13.2 磁感应强度 磁通量 同步练习-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

13.2磁感应强度 磁通量同步练习 梳理基础知识： 一、磁感应强度 1.磁场的基本性质 磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有 的作用． 2.磁感应强度 ①物理意义：描述磁场的强弱和 ． ②定义式：B＝(通电导线 于磁场)． ③方向：小磁针静止时 极所指的方向． ④单位： ，符号为T. ⑤矢量：合成时遵循 ． 3.安培力的大小 F＝IlBsin θ(其中θ为B与I之间的夹角，如图所示) (1)磁场和电流垂直时：F＝BIl. (2)磁场和电流平行时：F＝0. 二、匀强磁场 磁场中各点的磁感应强度的大小 、方向 ，磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线． 三、磁通量 1．磁通量 (1)定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的 。 (2)公式：Φ＝ (B⊥S)；单位：韦伯(Wb)。 (3)矢标性：磁通量是 ，但有正负。 2．磁通量的变化量：ΔΦ＝ 。 3．磁通量的变化率：磁通量的变化量与所用时间的比值，即，与线圈的匝数 ；表示磁通量变化 的 。 A组基础训练题 一、单选题 1．磁场中某处磁感应强度的大小，由可知（　　） A．B随的乘积的增大而减小 B．B随的增大而增大 C．B与成正比，与是成反比 D．B与及无关，由的比值确定 2．如图，金属圆形线圈a套在条形磁铁上，条形磁铁与线圈a所在的平面垂直且穿过线圈圆心，若将线圈a对称地扩展为线圈b的形状，则穿过线圈的磁通量变化情况是（　　） A．增大 B．不变 C．减小 D．不能确定 3．磁通量可以形象地理解为“穿过磁场中某一面积的磁感线条数”。在如图所示磁场中，、、为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过、、的磁通量分别为、、且都不为0，下列判断正确的是（    ） A．最大 B．最大 C．最大 D．、、相等 4．关于磁感应强度，下列说法中正确的是（　　） A．磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的通电导线有关 B．磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的通电导线方向垂直 C．在磁场中某点的通电导线不受磁场力的作用时，该点磁感应强度大小一定为零 D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大 5．如图所示，匀强磁场方向与圆形线圈平面垂直，b线圈的面积是a线圈面积的2倍，穿过a线圈的磁通量为Φ，则穿过b线圈的磁通量为（　　） A．0 B．Φ C．2Φ D．4Φ 6．两个正方形线圈，放在桌面上，如图所示，一个正方形的边长为10cm，匝数为10匝；另一个正方形的边长为5cm，匝数为5匝。只有小正方形的内部充满匀强磁场，磁感应强度为B，则大小两线圈的磁通量之比为（　　）    A． B． C． D． 7．下列选项中的负号表示大小的是（  ） A．“－15J”的功 B．“－5m/s”的速度 C．“－5Wb”的磁通量 D．“－5V”的电势 8．如图，某科技小组要探究长直导线周围磁场分布情况，将长直导线沿南北方向水平放置，在导线正下方的P处放置一枚可自由转动的小磁针。当导线中通以恒定电流后，小磁针N极向纸外偏转，则下列说法正确的是（　　） A．导线不通电时，小磁针的N极指向南方 B．导线中的电流方向由北指南 C．将磁针远离导线，磁针与导线的夹角将增大 D．磁针静止后与导线的夹角等于90° 9．如图所示，虚线左侧存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。纸面内有N匝矩形线圈，矩形线圈的面积为S，ad、bc的中点位于虚线上，下列判断正确的是（　　） A．图示位置穿过线圈的磁通量大小为BS B．图示位置穿过线圈的磁通量大小为NBS C．若线圈从图示位置以ab边为轴转动60°，则穿过线圈abcd的磁通量变化量为 D．若线圈从图示位置以ab边为轴转动180°，则穿过线圈abcd的磁通量变化量为 二、多选题 10．关于磁感应强度的方向，下列说法正确的是 （　　） A．磁感应强度的方向就是磁场的方向 B．磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极的指向 C．磁感应强度的方向就是垂直于磁场放置的通电直导线的受力方向 D．