13.2 磁感应强度 磁通量 课时训练-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 本同步练习通过“对点训练-综合训练”分层设计，以选择+计算题型覆盖磁感应强度理解、叠加及磁通量计算，梯度从概念辨析到综合应用，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |对点训练（基础概念）|磁感应强度定义及公式理解|通过辨析题（如第1题）巩固物理观念| |对点训练（进阶应用）|磁感应强度矢量叠加|结合几何情境（如第4题）培养科学推理| |综合训练（综合提升）|磁通量计算及综合应用|计算题（如13题）提升科学探究能力|

第2节 磁感应强度 磁通量 课时训练 对点训练 一、选择题: 题组一　磁感应强度的理解 1.关于静电场中的电场强度和磁场中的磁感应强度，下列说法正确的是(　　) A.电场强度是矢量，真空中点电荷产生电场的电场强度定义式为E＝k B.电场强度的公式E＝，适用于任何静电场 C.磁感应强度B是矢量，其定义式为B＝ D.由磁感应强度公式B＝，磁感应强度的大小与直线电流的大小和受力大小有关 2.有一小段通电导线，长0.1 m，通过导线的电流为5 A，把它放入磁场中某一位置，受到的磁场力是1 N，则该处磁感应强度的大小可能为(　　) A.0.8 T B.1.2 T C.1.8 T D.2.2 T 3.先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直。如图所示，图中a、b图线分别表示在磁场中A、B两点处导线所受的力F与通过导线的电流I的关系。下列说法中正确的是(　　) A.A、B两点磁感应强度大小相等 B.A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度 C.A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度 D.无法比较A、B两点磁感应强度的大小 题组二　磁感应强度的叠加 4.如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1，若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为(　　) A.∶1 B.∶2 C.1∶1 D.1∶2 5.如图所示，直角三角形abc，∠a＝60°，通电长直导线分别放置在a、b二点。二根导线中的电流大小分别为I、3I，方向均垂直纸面向里。通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度B＝，其中I表示电流强度，r表示该点到导线的距离，k为常数。已知a点处导线在c点产生的磁感应强度大小为B0，则c点的磁感应强度大小为(　　) A.B0 B.2B0 C.B0 D.4B0 6.已知直导线中电流在周围空间产生的磁感应强度大小为B＝k，k为常量，I为电流强度，r为到导线的距离。b、c、d三根长通电直导线垂直于纸面放置，电流方向如图所示，ac垂直于bd且ab＝ad＝ac，b、c、d三根导线中电流强度分别为I、I、2I。已知导线c在a点的磁感应强度大小为B，则a点处的合磁感应强度大小为(　　) A.B B.3B C.2B D.B 7.(多选)三根在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示。a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是(　　) A.B1＝B2<B3 B.B1＝B2＝B3 C.a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里 D.a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里 题组三　磁通量的理解和计算 8.关于磁通量的概念，以下说法中正确的是(　　) A.磁感应强度越大，线圈面积越大，穿过闭合回路的磁通量不一定大 B.磁感应强度不变，线圈面积不变，则磁通量就不变 C.穿过线圈的磁通量为零，说明磁感应强度一定为零 D.磁通量发生变化，不是磁场发生变化引起的就是线圈面积变化引起的 9.面积是1.50 m2的导线环，处于磁感应强度为2.0×10－2 T的匀强磁场中，环面与磁场垂直。则穿过该导线环的磁通量等于(　　) A.2.5×10－2 Wb B.1.5×10－2 Wb C.3.0×10－2 Wb D.4.0×10－2 Wb 10.我国拥有世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“天眼”，如图所示。“天眼” “眼眶”所围圆面积为S，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行、垂直方向上的分量分别为B1、B2，则穿过“眼眶”的磁通量大小为(　　) A.0 B.BS C.B1S D.B2S 综合训练 一、选择题: 11.如图所示，a、b线圈套在磁铁中部，在同一平面且与磁铁垂直，穿过它们的磁通量分别为Φa、Φb，则(　　) A.Φa＞Φb 　　　　　 B.Φa＜Φb C.Φa＝Φb 　　　　　 D.不能确定 二、计算题: 12.如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.8 T，矩形线圈abcd的面积S＝0.5 m2，B与线圈所在平面垂直，线圈一半在磁场中，则当线圈从图示位置绕ab边转过60°时，穿过线圈的磁通量的变化量为多少？ 13.