强度的方向平行，磁感应强度即使很大，但磁通量仍为零，A、C错误；穿过某一面积的磁通量为零，可以是磁感应强度的方向与此面平行，但磁感应强度不一定为零，B错误；穿过线圈的磁感线条数越多，穿过该线圈的磁通量越多，D正确。 4．如图所示，面积是S的矩形导线框，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场方向平行，则穿过导线框所围面积的磁通量为(　D　) 第4题图 A. B. C．BS D．0 【解析】 由图可知，线框平面与磁场方向平行，没有磁感线穿过线框平面，则穿过导线框所围面积的磁通量为零，D正确。 5．磁通量可以形象地理解为“穿过一个闭合电路的磁感线的条数”。如图所示磁场中，S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3，且都不为0。下列判断正确的是(　A　) 第5题图 A．Φ1最大 B．Φ2最大 C．Φ3最大 D．Φ1、Φ2、Φ3相等 【解析】 磁通量表示穿过一个闭合电路的磁感线条数的多少，从题图中可看出穿过S1的磁感线条数最多，穿过S3的磁感线条数最少，A正确。 6．三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的。将一根直导线悬挂在磁铁两极间，将“2、3”接到电路中，导线摆动的最大角度为θ，则(　B　) 第6题图 A．增大导线中电流，θ不变 B．增大导线中电流，θ变大 C．将“1、4”接入电路，保持导线中电流不变，θ变小 D．将“1、4”接入电路，保持导线中电流不变，θ不变 【解析】 导线受到的安培力越大，则摆角θ就越大，而安培力的大小F＝BIl，由此可知，当增大导线中的电流，或者增加导线的长度时摆角θ都会变大，反之就减小，B正确。 7．匀强磁场中有一长为2 cm的通电导线垂直于磁场方向放置，当通过导线的电流为2 A时，它受到的磁场力大小为4×10－3 N。求： (1)该处的磁感应强度B的大小； (2)若磁场、电流不变，导线长度减小到1 cm，该处的磁感应强度B的大小。 【答案】 (1)0.1 T；(2)0.1 T。 【解析】 (1)由磁感应强度的表达式B＝可知， B＝ T＝0.1 T。 (2)磁感应强度由磁场本身来决定，与导线长度无关，故导线长度减小到1 cm时磁感应强度仍是0.1 T。 8．如图所示，框架abcd的面积为S，框架平面的初始位置与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直。求： 第8题图 (1)穿过框架平面的磁通量； (2)若使框架绕OO′转过60°角，则穿过框架平面的磁通量； (3)若从初始位置转过90°角，则穿过框架平面的磁通量； (4)若从初始位置转过180°角，则穿过框架平面的磁通量。 【答案】 (1)BS；(2)BS；(3)0；(4)－BS。 【解析】 (1)初始位置Φ1＝BS。 (2)框架转过60°角时，Φ2＝BS2＝BScos 60°＝BS。 (3)框架转过90°角时，Φ3＝BS3＝BScos 90°＝0。 (4)若规定初始位置磁通量为“正”，则框架转过180°角时磁感线从反面穿出，故末态磁通量为“负”，即Φ4＝－BS。 9．如图所示，三根平行长直导线中电流大小相同，通电电流方向为b处导线和d处导线中电流方向垂直纸面向里，c处导线中电流方向垂直纸面向外，a点为b、d两点连线的中点，ac垂直于bd，且ab＝ad＝ac。则a点的磁场方向为(　C　) 第9题图 A．垂直纸面指向纸外 B．