磁感应强度的方向就是小磁针的受力方向 11．下列说法正确的是（　　） A．电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度一定为零 B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零 C．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱 D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱 12．如图所示，我国的探月卫星在进入地月转移轨道时，由于卫星姿势的改变，卫星中一边长为50cm的正方形导线框绕ad轴顺时针转90°，由水平方向转至竖直方向，此处磁场磁感应强度，方向如图所示，则下列说法正确的是（sin37°=0.6、cos37°=0.8）（　　） A．在水平位置时，穿过线框的磁通量的大小为 B．在竖直位置时，穿过线框的磁通量的大小为 C．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是 D．该过程中穿过线框的磁通量的变化量的大小是 三、解答题 13．如图所示，面积为S的矩形线框abcd处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面成θ角（在实线位置），若线框以ab边为轴顺时针转动90°角（在虚线位置），则在实线位置和虚线位置两种情况下，穿过线框的磁通量分别为多大？ 14．如图所示，面积是0.5m2的矩形导线圈处于磁感应强度为20T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，如图中Ⅰ位置，则穿过该线圈的磁通量是多少？若线圈平面与磁场方向夹角为60°，如图中Ⅱ位置，则穿过该线圈的磁通量又是多少？    15．闭合导线环处在匀强磁场中，导线环的环面与磁场垂直，导线环面积为，通过环的磁通量为，则该磁场的磁感应强度为多少？当环面转至与磁场方向平行时，通过环的磁通量为多少？在闭合导线环旋转的过程中该处匀强磁场的磁感应强度是否改变？ 16．两根通电直导线M和N都垂直于纸面放置，通过的电流和大小相等而方向相反，如图所示。P点是纸面内距离M、N相等的一点，这两个电流产生的磁场在P点的磁感强度分别为和，请在图上画出表示和的箭头，以及它们的合矢量B的箭头。 B组能力提升训练题 一、单选题 1．如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，与线圈圆心相同、半径为r的虚线圆范围内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直线圈平面。下列说法正确的是（　　） A．图示位置穿过线圈的磁通量为πBr2 B．图示位置穿过线圈的磁通量为nπBR2 C．图示位置穿过线圈的磁通量为πBR2 D．将线圈从图示位置绕某直径转过180°，穿过线圈的磁通量变化量为0 2．如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面。若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为（　　） A． B． C． D． 3．如图甲所示，底面为直角三角形的柱体位于空间坐标系O-xyz中，线段MN=OP=0.4m，NE=OF=0.3m，MP=NO=EF=0.4m。整个柱体处于匀强磁场中，磁感应强度B为1.0T，方向平行于xOy平面，并与x轴正方向的夹角θ=37°，如图乙所示。已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　） A．通过面积SONMP的磁通量为0 B．通过面积SMNE的磁通量为0.036Wb C．通过面积SONEF的磁通量为0.096Wb D．通过面积SMEFP的磁通量为0.8Wb 4．如图，在圆心为O的圆周上固定着三根互相平行的长直导线A、B、C，三导线中通入的电流大小相同，其中导线A中的电流垂直于圆平面向外，导线B、C中的电流垂直于圆平面向里，三导线在圆周上的点与圆心O的连线互成120°角，圆平面内还存在一个方向与该平面平行、大小为B0的匀强磁场（未画出），O点的磁感应强度为零。如果撤去匀强磁场和导线A，则O点的磁感应强度的大小和方向分别为（　　） A．，垂直于AO方向向左 B．，沿AO方向向下 C．，垂直于AO方向向左 D．，沿AO方向向下 5．如图，在等边三角形三个顶点处，各有一根长直导线垂直于纸面固定放置。