第3章 第2节 磁感应强度 磁通量-课后达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第三册教用Word(教科版)

　　 题组1　磁感应强度 1．关于磁场、磁感线及磁感应强度，下列说法正确的是(　　) A．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的 B．磁感线总是从磁体的N极发出，终止于S极 C．同一通电导线放在磁感应强度大处，受到的磁场力一定大 D．磁场中某点磁感应强度的方向就是置于该处小磁针N极所受磁场力的方向 解析：选D。磁场是客观存在的特殊物质，A错误；磁感线是闭合曲线，磁体外部由N极指向S极，内部由S极指向N极，B错误；只有当通电导线与磁场方向垂直时，才能根据B＝知同一通电导线放在磁感应强度大处，受到的磁场力大，C错误；物理学规定，小磁针静止时N极指向为磁感应强度的方向，即所受磁场力的方向，D正确。 2．关于磁感应强度B、电流I、导线长度L和电流所受磁场力F的关系，下列说法正确的是(　　) A．在B＝0的地方，F一定等于零 B．在F＝0的地方，B一定等于零 C．若B＝1 T，I＝1 A，L＝1 m，则F一定等于1 N D．若L＝1 m，I＝1 A，F＝1 N，则B一定等于1 T 解析：选A。应用公式B＝或F＝IBL时要注意导线必须垂直于磁场方向放置，B、C、D错误，A正确。 3．在匀强磁场中某处P放一个长度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F＝1.0 N，其方向竖直向上，现将该通电导线从磁场中撤走，则P处磁感应强度为(　　) A．0 B．10 T，方向竖直向上 C．0.1 T，方向竖直向下 D．10 T，方向肯定不沿竖直向上的方向 解析：选D。由题意，通电导线放入磁场中所受磁场力最大，说明导线与磁场垂直，则由F＝BIL得B＝＝ T＝10 T，因磁感应强度B的方向与磁场力方向是垂直关系，故知B的方向肯定不是竖直向上。磁感应强度是由磁场本身决定的，与是否放通电导线无关，故将该通电导线从磁场撤走，P处磁感应强度保持不变，D正确。 4.通电螺线管的磁感线分布如图所示，A、B两点在螺线管的中轴线上且到螺线管两端点的距离相等，则A、B两点的磁感应强度(　　) A．大小相等，方向相反 B．大小相等，方向相同 C．大小不等，方向相反 D．大小不等，方向相同 解析：选B。根据磁感线的性质可知，A、B两点在螺线管的中轴线上且到螺线管两端点的距离相等，磁感线疏密程度相同，故大小相等，同时两点处磁感线的切线方向相同，故磁感应强度方向相同，故B正确，A、C、D错误。 题组2　磁通量 5．(2024·江苏淮安联考)面积为2.0×10－2 m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为4.0×10－2 T的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是(　　) A．8.0×10－4 Wb　　　 B．8.0×10－2 Wb C．2 Wb D．0.5 Wb 解析：选A。根据题意可得，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量Φ＝BS＝4.0×10－2×2.0×10－2 Wb＝8.0×10－4 Wb。 6.(2024·广东高二学业考试)如图所示，矩形金属线框S与通有恒定电流的长直导线处在同一平面内。当S沿与导线平行的方向运动时，下列能正确反映穿过S的磁通量Φ随时间t变化的图像是(　　) 解析：选C。线框所在平面与导线产生的磁感线垂直，故矩形金属线框沿与导线平行的方向运动时，线框内的磁通量不发生变化。 7．(2024·江苏盐城一中期中)将面积为6.0×10－4 m2的圆面放入水平向右的匀强磁场中，圆面与磁感线之间的夹角为30°，如图所示，若穿过该圆面的磁通量为3.0×10－5 Wb，则此匀强磁场的磁感应强度B应等于(　　) A．1.8×10－9 T B．0.1 T C．5.8×10－2 T D．0.2 T 解析：选B。由题可得，穿过该圆面的磁通量Φ＝BS sin 30°，则此匀强磁场的磁感应强度B＝＝＝0.1 T。 8.如图所示，矩形线框abcd放置在水平面内，匀强磁场方向与水平方向成α角，已知cos α＝，线框面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量大小为(　　) A．BS B．BS C．BS D．BS 解析：选C。通过线框的磁通量大小Φ＝BS sin α＝BS。 9．关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是(　　) A．电场强度的定义式E＝适用于任何电场 B．电场中某点电场强度的方向与在该点的检验电荷所受电场力的方向相同 C．磁感应强度公式B＝说明磁感应强度B与放入磁场中的通电导线所受磁场力F成正比，与通电导线中的电流I和导线长度L的乘积成反比 D．磁感应强度公式B＝说明磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受磁场力的方向相同 解析：选A。