2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步2磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量課時(shí)作業(yè)含解析新人教版必修3

PAGEPAGE5磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量eq\o(\s\up7(限時(shí)：45分鐘),\s\do5())一、單項(xiàng)選擇題1．下列關(guān)于磁場(chǎng)力、磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法中正確的是(D)A．通電導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力的地方確定沒有磁場(chǎng)B．將I、L相同的通電導(dǎo)線放在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的不同位置，所受磁場(chǎng)力確定相同C．通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向D．以上說法都不正確解析：通電導(dǎo)線受到磁場(chǎng)力與B、I、L的大小有關(guān)，還與B與I的夾角有關(guān)，故A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是在該處放一小磁針、靜止時(shí)小磁針N極所指的方向，不是通電導(dǎo)線受力的方向，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．2.如圖所示，條形磁鐵放在水平地面上，兩個(gè)完全相同的線圈a和b在等高處水平放置，a線圈在N極的正上方，b線圈位于磁鐵的正中心．關(guān)于穿過a、b線圈的磁通量Φa和Φb，下列推斷正確的是(A)A．Φa>ΦbB．Φa＝ΦbC．Φa<ΦbD．無法判定解析：依據(jù)條形磁鐵四周磁場(chǎng)的分布狀況可知，穿過a線圈的磁通量不為零，且磁感線是從下向上穿過線圈平面，而穿過b線圈的磁通量恰好為零，故選項(xiàng)A正確．3．如圖所示為一通電螺線管，a、b、c是通電螺線管內(nèi)、外的三點(diǎn)，則三點(diǎn)中磁感線最密處為(A)A．a(chǎn)處B．b處C．c處D．無法推斷4．在磁場(chǎng)中的同一位置，先后引入長(zhǎng)度相等的直導(dǎo)線a和b，a、b導(dǎo)線的方向均與磁場(chǎng)方向垂直，但兩導(dǎo)線中的電流不同，因此所受到的力也不相同．下面的四幅圖象表示的是導(dǎo)線所受到的力F與通過導(dǎo)線的電流I的關(guān)系．a(chǎn)、b各自有一組F、I的數(shù)據(jù)，在圖象中各描出一個(gè)點(diǎn)．其中正確的是(C)解析：兩條相同的導(dǎo)線通入不同的電流先后放在磁場(chǎng)中的同一點(diǎn)，并且電流方向都與磁場(chǎng)方向垂直，由于磁場(chǎng)方向是不變的，故導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是確定的．依據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B＝eq\f(F,IL)，當(dāng)L確定時(shí)F∝I，則F－I圖象應(yīng)是一條過原點(diǎn)的直線，故C對(duì)．5.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(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面．若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過線圈的磁通量為(B)A．πBR2 B．πBr2C．nπBR2 D．nπBr2解析：磁通量與線圈匝數(shù)無關(guān)，且磁感線穿過的面積為πr2，而并非πR2，故B選項(xiàng)對(duì)．6.科考隊(duì)進(jìn)入某一磁礦區(qū)域后，發(fā)覺指南針原來指向正北的N極逆時(shí)針轉(zhuǎn)過30°(如圖所示)，設(shè)該位置地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度水平重量為B，則磁礦所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度水平重量最小時(shí)的值為(A)A.eq\f(B,2) B．BC．2B D.eq\f(\r(3)B,2)解析：由題可知，磁礦所產(chǎn)生的磁場(chǎng)使原來指向正北的N極逆時(shí)針轉(zhuǎn)過30°，依據(jù)三角形定則可知：磁礦所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度水平重量最小時(shí)方向與圖中虛線垂直，則大小為Bsin30°＝eq\f(B,2).7．有一小段通電導(dǎo)線，長(zhǎng)為1cm，電流為5A，把它置于磁場(chǎng)中某點(diǎn)，受到的磁場(chǎng)力為0.1N，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B確定是(C)A．B＝2TB．B≤2TC．B≥2TD．以上狀況都有可能解析：本題考查磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，應(yīng)知磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式中的電流是垂直于磁場(chǎng)方向的電流．假如通電導(dǎo)線是垂直磁場(chǎng)方向放置的，此時(shí)所受磁場(chǎng)力最大F＝0.1N．則該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B＝eq\f(F,IL)＝eq\f(0.1,5×0.01)T＝2T.假如通電導(dǎo)線不是垂直磁場(chǎng)方向放置的，則受到的磁場(chǎng)力小于垂直放置時(shí)的受力，垂直放置時(shí)受力將大于0.1N，由定義式可知，B將大于2T，應(yīng)選C.二、多項(xiàng)選擇題8．