1、磁感应强度磁通量(15分钟30分)一、选择题(本题共4小题,每题5分,共20分)1.磁感应强度的单位是特斯拉(T),与它等价的是()A.B.C.D.【解析】选A。当导线与磁场方向垂直时,由公式B=知,磁感应强度B的单位由F、I、l的单位决定。在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,符号是T,则1 T=1。2.在电流产生的磁场中,某点的磁感应强度的大小取决于()A.该点在磁场中的位置B.电流大小和方向C.产生磁场的电流D.产生磁场的电流和该点在磁场中的位置【解析】选D。某点的磁感应强度的大小除了和磁场本身有关外,还和该点在磁场中所在的位置有关。3.把长度L、电流I都相同的一小段电流元放入某磁场
2、中的A、B两点,电流元在A点受到的磁场力较大,则()A.A点的磁感应强度一定大于B点的磁感应强度B.A、B两点磁感应强度可能相等C.A、B两点磁感应强度一定不相等D.A点磁感应强度一定小于B点磁感应强度【解析】选B。由于电流元方向和磁场方向关系不确定,所以A、B两点的磁感应强度可能相等,也可能不相等,故B正确。4.三个相同的矩形线圈置于水平向右的匀强磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈、平面与线圈平面的夹角分别为30和45,如图所示。穿过线圈、的磁通量分别为、。下列判断正确的是()A.=B.=C.D.【解析】选C。线圈在位置时,线圈与磁场垂直,穿过线圈的磁通量最大,为:=BS。线圈在、位置时,
3、穿过线圈的磁通量分别为:=BScos30= BS,=BScos45=BS。则有:,故选C。二、计算题(10分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)5.在匀强磁场中,垂直磁场方向放一个面积为3.010-2 cm2 的线框,若穿过线框所围面积的磁通量为1.510-3 Wb,求:磁场的磁感应强度大小。【解析】导线框的面积S=3.010-2 cm2,穿过环面的磁通量=1.510-3 Wb。当磁场与环面垂直时,由=BS得:B= T=5.0102 T答案:5.0102 T【加固训练】如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与水平方向的夹角为30 ,图中实线位置有一面积为S的矩形线圈处于磁
4、场中,并绕着它的一条边从水平位置转到竖直位置(图中虚线位置)。求:在此过程中磁通量的变化量的大小。【解析】取线圈在水平位置时穿过线圈的磁通量为正,则1=BS sin 30 =BS;线圈处于竖直位置时,磁感线从线圈另一面穿过,磁通量2=-BS cos 30 =-BS故磁通量的变化为=2-1=-BS即变化量的大小为|=BS。答案:BS (10分钟20分)6.(6分)如图所示,在光滑的水平绝缘杆上,套有一个通电线圈(从右侧向左看电流为顺时针方向),线圈左侧放置一个与线圈共轴的螺线管。闭合开关后,将通电线圈由图示位置静止释放。下列说法正确的是()A.线圈向右移动,磁通量增大B.线圈向右移动,磁通量减小
5、C.线圈向左移动,磁通量增大D.线圈向左移动,磁通量减小【解析】选C。闭合开关后螺线管中通电,产生磁场,磁场对右侧通电线圈有安培力,杆光滑,则合力等于安培力,由右手螺旋定则可知,螺线管右端为S极,线圈左端相当于N极,则通电线圈受安培力向左移动。向左移动,靠近磁极,磁感应强度增大,根据=BS可知,磁通量增大,故应选C。7.(14分)在磁感应强度处处相等的磁场中放一与磁场方向垂直的通电直导线,通入的电流是2.5 A,导线长20 cm,它受到的磁场力为510-2 N。问:(1)这个磁场的磁感应强度是多大?(2)如果把通电导线中的电流增大到5 A时,该磁场的磁感应强度是多大?【解析】(1)由磁感应强度的定义式得:B=0.1 T。(2)磁感应强度B是由磁场和空间位置(点)决定的,和导线的长度L、电流I的大小无关,所以该点的磁感应强度是0.1 T。答案:(1)0.1 T(2)0.1 T【加固训练】在磁场中某一点放入一通电导线,导线与磁场垂直,导线长1 cm,电流为5 A,所受磁场力为510-2 N。求:(1)这点的磁感应强度是多大?(2)若让导线与磁场平行,这点的磁感应强度多大?通电导线受到的磁场力多大?【解析】(1)B= T=1 T。(2)磁感应强度B是磁场本身的性质,与F、I、L无关。若导线与磁场平行,磁感应强度不变B=1 T。而磁场力为0。答案:(1)1 T(2)1 T0