2024年高中物理第十三章2磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量檢測新人教版必修第三冊

磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量基礎(chǔ)過關(guān)練題組一對磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解1.(多選)關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,下列說法正確的是()A.同一個磁極在磁場中受磁場力大的地方,該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度肯定大B.同一個磁極在磁場中受磁場力大的地方,該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不肯定大,與放置方向有關(guān)C.通電導(dǎo)線在磁場中受磁場力大的地方,該處磁感應(yīng)強(qiáng)度肯定大D.通電導(dǎo)線在磁場中受磁場力大的地方,該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不肯定大,與放置方向有關(guān)2.(多選)將一小段通電直導(dǎo)線垂直磁場方向放入一勻強(qiáng)磁場中,下列圖像能正確反映各量間關(guān)系的是(F為導(dǎo)線受到的安培力,B為磁感應(yīng)強(qiáng)度,I為通過導(dǎo)線的電流,L為導(dǎo)線的長度)()3.三個大小相同彼此絕緣的細(xì)鐵環(huán),分別處在兩兩相互垂直的平面內(nèi),鐵環(huán)的圓心相互重合,通有大小相同的電流,方向如圖所示,單獨(dú)一個鐵環(huán)在圓心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A.0B.2BC.3BD.3B4.(2024江蘇徐州月考)把長0.10m的直導(dǎo)線全部放入勻強(qiáng)磁場中,保持導(dǎo)線和磁場方向垂直。當(dāng)導(dǎo)線中通過的電流為3.0A時(shí),該直導(dǎo)線受到的安培力為1.5×10-3N。則該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A.4.5×10-3TB.2.5×103TC.2.0×102TD.5.0×10-3T題組二勻強(qiáng)磁場5.(2024廣東揭陽三中月考)下列四幅圖所描述的磁場中,各處磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的是()題組三對磁通量的理解6.如圖所示,半徑為R的圓形線圈共有n匝,其中心位置處半徑為r的虛線范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于線圈平面。若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則穿過線圈的磁通量為()A.πBR2B.πBr2C.nπBR2D.nπBr27.(2024山東高青一中月考)如圖所示,兩個同心放置且共面的金屬圓環(huán),條形磁鐵穿過圓心且與兩環(huán)面垂直,通過兩環(huán)的磁通量Φa、Φb比較,則()A.Φa>ΦbB.Φa=ΦbC.Φa<ΦbD.不能確定8.(多選)彼此絕緣、相互垂直的兩根通電直導(dǎo)線與閉合線圈共面,圖中穿過線圈的磁通量可能為零的是()實(shí)力提升練題組一磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加1.(2024山東淄博期末)如圖所示,四根相互平行的通有電流均為I的長直導(dǎo)線a、b、c、d,放在正方形的四個頂點(diǎn)上。每根通電直導(dǎo)線單獨(dú)存在時(shí),正方形中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都是B,則四根通電導(dǎo)線同時(shí)存在時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向?yàn)?)A.22B,方向向左B.22B,方向向下C.2B,方向向右D.2B,方向向上2.[2024新高考八省(市)1月聯(lián)考,河北卷]如圖,兩根相互絕緣的通電長直導(dǎo)線分別沿x軸和y軸放置,沿x軸方向的電流為I0。已知通電長直導(dǎo)線在其四周激發(fā)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=kIr,其中k為常量,I為導(dǎo)線中的電流,r為場中某點(diǎn)到導(dǎo)線的垂直距離。圖中A點(diǎn)的坐標(biāo)為(a,b),若A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,則沿y軸放置的導(dǎo)線中電流的大小和方向分別為(A.abI0,沿yB.abI0,沿yC.baI0,沿yD.baI0,沿y3.在同一平面內(nèi)有相互絕緣的三根無限長直導(dǎo)線ab、cd、ef圍成一個等邊三角形,三根導(dǎo)線通過的電流大小相等,方向如圖所示。O點(diǎn)為等邊三角形的中心,M、N兩點(diǎn)分別為O點(diǎn)關(guān)于導(dǎo)線ab、cd的對稱點(diǎn)。已知O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2。若撤去導(dǎo)線ef,保持導(dǎo)線ab、cd中的電流不變,則此時(shí)N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A.B1+B22B.B1C.B1-B4.