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

13.2 磁感应强度 磁通量 同步课时练 【基础过关练】 一、单选题 知识点一：磁感应强度的定义、方向、定义式的理解 1．关于磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A．若长为L、通过的电流为I的导线在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为 B．由知，B与F成正比，与IL成反比 C．由知，通电导线在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场 D．磁感应强度的方向就是小磁针静止时北极所受磁场力的方向 2．“特斯拉”是磁感应强度在国际单位制中的单位（符号），下列单位中与磁感应强度单位一致的是（　　） A． B． C． D． 知识点二：磁场的叠加（多根通电直导线，安培定则 + 矢量合成） 3．两根相同的长直导线平行固定在水平面上，导线中分别通以大小为和的同向电流。此时导线在两导线中央点产生的磁感应强度大小为。已知通电直导线在距导线相同距离处产生的磁感应强度与电流成正比。则点的磁感应强度（　　） A．大小为，方向垂直纸面向里 B．大小为，方向垂直纸面向里 C．大小为，方向垂直纸面向外 D．大小为，方向垂直纸面向外 4．如图所示，两根垂直纸面平行放置的长直导线和，通有大小相等、方向相反的电流。在纸面内与、等距处有一点，为的中点。下列说法正确的是（　　） A．点处的磁感应强度方向向下 B．点处的磁感应强度方向向下 C．点处的磁感应强度大于点处的磁感应强度 D．点处的磁感应强度等于点处的磁感应强度 5．关于磁场的认识，下列说法正确的是（　　） A．通电导线置于某处所受磁场力为零，则此处的磁感应强度一定为零 B．根据磁感应强度的定义式，可知B与F成正比 C．磁感应强度的方向与置于该处的通电导线受到的安培力的方向相同 D．匀强磁场的磁感应强度B的大小处处相等，方向处处相同 6．距离很近的两个平行异名磁极之间的磁场，除边缘部分外，可以认为是匀强磁场，如图所示。关于匀强磁场中各点的磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A．大小不等，方向不同 B．大小相等，方向相同 C．大小不等，方向相同 D．大小相等，方向不同 7．如图所示，将一垂直于磁场方向放置的线圈从处缓慢向右移动到处，则穿过线圈的磁通量（     ） A．减小 B．增大 C．不变 D．无法判断 知识点三：磁通量，有效投影面积计算 8．图甲是磁电式电表的内部构造，其截面如图乙，两软铁间的磁场近乎均匀分布，线圈从图乙所示位置顺时针旋转90°的过程中，穿过线圈的磁通量（　　） A．一直增大 B．保持不变 C．先增大后减小 D．先减小后不变 9．将一面积为S的单匝矩形线框置于竖直向上的匀强磁场中。已知磁感应强度大小为B，线框与竖直方向夹角为，如图所示。通过该矩形线框的磁通量为（     ） A． B． C． D． 10．如图所示，一面积为S的矩形线圈与竖直方向成角，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向水平向右，且磁感线与线圈abcd在竖直方向的投影垂直。将线圈绕ad轴逆时针（前视）转动30°角至水平位置，则穿过线圈平面的磁通量的变化量大小为（     ） A．0 B．BS C． D． 【能力提升练】 11．如图所示，空间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。矩形线框静置于水平桌面上，其面积。一通电长直导线沿水平方向固定在线框中心点正上方，其电流产生的磁场在点的磁感应强度，则（　　 ） A．O点的磁感应强度的大小为 B．O点的磁感应强度的大小为 C．穿过线框的磁通量大小为 D．穿过线框的磁通量大小为0Wb 12．如图所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，O'为MN的中点，c、d位于MN的连线上，且c、d到O'点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（     ） A．c处的磁感应强度方向向左 B．d处的磁感应强度方向向下 C．O'点处的磁感应强度为零 D．c、d处的磁感应强度方向相反 13．