P、Q导线通有电流I，M导线通有电流2I其中P、Q导线中电流垂直纸面向里，M导线中电流垂直纸面向外，P、Q导线在三角形中心O处产生的磁感应强度大小均为B，则三角形中心O处磁感应强度的大小为（    ）（，k为常量，I为长直导线中的电流，r为到长直导线的距离）    A．B B．2B C．3B D． 6．如图所示，互相绝缘的通电长直导线沿正方体的EH边和GH边放置，导线M中电流大小为I，导线N中电流大小为，电流方向如图中箭头所示。已知通电长直导线在某点产生的磁场的磁感应强度的大小与该导线中电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比，可以简写为。若导线M中的电流在坐标原点O产生的磁场的磁感应强度大小为B，则A点的磁感应强度大小为（　　） A．B B． C． D． 7．如图所示，虚线左侧存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。纸面内有N匝矩形线圈，矩形线圈的面积为S，ad、bc的中点位于虚线上，下列判断正确的是（　　） A．图示位置穿过线圈的磁通量大小为BS B．图示位置穿过线圈的磁通量大小为NBS C．若线圈从图示位置以ab边为轴转动60°，则穿过线圈abcd的磁通量变化量为 D．若线圈从图示位置以ab边为轴转动180°，则穿过线圈abcd的磁通量变化量为 8．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫作能量密度，其值为，式中B是磁感应强度，µ是磁导率，在空气中µ为一已知常数。以通电螺线管（带有铁芯）为例，将衔铁吸附在通电螺线管的一端，若将衔铁缓慢拉动一小段距离∆d，拉力所做的功就等于间隙∆d中磁场的能量。为了近似测得条形磁体磁极端面附近的磁感应强度B，某研究性学习小组用一根端面面积为A的条形磁体吸住一相同面积的铁片P，再用力缓慢将铁片与磁体拉开一段微小距离∆L，并测出拉力大小为F，如图所示。由此可以估算出该条形磁体磁极端面附近的磁感应强度B为（　　） A． B． C． D． 9．三根相互平行的固定长直导线和垂直纸面如图所示放置，与坐标原点分别位于边长为的正方形的四个顶点上，与中的电流均为，方向均垂直于纸面向外，中的电流为，方向垂直纸面向里（已知电流为的长直导线产生的磁场中，距导线处的磁感应强度，其中为常数）．某时刻有一质子（电荷量为）正好以与轴正方向成角的速度斜向上经过原点，速度大小为，则质子此时所受洛伦兹力为（　　） A．方向垂直纸面向里，大小为 B．方向垂直纸面向外，大小为 C．方向垂直纸面向里，大小为 D．方向垂直纸面向外，大小为 10．已知通电长直导线在周围某点产生的磁感应强度大小为，即磁感应强度大小B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。如图所示，两根平行长直导线M、N相距为，长直导线M中通以大小为I0、方向竖直向上的电流P、O、Q为同一水平线上间距相等的三个点，其中PO两点关于长直导线M对称，O点到直导线M、N的距离相等。已知O处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外。下列说法正确的是（　　） A．长直导线N中通以大小为，方向竖直向下的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里 B．长直导线N中通以大小为，方向竖直向上的电流；P处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外 C．长直导线N中通以大小为方向竖直向上的电流；P处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外 D．长直导线N中通以大小为，方向竖直向上的电流；Q处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里 二、多选题 11．关于磁感应强度的方向，下列说法正确的是 （　　） A．磁感应强度的方向就是磁场的方向 B．磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极的指向 C．磁感应强度的方向就是垂直于磁场放置的通电直导线的受力方向 D．磁感应强度的方向就是小磁针的受力方向 12．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l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，金属线框与磁场方向平行，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．