3.2 磁感应强度 磁通量(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册(教科版)
2026-10-14
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摘要:
**基本信息**
聚焦磁感应强度与磁通量核心概念,通过基础辨析与综合应用,构建从概念理解到矢量叠加的递进训练体系,培养物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础对点练|7题|概念辨析(如电场线与磁感线)、公式应用(F=IlB、Φ=BS)|从磁感应强度定义式理解到磁通量计算,建立概念间内在联系|
|素养综合练|5题|磁场叠加(多电流磁场合成)、磁通量变化量计算|通过矢量合成模型,实现从单一公式到复杂情境的应用拓展|
内容正文:
2.磁感应强度 磁通量
1.(2026•四川宜宾期末)关于电场和磁场,下列说法正确的是( )
A.磁感线和电场线都是闭合曲线
B.电场中电场强度为零的地方电势一定为零
C.由B=可知,一小段通电导线在某处所受磁场力为零,则此处磁感应强度为零
D.穿过某线圈的磁通量为零,但磁感应强度不一定为零
2.在磁场中的同一位置放置一条直导线,导线的方向与磁场方向垂直,则下列描述导线受到的磁场力(通电导线在磁场中受到的力)F的大小与通过导线的电流I的关系图像正确的是( )
3.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
4.(2026•四川内江期末)三个完全相同的彼此绝缘的刚性金属圆线圈相切固定在同一平面内,公切线分别交于a、b、c三点,在线圈中通有大小相等、方向如图所示的电流I。测得a、b两点的磁感应强度大小分别为B1、B2,则c点的磁感应强度( )
A.大小为B2,方向垂直纸面向里
B.大小为B2,方向垂直纸面向外
C.大小为B1,方向垂直纸面向里
D.大小为B1,方向垂直纸面向外
5.〔多选〕三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形,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角平分线上,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
6.〔多选〕(2026•四川泸州阶段考)如图所示,a、b、c是一个等边三角形的三个顶点,三角形在竖直平面,ab边水平。图甲在a、b两点分别放置正、负等量异种点电荷,已知a点电荷在c处产生的电场强度大小为E。图乙在a、b两点分别放置电流大小相等、电流方向垂直纸面向里和垂直纸面向外的两根通电导线,已知a点电流在c处产生的磁感应强度大小为B。不考虑其他因素的影响,则有( )
A.图甲中c处的电场强度大小为E,方向水平向右
B.图甲中c处的电场强度大小为E,方向竖直向上
C.图乙中c处的磁感应强度大小为B,方向竖直向下
D.图乙中c处的磁感应强度大小为B,方向水平向右
7.在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q平行于纸面固定放置。在两导线中通有图示方向电流I时,纸面内与两导线等距离的a点处的磁感应强度为零。下列说法正确的是( )
A.匀强磁场方向垂直纸面向里
B.将导线Q撤去,a点磁感应强度为B0
C.将导线P撤去,a点磁感应强度为B0
D.将导线Q中电流反向,a点磁感应强度为2B0
8.〔多选〕彼此绝缘、相互交叉的两根通电直导线与闭合线圈共面,图中穿过线圈的磁通量可能为零的是( )
9.如图所示,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强度的大小为( )
A.0 B.B0
C.B0 D.2B0
10.两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,EO与O′Q在一条直线上,PO′与OF在一条直线上,两导线相互绝缘,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,则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为( )
A.B、0 B.0、2B
C.2B、2B D.B、B
11.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,磁感应强度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?
12.(2026•四川内江期末)如图所示,在垂直纸面向外的匀强磁场中,一根长L=0.2 m的直导线垂直磁场方向放置,当导线中通以I=5 A的电流时,导线受到的安培力F=1 N。
(1)通电导线所在空间的磁感应强度B的大小为多少?