如图，四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xoy平面，导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点，正方形中心位于坐标原点O，e为的中点且在y轴上；四条导线中的电流大小相等，其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里，其余导线电流方向垂直坐标平面向外。则（     ） A．O点的磁感应强度方向沿y轴正方向 B．O点的磁感应强度方向沿y轴负方向 C．e点的磁感应强度方向沿y轴正方向 D．e点的磁感应强度方向沿y轴负方向 14．如图所示，面积大小为S的N匝矩形线圈abcd，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈可以绕O1O2转动。下列说法中正确的是（     ） A．当线圈从图示位置转过30°时，穿过线圈的磁通量的大小为BS B．当线圈从图示位置转过60°时，穿过线圈的磁通量大小NBS C．当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小 D．当线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小 二、多选题 15．（多选）如图所示，一个单匝线圈abcd水平放置，面积为S，有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B（     ） A．当线圈以ab边为轴转过30°时，穿过线圈的磁通量是BS B．当线圈以ab边为轴转过30°时，穿过线圈的磁通量是BS C．当线圈以ab边为轴转过60°时，穿过线圈的磁通量是BS D．当线圈以ab边为轴转过60°时，穿过线圈的磁通量是BS 16．（多选）如图所示，闭合线框abcd水平放置，面积，匝数，处在磁感应强度大小的匀强磁场中，磁场方向与水平方向夹角斜向上。已知，。则（     ） A．穿过线框的磁通量为 B．线框以ab为轴向下转过90°时，穿过线框的磁通量为0 C．线框以bc为轴向下转过53°，穿过线框的磁通量变化量为 D．线框以bc为轴向下转过53°，穿过线框的磁通量变化量为 17．（多选）如图所示，在水平面边长的正方形区域内，有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。现有一长方形线框可绕轴在竖直面内转动，，线框与水平方向的夹角为。下列说法正确的是（     ） A．当时，穿过线框的磁通量为2Wb B．当时，穿过线框的磁通量为1Wb C．当时，穿过线框的磁通量为1Wb D．当时，穿过线框的磁通量为2Wb 18．（多选）在等边三角形的三个顶点、、处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，三条导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。为三角形的内心，为边的中点，为边的中点，若通电导线在点产生的磁感应强度大小为，则（     ） A．点的磁感应强度大小为 B．点的磁感应强度方向由指向 C．点的磁感应强度方向由指向 D．导线处的磁感应强度方向由指向 【培优拓展练】 三、实验题 19．某实验小组用图示电路测量匀强磁场的磁感应强度。 实验器材如下：边长为L、匝数为N的正方形线圈（a、b为引出端）一个天平一台，各种质量砝码若干，直流电源一个，灵敏电流计一个，定值电阻一个，开关、导线等若干实验步骤如下： （1）将a与c连接、b与d连接，闭合开关S，记录灵敏电流计的读数I，在天平的________（填“左盘”或“右盘”）中放入合适质量的砝码，使天平平衡； （2）断开开关S，将a与d连接、b与c连接，再次闭合开关S，这时需要在天平的________（选填“左盘”或“右盘”）中放入质量为的砝码，使天平再次平衡； （3）已知重力加速度大小为g，则磁感应强度的大小为B =________。（用上述物理量表示）。 四、解答题 20．如图所示，将边长分别为和的正方形线圈甲、乙放在水平面上，在线圈甲内加方向垂直线圈平面向里、磁感应强度大小的匀强磁场。 (1)若线圈甲内磁场的磁感应强度减小到，方向不变，则穿过两线圈的磁通量的变化量大小分别为多少？ (2)若保持匀强磁场的磁感应强度大小不变，线圈乙绕水平轴转动角，则穿过线圈乙的磁通量的变化量大小为多少？ 21．