如图所示，将半径分别为R甲＝10 cm、R乙＝15 cm的单匝圆形线圈甲、乙放在水平面上，且两线圈为同心圆，在线圈甲内加垂直线圈平面向下的磁感应强度为B1＝0.8 T的匀强磁场。则：(π取3.14，计算结果保留3位有效数字) (1)若磁场的磁感应强度减小到B2＝0.4 T，则穿过两线圈的磁通量的变化量分别为多少？ (2)若保持匀强磁场的磁感应强度大小不变，方向转到与竖直方向成30°角，则穿过线圈甲的磁通量的变化量为多少？ (3)若保持匀强磁场不变，将线圈乙转过180°角，则穿过线圈乙的磁通量的变化量为多少？ 参考答案： 1.答案　C解析　电场强度是矢量，其定义式为E＝，公式k为点电荷场强的决定式，故A错误；电场强度的公式E＝，仅适用于匀强电场，故B错误；磁感应强度是矢量，其定义式为B＝，磁感应强度与直线电流无关，只由磁场本身性质决定，故C正确，D错误。 2.答案　D解析　若导线与磁场垂直，则该处的磁感应强度大小 B＝＝ T＝2 T，若导线不与磁场垂直，由F＝B⊥Il得B⊥＝2 T，B⊥只是B的一个分量，则磁感应强度大小B>2 T，故A、B、C错误，D正确。 3.答案　B解析　导线受到的磁场力F＝BIl，对于题图中给出的F－I图线，直线的斜率k＝Bl，由题图可知ka>kb，又因A、B两点引入导线的长度l相同，故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度，故选B。 4.答案　B解析　根据安培定则，两根导线在O点产生的磁场方向一致，依题意，每根导线在O点产生的磁感应强度大小为，方向竖直向下。则当M处长直导线移至P点时，两根导线在O点产生的磁场方向之间的夹角为60°，则O点合磁感应强度大小为B2＝2××cos 30°＝B1，则B2与B1之比为∶2，故A、C、D错误，B正确。 5.答案　B解析　设a、c间距为r，由几何知识知b、c间距为r，用右手螺旋定则判断通电直导线a在c点所产生的磁场方向水平向左，大小是Ba＝＝B0，用安培定则判断通电直导线b在c点所产生的磁场方向竖直向下，大小 Bb＝k＝B0，根据矢量的合成法则，结合三角知识，则通电导线在c点产生磁场的合磁感应强度大小为B＝＝2B0，故A、C、D错误，B正确。 6.答案　A解析　由于直导线c在a点处的磁感应强度大小为B，又因为b、c、d三根导线中电流强度分别为I、I、2I，且ab＝ad＝ac，所以直导线b在a点的磁感应强度大小也等于B，而直导线d在a点的磁感应强度大小等于2B，根据安培定则可判断方向如图所示，b和d直导线在a点产生的磁感应强度方向向左，合成后大小为3B，c直导线在a点产生的磁感应强度方向向下，大小为B，根据平行四边形定则，可知a点的磁感应强度大小为B合＝＝B，故B、C、D错误，A正确。 7.答案　AC解析　a、b、c三处的磁感应强度是三根通电导线所产生磁场的磁感应强度的叠加。根据安培定则可知左、右两根导线在a处产生的磁场方向相反，因为距离相等，所以磁感应强度大小相等，所以左、右两根导线在a处产生磁场的磁感应强度的矢量和为零，a处的磁感应强度等于下面导线在该处产生磁场的磁感应强度，所以a处的磁感应强度方向垂直于纸面向外；同理可知b处的磁感应强度等于右面的导线在该处产生磁场的磁感应强度，所以b处的磁感应强度方向也垂直于纸面向外，三根通电导线在c处产生的磁场方向均是垂直于纸面向里，所以合磁感应强度方向垂直纸面向里，所以B1＝B2<B3，选项A、C正确，B、D错误。 8.答案　A解析　根据磁通量的定义可知，磁通量的大小与磁感应强度的大小、线圈面积、磁感应强度和线圈平面之间的夹角都有关系，故A正确，B错误；磁通量的定义式是Φ＝B·S⊥，其中B⊥是磁感应强度在垂直线圈平面的方向上的分量，S⊥是线圈平面在垂直磁感线的平面上的投影面积，因此，穿过线圈的磁通量为零，可以说明B⊥＝0或者S⊥＝0，不能说明磁感应强度一定为零以及线圈面积一定为零，故C错误；磁通量变化不仅与B、S有关，还与它们的夹角有关，故D错误。 9.答案　C解析　穿过该导线环的磁通量Φ＝BS＝3.0×10－2 Wb，故C正确，A、B、D错误。 10.答案　D解析　在地磁场中，“眼眶”与磁场B1平行，穿过“眼眶”的磁通量Φ1＝0，“眼眶”与磁场B2垂直，则穿过“眼眶”的磁通量Φ2＝B2S，故A、B、C错误，D正确。 11.答案　A解析　根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下。由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，a的面积小，抵消较少，则磁通量较大，所以Φa＞Φb，故A正确。 12.答案　0 解析　Φ1＝B·S＝0.8××0.5 Wb＝0.2 Wb Φ2＝BS·cos 60°＝0.2 Wb 因此得ΔΦ＝Φ2－Φ1＝0。 13. 答案:(1)1.26×10－2 Wb　1.26×10－2 Wb　 (2)3.37×10－3 Wb　(3)5.02×10－2 Wb 解析　(1)线圈甲面积正好与圆形磁场区域重合，设圆形磁场区域半径为r， 则r＝R甲，Φ1＝B1πr2，Φ2＝B2πr2 ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|B2－B1|πr2≈1.26×10－2 Wb 线圈乙面积大于圆形磁场面积，有磁感线穿过的面积与线圈甲相同，故磁通量的变化量与线圈甲相同。 (2)磁场转过30°，线圈甲在垂直磁场方向的投影面积为 πr2cos 30°，则Φ3＝B1πr2cos 30° ΔΦ1＝|Φ3－Φ1|＝B1πr2(1－cos 30°)≈3.37×10－3 Wb。 (3)初状态磁感线从正对读者的一面穿入，线圈转180°后，磁感线从正对读者的一面穿出，故ΔΦ2＝|－B1S－B1S|＝2B1πr2≈5.02×10－2 Wb。 学科网（北京）股份有限公司 $