2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初第2節(jié)磁感應(yīng)強度磁通量作業(yè)含解析新人教版必修3

PAGEPAGE5第2節(jié)磁感應(yīng)強度磁通量A組·基礎(chǔ)達標(biāo)1．在電流產(chǎn)生的磁場中，某點的磁感應(yīng)強度的大小取決于()A．該點在磁場中的位置B．該點處的電流大小和方向C．產(chǎn)生磁場的電流D．產(chǎn)生磁場的電流和該點在磁場中的位置【答案】D【解析】電流四周的磁感應(yīng)強度的大小除了與電流大小有關(guān)外，還和該點與電流的距離有關(guān)．2．如圖所示，直導(dǎo)線處于足夠大的磁場中，與磁感線成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，下列方法不正確的是()A．增大電流IB．增加直導(dǎo)線的長度C．使導(dǎo)線在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)過30°D．使導(dǎo)線在紙面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)過60°【答案】C【解析】由磁場力公式F＝ILB(L指與磁場方向垂直的有效度)可知，導(dǎo)線與磁場方向垂直時磁場力最大．3．把長度為L、電流為I的一小段電流元放入某磁場中的A、B兩點，電流元在A點受到的磁場力較大，則()A．A點的磁感應(yīng)強度確定大于B點的磁感應(yīng)強度B．A、B兩點磁感應(yīng)強度可能相等C．A、B兩點磁感應(yīng)強度確定不相等D．A點磁感應(yīng)強度確定小于B點磁感應(yīng)強度【答案】B【解析】由于電流元方向和磁場方向關(guān)系不確定，所以無法比較A、B兩點的磁感應(yīng)強度，故B正確．4．在勻強磁場中某處P放一個長度為L＝20cm、通電電流I＝0.5A的直導(dǎo)線，測得它受到的最大磁場力F＝1.0N，其方向豎直向上．現(xiàn)將該通電導(dǎo)線從磁場中撤走，則P處的磁感應(yīng)強度為()A．零B．10T，方向豎直向上C．0.1T，方向豎直向下D．10T，方向確定不沿豎直向上的方向【答案】D【解析】導(dǎo)體受到的是最大磁場力F＝1.0N，可判知導(dǎo)體與磁場方向垂直，由B＝eq\f(F,IL)解得B＝10T．由于磁場力的方向是豎直向上的，故可判定磁場的方向確定不會豎直向上，因為二者是相互垂直的關(guān)系，方向可有多種狀況．撤走導(dǎo)線后，P處的磁感應(yīng)強度不變，仍為10T．故D正確．5．長10cm的通電直導(dǎo)線，通以1A的電流，在磁場強弱、方向都一樣的勻強磁場中某處受到的磁場力為0.4N，則該磁場的磁感應(yīng)強度為()A．等于4T B．大于或等于4TC．小于或等于4T D．上述說法都錯誤【答案】B【解析】題目中沒有給出導(dǎo)線如何放置，若導(dǎo)線與磁場垂直，則由磁感應(yīng)強度定義式得出B＝eq\f(F,IL)＝eq\f(0.4,0.1×1)T＝4T．若導(dǎo)線放置時不與磁場垂直，此處磁感應(yīng)強度將大于4T，所以B正確．6．如圖所示，兩個完全相同的通電圓環(huán)A、B的圓心O重合、圓面相互垂直．通電電流相同，電流方向如圖所示，設(shè)每個圓環(huán)在其圓心O處獨立產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度都為B0，則O處的磁感應(yīng)強度大小和方向分別為()A．0 B．2B0，向外斜上方C．eq\r(2)B0，向里斜下方 D．B0，向里斜上方【答案】C【解析】由安培定則可知，圖中A環(huán)在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的方向是垂直紙面對里，B環(huán)在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的方向是豎直向下．依據(jù)平行四邊形定則可知，圓心O處磁感應(yīng)強度大小為eq\r(B\o\al(2,0)＋B\o\al(2,0))＝eq\r(2)B0，方向為向里斜下方，故C正確．7．如圖所示，通電直導(dǎo)線右邊有一個矩形線框，線框平面與直導(dǎo)線共面，若使線框漸漸遠(yuǎn)離(平動)通電導(dǎo)線，則穿過線框的磁通量將()A．漸漸增大 B．漸漸減小C．保持不變 D．不能確定【答案】B【解析】線框遠(yuǎn)離導(dǎo)線時，穿過線框的磁感應(yīng)強度減小，線框的面積不變，所以穿過線框的磁通量減小．8．在試驗精度要求不高的狀況下，可利用羅盤來測量電流產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度，詳細(xì)做法是：在一根南北方向放置的直導(dǎo)線的正下方10cm處放一個羅盤．