如图所示，一矩形线框置于水平桌面上，其面积。在线框中心点正上方某位置水平放置一通电长直导线，电流产生的磁场在点的磁感应强度。整个空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。求： (1)点磁感应强度大小； (2)穿过线框的磁通量。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A C C D B A C D C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 C B D A AC BD BC AB 1．D 【详解】A．公式 仅在电流方向与磁场方向垂直时成立；若电流方向平行于磁场方向，磁场力 为零，但磁感应强度 不一定为零，故A错误； B．磁感应强度 由磁场本身决定，与 和 无关；公式 是定义式，用于测量 ，但 不随 或 成比例变化，故B错误； C．当电流方向平行于磁场方向时，导线不受磁场力（），但磁场可能存在；因此不受磁场力不能说明无磁场，故C错误； D．磁感应强度的方向就是小磁针静止时北极所指的方向，也是小磁针北极所受磁场力的方向，故D正确。 故选D。 2．A 【详解】根据磁感应强度定义式 力的单位为，且 电流单位为，长度单位为，推导磁感应强度单位 故选A。 【点睛】 3．C 【详解】由安培定则可知a导线在O点产生的磁场方向垂直纸面向里，b导线在O点产生的磁场方向垂直纸面向外，由通电直导线在距导线相同距离处产生的磁感应强度与电流成正比，可知b导线在O点产生的磁场大小为，故a、b两导线产生的磁场叠加后点的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。 故选C。 4．C 【详解】根据右手螺旋定则可知，导线在点产生的磁场方向竖直向上，导线在点产生的磁场方向竖直向上，则点处的磁感应强度方向向上； c点的磁感应强度大小方向如图，由题可知，根据离导线越近磁感应强度越强，并结合矢量的合成法则，可知、两点处的磁感应强度大小不等，方向相同，选项ABD错误，C正确。 故选C。 5．D 【详解】A．安培力公式为（为电流方向与磁场方向的夹角），当电流与磁场平行时，但磁感应强度可以不为零，故A错误； B．是磁感应强度的比值定义式，由磁场本身的性质决定，与、、均无关，不存在正比关系，故B错误； C．根据左手定则，安培力方向垂直于磁感应强度方向和电流方向共同决定的平面，即磁感应强度方向与安培力方向垂直，故C错误； D．匀强磁场的定义为磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场，故D正确。 故选D。 6．B 【详解】匀强磁场中各点的磁感应强度大小相等，方向相同。 故选B。 7．A 【详解】A．由电磁学基本知识可知，磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小。观察题图可知，从处缓慢向右移动到处的过程中，磁感线逐渐变得稀疏，说明该区域的磁感应强度逐渐减小。由于线圈始终垂直于磁场方向放置且其自身面积保持不变，根据磁通量的定义式有，可知穿过线圈的磁通量逐渐减小。 故选A。 8．C 【详解】根据磁通量定义 可知当线圈与磁场垂直时穿过线圈的磁通量最大，故线圈从图示位置顺时针旋转90°的过程中，穿过线圈的磁通量先增大后减小，故选C。 9．D 【详解】由题图可知通过该矩形线框的磁通量为 故选D。 10．C 【详解】磁场方向水平向右，线圈与竖直方向成，初始磁通量 线圈绕轴转动后到达水平位置，与磁场方向平行，线圈在垂直磁场方向的投影面积为0，因此末态磁通量 磁通量变化量大小 故选C。 11．C 【详解】AB．O点的磁感应强度如图所示 根据矢量合成法则有，故AB错误； CD．根据对称性可知，长直导线在线框处产生磁通量为零，则穿过线框的磁通量大小为，故C正确，D错误。 故选C。 12．B 【详解】A．根据右手螺旋定则，M处电流向里，磁感线顺时针，N处电流向外，磁感线逆时针，M在c 点产生的磁场方向向下，N在c点产生的磁场方向也向下，因此叠加后c处磁感应强度方向向下，故A错误； B．M在d点产生的磁场方向向下，N在d点产生的磁场方向向下，因此叠加后d处磁感应强度方向向下，故B正确； C．O'点处，M产生的磁场方向向下，N产生的磁场方向也向下，叠加后竖直向下不为零，故C错误。 D．由之前分析c、d处的磁感应强度方向相同，故D错误； 故选B。 13．