(2)若通电导线的电流增大到I′=6 A,其他条件保持不变,则此时导线受到的安培力F′的大小。
答案
2.磁感应强度 磁通量
1.D 电场线是不闭合曲线,磁感线是闭合曲线,故A错误;电场强度与电势无关,电场强度为零的点,电势不一定为零,故B错误;磁感应强度只与磁场本身有关,与电流元和电流元的受力无关;由B=可知,若一小段通电导线在磁场中与磁场方向平行时,则通电导线在该处所受磁场力是零,可磁感应强度不是零,故C错误;当线圈的平面与磁场方向平行时,穿过线圈的磁通量是零,但磁感应强度不是零,故D正确。
2.A 根据题意,导线方向与磁场方向垂直,则导线受到的磁场力大小与通过导线的电流大小之间的关系满足F=IlB,故A正确。
3.C 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。
4.A 根据安培定则,可知b和c点最上面的线圈产生的磁场方向与最下面的两个线圈产生的磁场方向相反;由对称性结合磁场的叠加原理可知,c点的磁感应强度大小与b点处的磁感应强度大小相等,都等于最邻近的线圈在该点产生的磁感应强度的大小(离该点较远的两线圈在该点的磁场叠加后为零),大小为B2,对c点来说,最邻近的线圈在c点的磁感应强度方向垂直纸面向里。故选A。
5.AC a、b、c三处的磁感应强度是三根导线所产生的磁感应强度的叠加。根据安培定则可判断出左、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处产生的磁感应强度的矢量和为零,a处的磁感应强度等于下面那根导线在该处产生的磁感应强度,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边的导线在该处产生的磁感应强度,所以b处的磁感应强度方向也垂直纸面向外,三根导线在c处产生的磁场方向均垂直于纸面向里,所以合磁感应强度方向垂直于纸面向里,且B1=B2<B3,故选项A、C正确,B、D错误。
6.AC 如图所示,图甲′中a点电荷在c处产生的电场强度大小为E,方向沿ac方向;b点电荷在c处产生的电场强度大小也为E,方向沿cb方向,两个分电场方向夹角为120°,则由平行四边形定则可知,c处的电场强度大小为E,方向水平向右,故A正确,B错误;图乙′中根据右手螺旋定则可知,a处直导线在c点的磁场方向垂直ac斜向右下,大小为B;b处直导线在c点的磁场方向垂直bc斜向左下,大小为B;两个分磁场方向夹角为120°,可知c处的磁感应强度大小为B,方向竖直向下,故C正确,D错误。
7.C 根据安培定则可得两长直导线P和Q在a点所产生的磁场方向都垂直纸面向里,所以匀强磁场方向应该垂直纸面向外,a点处的磁感应强度为零,所以每根导线在a点处产生的磁感应强度为B0。 匀强磁场方向应该垂直纸面向外,故A错误;将导线Q撤去,a点磁感应强度应为B0,故B错误; 将导线P撤去,a点磁感应强度为B0,C正确;将导线Q中电流反向,a点磁感应强度为B0,故D错误。
8.AD 根据安培定则知,A中电流I1在右侧磁场方向垂直纸面向里,I2在上方磁场方向垂直纸面向外,所以穿过线圈的磁通量可能为零,故A正确;根据安培定则知,B中电流I2在线圈中产生磁场的方向是上半部分垂直纸面向里,下半部分垂直纸面向外,互相抵消,I1在左侧磁场方向垂直纸面向外,所以穿过线圈的磁通量不可能为零,故B错误;根据安培定则知,C中电流I1在右侧磁场方向垂直纸面向外,I2在上方磁场方向垂直纸面向外,所以穿过线圈的磁通量不可能为零,故C错误;根据安培定则知,D中电流I1在线圈位置的磁场方向垂直纸面向外,I2在线圈位置的磁场方向垂直纸面向里,所以穿过线圈的磁通量可能为零,故D正确。
9.C 导线P和Q中电流I均向里时,设其在a点产生的磁感应强度大小BP=BQ=B1,如图所示,则其夹角为60°,它们在a点的合磁场的磁感应强度平行于PQ向右、大小为B1。又根据题意Ba=0,则B0=B1,且B0平行于PQ向左。若P中电流反向,则BP反向、大小不变,BQ和BP大小不变,夹角为120°,合磁场的磁感应强度大小为B1′=B1(方向垂直PQ向上、与B0垂直),a点合磁场的磁感应强度B==B0,故A、B、D错误,C正确。
10.B 两直角导线可以等效为如图所示的两直导线,由安培定则可知,两直导线分别在M处的磁感应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外,故M处的磁感应强度为零;两直导线在N处的磁感应强度方向均垂直纸面向里,故N处的磁感应强度为2B,选项B正确。
11.0
解析:Φ1=B••S=0.8××0.5 Wb=0.2 Wb
Φ2=BS•cos 60°=0.2 Wb
所以磁通量的变化量为ΔΦ=Φ2-Φ1=0。
12.(1)1 T (2)1.2 N
解析:(1)当导线中通以I=5 A的电流时,导线受到的安培力F=1 N,故磁感应强度为
B===1 T。
(2)通电导线的电流增大到I′=6 A,磁感应强度不变,故导线受到的安培力F′=BI′L=1×6×0.2 N=1.2 N。
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