如圖所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd為正方形，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，它們按圖示位置放置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，下面說法中正確的是(BCD)A．通過abcd平面的磁通量大小為L(zhǎng)2·BB．通過dcfe平面的磁通量大小為eq\f(\r(2),2)L2·BC．通過abfe平面的磁通量大小為零D．通過整個(gè)三棱柱表面的磁通量為零解析：本題考查磁通量，abcd平面在垂直于B方向的投影S⊥＝eq\f(\r(2),2)L2，所以Φ＝BS⊥＝eq\f(\r(2),2)L2B，A錯(cuò)；dcfe平面與B垂直，S＝eq\f(\r(2),2)L2，所以Φ＝eq\f(\r(2),2)L2B，B正確；abfe平面與B平行，S⊥＝0，Φ＝0，C正確；整個(gè)三棱柱穿進(jìn)的磁感線和穿出的磁感線條數(shù)相等，抵消為零，所以Φ＝0，D正確．9．某同學(xué)為檢驗(yàn)?zāi)晨臻g有無電場(chǎng)或者磁場(chǎng)存在，想到的以下方法中可行的是(ABC)A．在該空間內(nèi)引入檢驗(yàn)電荷，假如電荷受到電場(chǎng)力說明此空間存在電場(chǎng)B．在該空間內(nèi)引入檢驗(yàn)電荷，假如電荷沒有受到電場(chǎng)力說明此空間不存在電場(chǎng)C．在該空間內(nèi)引入通電導(dǎo)線，假如通電導(dǎo)線受到磁場(chǎng)力說明此空間存在磁場(chǎng)D．在該空間內(nèi)引入通電導(dǎo)線，假如通電導(dǎo)線沒有受到磁場(chǎng)力說明此空間不存在磁場(chǎng)解析：假如把電荷引入電場(chǎng)中，確定會(huì)受到電場(chǎng)力作用，假如電荷沒有受到電場(chǎng)力作用，確定是沒有電場(chǎng)，A、B可行．把通電導(dǎo)線引入磁場(chǎng)中時(shí)，只要電流方向不與磁場(chǎng)方向平行，就會(huì)受到磁場(chǎng)力作用，但是不受磁場(chǎng)力的緣由有兩個(gè)，一是沒有磁場(chǎng)，二是雖有磁場(chǎng)，但是電流方向與磁場(chǎng)方向平行，C可行，D不行行．10．如圖所示，直導(dǎo)線處于足夠大的磁場(chǎng)中，與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成θ＝30°角，導(dǎo)線中通過的電流為I，為了增大導(dǎo)線所受的安培力，可實(shí)行的方法是(ABD)A．增大電流IB．增加直導(dǎo)線的長(zhǎng)度C．使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)30°角D．使導(dǎo)線在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)60°角解析：由F＝BILsinθ可知，選項(xiàng)A、B正確；當(dāng)導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)30°時(shí)，通電導(dǎo)線受安培力為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)導(dǎo)線逆時(shí)針轉(zhuǎn)60°角，導(dǎo)線所受安培力F＝BIL，達(dá)到最大，故選項(xiàng)D正確．三、非選擇題11．磁場(chǎng)中放一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電流是2.5A，導(dǎo)線長(zhǎng)1cm，它受到的安培力為5×10－2N．問：(1)這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？(2)假如把通電導(dǎo)線中的電流增大到5A時(shí)，這一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？(3)假如通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力，是否確定這里沒有磁場(chǎng)．答案：(1)2T(2)2T(3)不確定，理由見解析解析：磁場(chǎng)的強(qiáng)弱是由磁場(chǎng)本身確定的，F(xiàn)、I和L發(fā)生的改變有確定規(guī)律，即滿意定義式B＝eq\f(F,IL)，F(xiàn)、I和L發(fā)生改變并不影響磁感應(yīng)強(qiáng)度B的改變．(1)由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式得：B＝eq\f(F,IL)＝eq\f(5×10－2,2.5×1×10－2)T＝2T.(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)和空間位置(點(diǎn))確定的，和導(dǎo)線的長(zhǎng)度L、電流I的大小無關(guān)，所以該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是2T.(3)假如通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某處不受磁場(chǎng)力，則有兩種可能：①該處沒有磁場(chǎng)；②該處有磁場(chǎng)，只不過通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向平行．12．如圖所示是試驗(yàn)室里用來測(cè)量磁場(chǎng)力的一種儀器——電流天平，某同學(xué)在試驗(yàn)室里，用電流天平測(cè)算通電螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度，他測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄如下，請(qǐng)你算出通電螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.已知：CD段導(dǎo)線長(zhǎng)度：4×10－2m；天平平衡時(shí)鉤碼重力：4×10－5N；通過導(dǎo)線的電流：0.5A.答案：2×10－3T解析：由題意知，I＝0.