D 【详解】由于电流大小相等，所以每根导线周围距离相同位置的磁感应强度大小相等，根据安培定则确定导线周围的磁感应强度方向如图所示： AB．导线c和导线b在O点的磁感应强度大小相等，方向相反，和为零，导线a和导线d在O点磁感应强度方向都沿Oc方向，则O点磁感应强度方向沿Oc方向，故AB错误； CD．导线c和导线d在e点产生的磁感应强度方向一上一下，刚好抵消为零，导线a和导线b在e点产生的磁感应强度方向一个斜向左下，一个斜向右下，左右对称，根据矢量合成，竖直向下，所以可得e点最终磁感应强度方向竖直向下，沿y轴负向，故C错误，D正确； 故选D。 14．A 【详解】A．当线圈从图示位置转过30°时，穿过线圈的磁通量的大小为，A正确； B．当线圈从图示位置转过60°时，穿过线圈的磁通量大小，B错误； C．当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小，C错误； D．当线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小，D错误。 故选A。 15．AC 【详解】AB．如图，当单匝线圈abcd有一半处在磁感应强度为 的匀强磁场中时，穿过线圈的磁通量为 当线圈以ab为轴从图中位置转过时，线圈在垂直于磁场方向的有效投影的面积仍为，则穿过线圈的磁通量为，故A正确，B错误； CD．当线圈以ab为轴从图中位置转过时，线圈在垂直于磁场方向的有效投影的面积仍为，则穿过线圈的磁通量为，故C正确，D错误。 故选AC。 16．BD 【详解】A．穿过线框磁通量的大小与线圈匝数无关，磁通量是标量，但有正负，若规定磁感线从一侧穿过时磁通量为正值，则从另一侧穿过时就为负值。 当线圈处于初位置时，磁感线的竖直分量由下向上穿过线圈平面，此时磁通量设为正值，其大小 解得，故A错误。 B．线框以ab为轴向下转过90°时，磁感线与线圈平面平行，磁通量为0，故B正确。 CD．线框以bc为轴向下转过53°，磁感线与线圈平面垂直，此时磁通量为正值，磁通量大小 解得 穿过线框的磁通量变化量为，故C错误，D正确。 故选BD。 17．BC 【详解】A．由于磁场仅仅分布在区域内，根据磁通量的定义可知，当时，穿过线框的磁通量为，故A错误； B．当时，线框在水平面上的投影面积大于正方形的面积，则穿过线框的磁通量为，故B正确； C．当时，线框在水平面上的投影面积等于正方形的面积，则穿过线框的磁通量为，故C正确； D．当时，线框平面与磁场方向平行，则穿过线框的磁通量为，故D错误。 故选BC。 18．AB 【详解】根据安培定则可判断出通电导线在点产生的磁感应强度方向如图所示 A．其中与之间的夹角为，根据题述，通电导线在点产生的磁感应强度大小相等均为，即，则点的磁感应强度大小为，故A正确； B．通电导线各自在点产生的磁感应强度等大反向，互相抵消，通电导线在点产生的磁感应强度方向沿方向，故B正确； C．通电导线各自在点产生的磁感应强度大小相同且方向沿方向，通电导线在点产生的磁感应强度方向沿方向，根据矢量合成法则，点的磁感应强度合成后不沿方向，故C错误； D．同理，导线处方向不沿方向，故D错误。 故选AB。 19． 左盘 右盘 【详解】（1）[1]由左手定则可知闭合开关后线框所受的安培力向下，应在天平的左盘中放入合适质量的砝码，才能使天平平衡。 （2）[2]断开开关S，将a与d连接、b与c连接，再次闭合开关S，由左手定则可知闭合开关后线框所受的安培力向上，应在天平的右盘中放入合适质量的砝码，才能使天平平衡。 （3）[3]断开开关S，将a与d连接、b与c连接，再次闭合开关S，这时需要在天平的右盘中放入质量为的砝码使天平再次平衡，由平衡条件可知 解得 20．(1)， (2) 【详解】（1）线圈甲正好与磁场区域重合，有效面积 磁感应强度大小时穿过线圈的磁通量 磁感应强度大小时穿过线圈的磁通量 则穿过甲线圈的磁通量的变化量的大小 由于线圈乙的面积大于磁场面积，磁感线穿过线圈甲、乙的有效面积相同，故穿过线圈乙的磁通量的变化量与穿过线圈甲的磁通量变化量相同，则有 （2）线圈乙绕轴转动角时，线圈乙垂直于的边在垂直磁场方向的投影 但磁感线穿过线圈方向与初始方向相反,规定初始方向为正方向,则有 可知 21．(1) (2) 【详解】（1）根据右手螺旋定则可得直线电流在O点产生的磁场方向水平向左，则由磁场叠加可知O点磁感应强度大小 （2）直线电流产生的磁场穿过线框的磁通量为零，则竖直向下的匀强磁场穿过线框的磁通量 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 $