導(dǎo)線沒有通電時羅盤的指針(小磁針的N極)指向北方；當(dāng)給導(dǎo)線通入電流時，發(fā)覺羅盤的指針偏轉(zhuǎn)確定角度，依據(jù)偏轉(zhuǎn)角度即可測定電流磁場的磁感應(yīng)強度．現(xiàn)已測出此地的地磁場水平重量為5.0×10－5T，通電后羅盤指針停在北偏東60°的位置，如圖所示．由此測出該通電直導(dǎo)線在其正下方10cm處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度大小為()A．5.0×10－5T B．1.0×10－4TC．8.66×10－5T D．7.07×10－5T【答案】C【解析】如圖所示為磁場的分布圖，則該位置產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度B2的大小為B2＝B1tan60°＝8.66×10－5T．9．三根平行長直導(dǎo)線，分別垂直地通過一等腰直角三角形的三個頂點，如圖所示．現(xiàn)在使每條通電導(dǎo)線在斜邊中點處所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小均為B，則該處實際磁感應(yīng)強度的大小如何？方向如何？(只用某角的正切函數(shù)值表示即可)【答案】eq\r(5)B，方向與斜邊夾角滿意tanα＝2．【解析】依據(jù)安培定則，I1和I3在O點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度B1、B3方向相同，I2在O點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向與B1、B3方向垂直，如圖所示．故O點處實際磁感應(yīng)強度大小為B0＝eq\r(B1＋B32＋B\o\al(2,2))＝eq\r(5)B．實際磁感應(yīng)強度方向與斜邊夾角滿意tanα＝2．B組·實力提升10．有兩根長直導(dǎo)線a、b相互平行放置，下圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖．在圖示的平面內(nèi)，O點為兩根導(dǎo)線連線的中點，M、N為兩根導(dǎo)線旁邊的兩點，它們在兩導(dǎo)線的中垂線上，且與O點的距離相等．若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流I，則關(guān)于線段MN上各點的磁感應(yīng)強度的說法中正確的是()A．M點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同B．M點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反C．在線段MN上各點的磁感應(yīng)強度都不行能為零D．在線段MN上全部點的磁感應(yīng)強度方向相同【答案】B【解析】依據(jù)安培定則推斷得知，兩根通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向均沿逆時針方向，由于對稱，兩根通電導(dǎo)線在MN兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等，依據(jù)平行四邊形進行合成得到，M點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等，M點磁場向下，N點磁場向上，方向相反，故A錯誤，B正確．當(dāng)兩根通電導(dǎo)線在同一點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反時，合磁感應(yīng)強度為零，則可知O點的磁感應(yīng)強度為零，故C錯誤．依據(jù)安培定則和矢量合成法可知，在線段MN上，O點左側(cè)磁感應(yīng)強度方向向下，O點右側(cè)磁感應(yīng)強度方向向上，故D錯誤．11．如圖所示，一半圓形球面，大圓面垂直勻強磁場放置，此時穿過它的磁通量為Φ1，現(xiàn)使它圍著大圓平面圓心，并垂直于勻強磁場的軸轉(zhuǎn)動90°后，磁通量為Φ2．下面正確的是()A．Φ1＝0 B．Φ2＝0C．Φ1＝2Φ2 D．Φ1＝Φ2【答案】B【解析】轉(zhuǎn)動前磁通量等于穿過大圓的磁通量，不為零，轉(zhuǎn)動90°后，磁感線從eq\f(1,4)球面穿進，又從另外eq\f(1,4)球面穿出，通過這個半球面的磁通量Φ2＝0．因此A、C、D錯誤，B正確．12．如圖所示，有一個100匝的線圈，其橫截面是邊長L＝0.20m的正方形，放在磁感應(yīng)強度為B＝0.50T的勻強磁場中，線圈平面與磁場垂直．若將這個線圈橫截面的形態(tài)由正方形變更成圓形(橫截面的周長不變)，在這一過程中穿過線圈的磁通量變更了多少？【答案】5.5×10－3Wb【解析】線圈橫截面是正方形時的面積S1＝L2＝(0.20)2m2＝4.0×10穿過線圈的磁通量Φ1＝BS1＝0.50×4.0×10－2Wb＝2.0×10－2Wb橫截面為圓形時，其半徑r＝eq\f(4L,2π)＝eq\f(