金属线框位于图示中间位置2时，穿过线框的磁通量为BS D．金属线框位于位置3时，穿过线框的磁通量为 13．如图所示，面积为S的矩形线框abcd处在足够大的匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，磁感应强度大小为B。现使线框以ad边为轴，从图示位置开始匀速转动，下列说法正确的是（　　）    A．转动过程线框中无感应电流产生 B．转过30°角时，穿过线框的磁通量为 C．转过60°角时，穿过线框的磁通量为 D．转过180°角过程中，穿过线框的磁通量变化量为-2BS 三、解答题 14．如图所示，闭合软导线套在条形磁铁中心位置，若将软导线向外拉，使其面积增大，则穿过软导线所包围面积的磁通量怎样变化？ 15．三根平行长直导线，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O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？ 16．磁场具有能量，磁场中单位体积内所具有的磁场能量叫作磁场的能量密度，其表达式为，式中B为磁感应强度，在空气中μ为一常量。一个学生根据能量守恒的思想来测量一条形磁铁N极端面附近的磁感应强度B的大小，他用一块面积与磁铁端面面积相等的铁片吸在磁铁上，然后用力将铁片与磁铁缓慢拉开一段微小距离Δx，如图所示，他测出磁铁端面的面积为S，用力传感器测得拉力F的大小，已知拉力F做的功等于间隙中磁场的能量，求该条形磁铁N极端面附近磁感应强度B的大小。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 梳理基础知识答案： 一、磁感应强度 1.磁场的基本性质 磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用． 2.磁感应强度 ①物理意义：描述磁场的强弱和方向． ②定义式：B＝(通电导线垂直于磁场)． ③方向：小磁针静止时N极所指的方向． ④单位：特斯拉，符号为T. ⑤矢量：合成时遵循平行四边形定则． 3.安培力的大小 F＝IlBsin θ(其中θ为B与I之间的夹角，如图所示) (1)磁场和电流垂直时：F＝BIl. (2)磁场和电流平行时：F＝0. 二、匀强磁场 磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线． 三、磁通量 1．磁通量 (1)定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积。 (2)公式：Φ＝BS(B⊥S)；单位：韦伯(Wb)。 (3)矢标性：磁通量是标量，但有正负。 2．磁通量的变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1。 3．磁通量的变化率：磁通量的变化量与所用时间的比值，即，与线圈的匝数无关；表示磁通量变化的快慢。 A组基础训练题答案 1．D 【详解】磁场中某处磁感应强度的大小B，是由磁场本身决定的，与及无关，由的比值确定。 故选D。 2．C 【详解】条形磁铁的磁感线在磁体的内部是从S极到N极，在磁体的外部是从N极到S极，磁体内部有多少根磁感线，外部的整个空间就有多少根磁感线，并与内部磁感线构成闭合曲线。对于线圈的两个位置，磁铁内部的磁感线全部穿过，但线圈面积越大，抵消越多，穿过线圈的磁通量反而越小。 故选C。 3．A 【详解】由图可知从左向右磁感线逐渐稀疏，所以穿过S1的磁感线条数最多，即最大。 故选A。 4．D 【详解】A．磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的通电导线无关，A错误； B．磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的通电导线方向无关，B错误； C．在磁场中某点的通电导线不受磁场力的作用时，有可能是电流方向与磁场方向平行，该点磁感应强度大小不一定为零，C错误； D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大，D正确。 故选D。 5．B 【详解】根据磁通量的定义有 Φ=BS 其中的S为有效面积，根据图示可知b线圈的有效面积等于a线圈的面积，则穿过b线圈的磁通量与穿过a线圈的磁通量相等，即为Φ。 故选B。 6．B 【详解】由图可知，穿过两线圈的磁感线的条数相同，则磁通量相同，即大小两线圈的磁通量之比为1:1。 故选B。 7．D 【详解】A．“－15J”的功表示功的正负，不表示大小，故 A错误； B．