内容正文:
必修三 第十三章《电磁感应与电磁波初步》课前课中课后
试题精准练
教材:人教版必修三
课题:第十三章《电磁感应与电磁波初步》第2节 磁感应强度 磁通量
一、课前预习精准练(10分钟)
(一)知识点梳理
1.磁感应强度定义:当通电导线与磁场垂直时,通电导线所受磁场的作用力F与电流I和导线长度L的乘积IL之比,称为磁感应强度.
2.磁感应强度定义式:B=.
3.磁感应强度单位:特斯拉,简称特,符号是T,1 T=1 N/(A·m).
4.磁通量定义:在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,设磁场磁感应强度为B,平面面积为S,磁感应强度B与面积S的乘积叫作穿过该平面的磁通量,简称磁通。用Φ表示磁通量。
5.磁通量公式:Φ=BS。
6.磁通量单位:韦伯,简称韦,符号是Wb。
(二)课前小练
1.“比值定义法”对于构建物理概念有着重要作用,是物理学中一种常用方法,下面表达式中不属于比值定义法的是( )
A.电阻: B.磁感应强度:
C.电场强度: D.电流强度:
2.关于磁通量,下列说法正确的是( )
A.磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量
B.磁感应强度越大,磁通量越大
C.通过某一平面的磁通量为零,该处磁感应强度不一定为零
D.磁通量就是磁感应强度
3.一根长为0.5m、电流为4A的通电导线,放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,受到安培力的大小可能是( )
A.0 B.1.0N C.1.4N D.0.8N
2、 课中提升精准练(10分钟)
1.如图所示,半径为R的圆线圈共有n匝,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.πBR2 B.πBr2
C.nπBR2 D.nπBr2
2.在匀强磁场中某处P放一个长度为L=20 cm、通电电流I=0.5 A的直导线,测得它受到的最大磁场力为F=1.0 N,其方向竖直向上,现将该通电导线从磁场撤走,则P处磁感应强度为( )
A.零 B.10 T,方向竖直向上
C.0.1 T,方向竖直向上 D.10 T,方向肯定不是竖直向上
3.磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,通过它的电流是2.5 A,导线长1 cm,它受到的磁场力为5.0×10-2 N.求:
(1)这个位置的磁感应强度大小;
(2)当把通电导线中的电流增大到5 A时,这一位置的磁感应强度大小;
三、课后巩固精准练(10分钟)
1.(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量间关系的是( )
2.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OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上,匀强磁场的磁感应强度为B,穿过线圈的磁通量为Φ,若线圈绕OO′轴转过60°的过程中,磁通量的变化量为ΔΦ,则Φ和ΔΦ的大小分别为( )
A., B.,
C.BL2, D.NBL2,
3.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”。在如图所示磁场中,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.Φ1最大 B.Φ2最大
C.Φ3最大 D.Φ1、Φ2、Φ3相等
4.如图所示,线圈平面与水平方向夹角θ=60°,磁感线竖直向下,线圈平面面积S=
0.4 m2,匀强磁场磁感应强度B=0.6 T,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°角,则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?
5.如图所示,在同一水平面内的两导轨ab、cd相互平行,相距2m并在竖直向上的磁场中,一根质量为3.6kg、有效长度为2m的金属棒放在导轨上,当金属棒中的电流为5A时,金属棒做匀速运动;当金属棒中的电流增大到8A时,金属棒能获得2m/s2的加速度。求:
(1)磁场的磁感应强度大小为多少?
(2)金属棒与水平导轨间的动摩擦因数?
四、知识点记忆
1.磁通量的变化量
(1)当B不变,有效面积S变化时,ΔΦ=B·ΔS.(B、S相互垂直时)
(2)当B变化,S不变时,ΔΦ=ΔB·S.(B、S相互垂直时)
(3)B和S同时变化,ΔΦ=Φ2-Φ1.
五、参考答案
(一)前预习精准练
课前小练
1.D 2.C 3. ABD
(二)课中提升精准练
1.B 2.D
3.(1)由磁感应强度的定义式得B== T=2 T.
(2)磁感应强度B是由磁场本身决定的,和导线的长度L、电流I的大小无关,所以该位置的磁感应强度大小还是2 T.
(三)课后巩固精准练
1.BC 2.A 3.A
4.(1)线圈在垂直磁场方向上的投影面积
S⊥=Scos 60°=0.4× m2=0.2 m2
穿过线圈的磁通量Φ1=BS⊥=0.6×0.2 Wb=0.12 Wb.
线圈以cd为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直,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=-0.6×0.4 Wb=-0.24 Wb.
故磁通量的变化量ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|-0.24-0.12| Wb=0.36 Wb.
(2)当θ=90°时,线圈在垂直磁场方向上的投影面积S⊥′=0,据Φ=BS⊥知,此时穿过线圈的磁通量为零.当θ=0时,线圈平面与磁场垂直,此时S⊥″=S,穿过线圈的磁通量最大.
5.(1)对金属棒进行受力分析,利用牛顿第二定律可得,当金属棒中的电流为5A时
当金属棒中的电流为8A时 可得,
(2) 根据 解得
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