(2024遼寧鐵嶺月考)(多選)如圖所示,紙面上a、b、c三點(diǎn)構(gòu)成一個等邊三角形,a、b、d三點(diǎn)構(gòu)成一個等腰直角三角形,兩根長直導(dǎo)線垂直紙面分別放置在a、b兩點(diǎn)處,通以圖示方向的大小相等的電流,整個裝置處在一勻強(qiáng)磁場當(dāng)中,c點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。已知通電長直導(dǎo)線在四周某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小滿意B=kIr(式中I為電流,r為該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離,k為常量且大于零),a、b間的距離為L,導(dǎo)線中電流大小為I0。下列說法正確的是(A.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為kI0L,B.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3kI0LC.d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(3+2)kD.d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5kI0L題組二磁通量變更及大小計(jì)算5.(2024河南商丘月考)某區(qū)域存在如圖所示的磁場,其中小圓面積為S1,內(nèi)有垂直紙面對外的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B1,大圓面積為S2,大圓與小圓之間有垂直紙面對里的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2,已知B2>B1,S2>2S1,則該區(qū)域內(nèi)磁通量Φ的大小等于()A.(B1+B2)S2B.(B2-B1)S2C.B2S2-B1S1D.B2S2-(B1+B2)S16.(2024江西贛州月考)如圖所示是等腰直角三棱柱,其中abcd面為正方形,邊長為L,abfe面豎直,dcfe面水平。圖中豎直向下的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則()A.通過abcd平面的磁通量大小為L2BB.通過dcfe平面的磁通量大小為2C.通過abfe平面的磁通量大小為L2BD.通過bfc平面的磁通量大小為L7.(2024江蘇徐州學(xué)情調(diào)研)如圖所示,閉合線圈abcd水平放置,其面積為S,匝數(shù)為n,線圈與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場的夾角θ=45°。現(xiàn)將線圈以ab邊為軸沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動90°,則在此過程中線圈磁通量的變更量大小為()A.0B.2BSC.2nBSD.nBS8.(2024湖北武漢二中期末)如圖所示,通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面,第一次將金屬框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,其次次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置Ⅱ,設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變更量大小分別為ΔΦ1和ΔΦ2,則()A.ΔΦ1>ΔΦ2B.ΔΦ1=ΔΦ2C.ΔΦ1<ΔΦ2D.不能推斷9.(2024河北承德期末)有一U形曲面,其尺寸如圖所示,U形曲面開口豎直向上,現(xiàn)將U形曲面放入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T的勻強(qiáng)磁場中,(1)當(dāng)磁場方向豎直向下時(shí),穿過該曲面的磁通量是多少?(2)當(dāng)磁場方向水平向右時(shí),穿過該曲面的磁通量是多少?

答案全解全析2磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量基礎(chǔ)過關(guān)練1.AD同一個磁極在磁場中的受力跟放置方向無關(guān),只與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān),通電導(dǎo)線在磁場中的受力與放置方向有關(guān),故A、D正確。2.BC勻強(qiáng)磁場中B恒定不變,選項(xiàng)B正確,D錯誤;由F=BIL可知,B肯定,F與IL成正比,選項(xiàng)C正確,A錯誤。3.C依據(jù)安培定則可知,各通電圓環(huán)在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向如圖所示,三者相互垂直,則合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B合=B2+(2B)4.D當(dāng)磁場方向與電流方向垂直時(shí),有F=BIL,則B=FIL=1.5×10-35.A磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,既有大小又有方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度相同是指大小相等、方向相同,所以磁感應(yīng)強(qiáng)度到處相同的磁場肯定是勻強(qiáng)磁場,其磁感線是平行同向間隔相等的直線,選項(xiàng)A正確。