“－5m/s”的速度，负号表示速度方向与正方向相反，不表示大小，故B错误； C．“－5Wb”的磁通量，负号表示磁感线进出面的方向，不表示大小，故C错误； D．“－5V”的电势，负号表示电势比零小，表示大小，故D正确。 故选D。 8．B 【详解】A．地磁场由南指向北，导线不通电时，即只在地磁场作用下，小磁针的N极指向北，故A错误； B．小磁针N极向纸外偏转，表明电流产生的磁场在小磁针位置的方向向东，根据安培定则可知，导线中的电流方向由北向南，故B正确； C．将磁针远离导线，通电导线在磁针处的磁场减小，磁针与导线的夹角满足 可知磁针与导线的夹角将减小，故C错误； D．由于地磁场不为零，磁针静止后与导线的夹角小于90°，故D错误。 故选B。 9．D 【详解】AB．此时只有一半的线圈在磁场中，穿过线圈的磁通量为 故AB错误； C．线圈绕ab边旋转角时，根据几何关系可知，线圈整个进入磁场，线圈在垂直于磁场方向的投影面积为 穿过线圈的磁通量为 磁通量不变，穿过线圈 abcd的磁通量变化量为零，故C错误； D．线圈绕ab边旋转角时，根据几何关系可知，线圈整个进入磁场，线圈在垂直于磁场方向的投影面积为 穿过线圈的磁通量为 磁通量为标量，则穿过线圈磁通量的变化量为 故D正确。 故选D。 10．AB 【详解】ABD．磁感应强度的方向就是磁场的方向，规定为小磁针静止时N极所指的方向，也是小磁针N极的受力方向，故AB正确， D错误； C．垂直于磁场放置的通电直导线的受力方向与磁感应强度的方向垂直，故C错误。 故选AB。 11．AC 【详解】A．电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度一定为零，A正确； B．若一小段通电导线平行磁场方向放置，则通电导线在该处不受磁场力的作用，而该处磁感应强度不为零，B错误； C．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱，C正确； D．把一小段通电导线垂直磁场方向放在磁场中某处，它所受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱，D错误。 故选AC。 12．AC 【详解】在水平位置时穿过线框的磁通量为 在竖直位置时穿过线框的磁通量为 磁通量的变化量的大小为 故选AC。 13．BSsinθ，BScosθ 【详解】画出主视图并作出平面的法线如图甲所示 B与法线的夹角为，则穿过线框的磁通量 当线框顺时针转过90°角时，画出主视图并作出平面的法线如图乙所示。 B与法线的夹角为θ，则穿过线框的磁通量 Φ2=BScosθ 14．10Wb，8.66Wb 【详解】如图中Ⅰ位置，穿过该线圈的磁通量是 若线圈平面与磁场方向夹角为60°，如图中位置，则穿过高线圈的磁通量是 15．，，不变 【详解】根据题意，由公式可得，该磁场的磁感应强度为 当环面转至与磁场方向平行时，通过环的磁通量为零；匀强磁场的磁感应强度由磁场本身决定，则在闭合导线环旋转的过程中该处匀强磁场的磁感应强度不变。 16． 【详解】MN在P点产生的磁感应强度大小相等，根据安培定则，电流M在P点的磁场向右上方，电流N在P点的磁场的方向向右下方，所以合磁场的方向一定右。如图。 B组能力提升训练题答案 1．A 【详解】ABC．根据磁通量的公式 磁场的有效面积为 所以线圈在图示位置时的磁通量为 A正确，B错误，C错误； D．线圈转过180度后，磁通量为 所以磁通量的变化量 磁通量的变化量大小为，D错误。 故选A。 2．A 【详解】由磁通量的公式 具有磁场的有效面积为 解得 故选A。 3．B 【详解】A．磁场在沿着x方向的分量为 通过平面的磁通量为 故A错误； B．磁场在沿着y方向的分量为 通过平面的磁通量为 故B正确； C．磁感应强度B平行于xOy平面，通过平面的磁通量为0，故C错误； D．平面与y轴平行，所以磁场在y轴方向的分量通过平面的磁通量为零，平面在垂直x轴方向的投影为平面，所以，通过平面的磁通量为 故D错误。 故选B。 4．A 【详解】三导线内的电流大小都相同，与O点间的距离也相同，则三导线在O点产生的磁感应强度大小相等，设为B1，根据安培定则和平行四边形定则，B、C两导线在O点产生的合磁感应强度大小为B1，方向垂直于AO向左，A导线在O点产生的磁感应强度大小也为B1，方向与B、C两导线在O点产生的合磁感应强度同向，则三导线在O点产生的合磁感应强度大小为2B1，加上大小为B0的匀强磁场后O点的合磁感应强度为零，则 2B1=B0 解得 B1= 撤去匀强磁场和导线A，则B、C两导线在O点产生的合磁感应强度大小为，方向垂直于AO方向向左，A项正确，BCD错误。 故选A。 5．