电场强度的定义式E＝适用于任何电场，A正确；电场中某点电场强度的方向与在该点的带正电的检验电荷所受电场力的方向相同，B错误；磁感应强度公式B＝是磁感应强度的定义式，磁场中某点的磁感应强度是由磁场本身决定的，与放入磁场中的通电导线所受磁场力F以及通电导线中的电流I和导线长度L的乘积无关，C错误；磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受磁场力的方向垂直，D错误。 10．(2024·广东河源统考期末)王明同学乘坐飞机由南向北飞行，经过赤道上空时手持一根沿南北方向放置的通电直导线，电流方向由南指向北，直导线正上方有一点a，若通电直导线的磁场在a点处磁感应强度大小为B0，地磁场在a点处磁感应强度大小也为B0，不考虑地磁场磁偏角，则a点处磁感应强度大小为(　　) A．0 B．B0 C．B0 D．2B0 解析：选C。由安培定则可知通电直导线的磁场在a点处磁感应强度方向西指向东，地磁场在a点处磁感应强度方向由南指向北，根据矢量合成可知a点处磁感应强度大小B＝＝B0，故C符合题意。 11.(2024·广东广州统考期末)如图所示的是一边长为d的正方体，在FE、ND两边放置足够长的直导线，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中C点处的磁感应强度大小为(　　) A．0 B．2B C．B D．B 解析：选D。根据右手螺旋定则，放置在FE边的直导线中的电流在C点产生的磁场大小为B、方向沿CM，放置在ND边的直导线中的电流在C点产生的磁场大小为B、方向沿FC，故C点处的磁感应强度大小BC＝＝B，故D符合题意。 12.(2024·福建福州校考期末)如图所示，我国的球面射电望远镜(FAST)是世界上最大的单口径射电望远镜，直径500 m，被称为“超级天眼”。“天眼眼眶”所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行的分量大小、垂直的分量大小分别为B1、B2，则(　　) A．穿过“眼眶”的磁通量大小为62 500πB B．穿过“眼眶”的磁通量大小为62 500πB1 C．在地球自转90°的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为零 D．在地球自转180°的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量为125 000π 解析：选C。根据磁通量定义式Φ＝BS，可得穿过“眼眶”的磁通量大小Φ＝π(250)2B2＝62 500πB2，故A、B错误；地球自转90°的过程中，“超级天眼”相对于地球的位置没变，穿过“眼眶”磁通量没有变化，所以磁通量的变化量为零，故C正确；同理，地球自转180°的过程中，穿过“眼眶”磁通量的变化量也为零，故D错误。 13.(2024·河南商丘一中期中)如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，矩形线圈abcd的面积为S，共N匝，线圈的一边ab与磁感线垂直，线圈平面与磁场方向成30°角，则下列说法正确的是(　　) A．图示时刻穿过线圈的磁通量为NBS B．图示时刻穿过线圈的磁通量为NBS C．线圈从图示位置绕ab边转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化量的大小一定是BS D．线圈从图示位置绕ab边转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化量的大小可能是BS 解析：选D。穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，题图所示时刻穿过线圈的磁通量Φ＝BS sin 30°＝BS，故A、B错误；若线圈沿逆时针方向转过60°，则其磁通量Φ′＝BS，则穿过线圈的磁通量变化量ΔΦ＝Φ′－Φ＝BS－BS＝BS，若线圈沿顺时针方向转过60°，则其磁通量Φ″＝－BS sin 30°＝－BS，则穿过线圈的磁通量变化量ΔΦ′＝Φ″－Φ＝－BS－BS＝－BS，可知当线圈从题图所示位置绕ab边转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化量的大小可能是BS，也可能是BS，故C错误，D正确。 14.(2024·安徽高二联考)如图所示，有一垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B＝1 T，现于纸面内先、后放上圆线圈a、b，圆心均处于O处，线圈a的半径为1 m，匝数为100匝；线圈b的半径为2 m，匝数为10匝。 (1)求穿过线圈a和线圈b的磁通量大小。 (2)现仅将磁场方向改变为与纸面成30°角向里(磁场方向与纸面的线面为30°)，求线圈a中的磁通量大小。 (3)现仅将磁场反向，求线圈b中的磁通量的变化量大小。 解析：(1)根据公式得 Φa＝BSa＝π Wb Φb＝BSb＝4π Wb。 (2)当磁场方向改变为与纸面成30°角向里时线圈a中的磁通量大小 Φa′＝B sin 30°·Sa＝ Wb。 (3)磁场反向后线圈b中的磁通量的变化量大小 ΔΦb＝－BSb－BSb＝－8π Wb 故磁通量变化量大小为8π Wb。 答案：(1)π Wb　4π Wb　(2) Wb　(3)8π Wb 学科网（北京）股份有限公司 $