6.B磁通量與線圈匝數(shù)無關(guān),且磁感線穿過的面積為S=πr2,由Φ=BS得Φ=πBr2,故B項(xiàng)正確。7.A磁鐵內(nèi)部穿過環(huán)面的磁感線方向向上,外部磁感線方向向下。由于磁感線是閉合曲線,磁鐵內(nèi)部的磁感線條數(shù)等于磁鐵外部磁感線的總條數(shù),而磁鐵外部磁感線分布在無限大的空間,所以穿過環(huán)面的磁鐵外部向下的磁感線將磁鐵內(nèi)部向上的磁感線抵消一部分,a的面積小,抵消較小,則磁通量較大,所以Φa>Φb。選項(xiàng)A正確。8.AB依據(jù)安培定則,選項(xiàng)A、B中的電流I1、I2在線圈所在處產(chǎn)生的磁場方向相反,其總磁通量可能為零,選項(xiàng)A、B正確;選項(xiàng)C、D中的電流I1、I2在線圈所在處產(chǎn)生的磁場方向相同,其總磁通量不行能為零,選項(xiàng)C、D錯誤。實(shí)力提升練1.A依據(jù)安培定則可知四根通電導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向:a導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)閎d,c導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)閎d,同理,b導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)閏a,d導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)閏a;磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,則依據(jù)平行四邊形定則可知,四根通電導(dǎo)線同時(shí)存在時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為22B,方向水平向左,選項(xiàng)A正確。2.A沿x軸放置的導(dǎo)線在A點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bx=kI0b,由安培定則,可知磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面對外。由題知A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,則沿y軸放置的導(dǎo)線在A點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面對里,由安培定則知,沿y軸放置的導(dǎo)線中電流方向沿y軸正向,其大小滿意By=kIa=kI0b,解得電流的大小I=ab3.D設(shè)每根導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,cd、ef中的電流在M點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,設(shè)為B0',則在O點(diǎn)有B1=B0,在M點(diǎn)有B2=2B0'+B0;撤去導(dǎo)線ef后,在N點(diǎn)有BN=B0+B0',聯(lián)立各式可得BN=B1+B24.BC依據(jù)安培定則,兩通電導(dǎo)線在c點(diǎn)的磁場方向如圖所示,則有B1=B2=kI0L,則兩通電導(dǎo)線在c點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bc=2B1cos30°=3kI0L;又因?yàn)檎麄€裝置處在一勻強(qiáng)磁場中,c點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=Bc=3kI0L,方向平行于ab向上,選項(xiàng)A錯誤,B正確;依據(jù)安培定則,兩通電導(dǎo)線在d點(diǎn)的磁場方向如圖所示,則有B3=B4=2kI0L,兩通電導(dǎo)線在d點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bd=2B3=2kI5.D設(shè)垂直紙面對外的磁通量為正值,則有Φ1=B1S1,穿過線圈向里的磁通量為Φ2=-B2(S2-S1),該區(qū)域內(nèi)的磁通量Φ=Φ1+Φ2=-[B2S2-(B1+B2)S1],負(fù)號表示穿過線圈的磁通量的方向垂直紙面對里,D正確。6.B通過abcd平面的磁通量大小為Φ=BL2sin45°=22BL2,選項(xiàng)A錯誤;通過dcfe平面的磁通量大小為Φ=BL2sin45°=22BL2,選項(xiàng)B正確;通過abfe平面的磁通量大小為0,選項(xiàng)C錯誤;通過bfc平面的磁通量大小為0,選項(xiàng)7.B設(shè)初位置時(shí)穿過線圈的磁通量為正,則初位置時(shí),Φ1=BSsinθ=22BS,末位置時(shí),Φ2=-BScosθ=-22BS,則初、末位置磁通量的變更量的大小為ΔΦ=|Φ2-Φ1|=2BS,選項(xiàng)8.C設(shè)金屬框在位置Ⅰ時(shí)磁通量大小為Φ1,在位置Ⅱ時(shí)磁通量大小為Φ2。第一次將金屬框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,穿過線框的磁感線方向沒有變更,磁通量變更量大小ΔΦ1=Φ1-Φ2,其次次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置Ⅱ,穿過線框的磁感線的方向發(fā)生變更,磁通量變更量大小ΔΦ2=Φ1+Φ2。故ΔΦ1<ΔΦ2,故C正確。9.答案(1)0.02Wb(2)0解析(1)當(dāng)磁場方向豎直向下時(shí),曲面在垂直磁場方向