C 【详解】由题意，结合安培定则，M导线在O处的磁感应强度大小为2B，方向垂直MO向右， P、Q导线在三角形中心O处的合磁场方向垂直MO向右，由于夹角为，合磁场大小为B，故三根导线在O处合磁场的磁感应强度大小为 故选C。 6．C 【详解】设正方体的边长为L，则，，导线M中的电流在O点产生的磁场的磁感应强度大小为 在A点产生的磁场的磁感应强度大小为 方向沿BA方向，如图所示。导线N中的电流在A点产生的磁场的磁感应强度大小为 方向垂直于HA斜向上，如图所示 由几何关系可知和垂直，则A点的合磁感应强度大小为 故选C。 7．D 【详解】AB．此时只有一半的线圈在磁场中，穿过线圈的磁通量为 故AB错误； C．线圈绕ab边旋转角时，根据几何关系可知，线圈整个进入磁场，线圈在垂直于磁场方向的投影面积为 穿过线圈的磁通量为 磁通量不变，穿过线圈 abcd的磁通量变化量为零，故C错误； D．线圈绕ab边旋转角时，根据几何关系可知，线圈整个进入磁场，线圈在垂直于磁场方向的投影面积为 穿过线圈的磁通量为 磁通量为标量，则穿过线圈磁通量的变化量为 故D正确。 故选D。 8．D 【详解】由题意知，磁场中单位体积所具有的能量叫作能量密度，其值为，条形磁体与铁片P之间的磁场具有的能量等于拉力F做的功，故有 能量密度为磁场中单位体积所具有的能量，故有 联立可解得 故选D。 9．B 【详解】根据安培定则，作出三根长直导线分别在点处产生的磁场方向，如图甲所示 在点处产生的磁感应强度大小为 在点处产生的磁感应强度大小为 在点处产生的磁感应强度大小为 先将正交分解，则沿轴负方向的分量为 同理，沿轴负方向的分量为 故轴负方向的合磁感应强度为 y轴正方向的合磁感应强度为 故最终的合磁感应强度的大小为 设与轴正方向的夹角为，则 则 如图乙所示 某时刻有一质子（电荷量为）正好以与轴正方向成角的速度斜向上经过原点，由左手定则可知，质子所受洛伦兹力的方向垂直纸面向外，大小为 故选B。 10．D 【详解】根据题目中的定义，长直导线M在O点产生的磁场为 方向为垂直纸面向里；已知O处的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外，则长直导线N在O点产生的磁场方向垂直于纸面向外，即电流方向为竖直向上，根据磁场强度的矢量式得 解得 则P点场强方向为垂直于纸面向外，大小为 Q点场强方向为垂直于纸面向里，大小为 故选D。 11．AB 【详解】ABD．磁感应强度的方向就是磁场的方向，规定为小磁针静止时N极所指的方向，也是小磁针N极的受力方向，故AB正确， D错误； C．垂直于磁场放置的通电直导线的受力方向与磁感应强度的方向垂直，故C错误。 故选AB。 12．AB 【详解】A．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向右运动到位置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； B．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； C．位于位置2时，线框与磁场方向平行，故线框在磁场中的有效面积为0，故穿过线框的磁通量为0，故C错误； D．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。 故选AB。 【点睛】理解线框在磁场中的有效面积的含义，再根据磁通量的求解公式进行解答。 13．BD 【详解】A．线框以ad边为轴，从图示位置开始匀速转动过程中，磁通量发生变化，所以有感应电流产生，故A错误； B．线框以ad边为轴，从图示位置转过30°角时，穿过线框的磁通量为 故B正确； C．线框以ad边为轴，从图示位置转过60°角时，穿过线框的磁通量为 故C错误； D．转过180°角过程中，穿过线框的磁通量变化量为 故D正确。 故选BD。 14．磁通量减小 【详解】磁感线是闭合曲线，在磁铁内部磁感线由S极指向N极，在磁铁外部磁感线由N极指向S极，且分布在磁铁外的广阔区域内。因为向上的磁感线等于向下的磁感线，因此穿过软导线所包围面积的磁通量为向上的磁通量减去向下的磁通量。将软导线向外拉时，穿过它向下的磁通量增加，而向上的磁通量不变，则总的磁通量减小，即净磁通量减小。 15．，方向与斜边夹角满足 【详解】根据安培定则，和在点处产生的磁感应强度的方向相同，大小均为，合成大小为，在点产生的磁感应强度与它们垂直，如图所示 则点处实际磁感应强度的大小为 设与斜边夹角为，则有 16． 【详解】用力将铁片与磁铁缓慢拉开一段微小距离的过程中，可认为拉力F不变，此过程F做的功 间隙中的磁场能量 由题意得 E=W 则有 可求得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$