1、磁感应强度磁通量(15分钟30分)一、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分)1.关于磁感应强度,下列说法正确的是()A.由B=可知,B与F成正比,与IL成反比B.通电导线放在磁场中某点,该点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,该点的磁感应强度就变为零C.通电导线所受磁场力不为零的地方一定存在磁场,通电导线不受磁场力的地方一定不存在磁场(即B=0)D.磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定【解析】选D。磁感应强度B=只是一个定义式,而不是决定式;磁感应强度B是由磁场本身的性质决定的,与放不放通电导线无关。故选D。2.下列说法中不正确的是()A.电荷在电场中某处不受电场力的作用,则该处的电场
2、强度一定为零B.一小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处磁感应强度不一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点,它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处,它所受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱【解析】选D。在定义电场强度和磁感应强度时,都是在场中放一个小物体,能使场对它有力的作用。在电场中放入的是试探电荷,电场强度E用E=来定义,但E与F、q无关,由E=可得F=qE,故E=0时,F=0,A、C正确;而在磁场中放入的一小段通电导线在磁场中的受力大小与导线的方向有关,平行于磁场方向放置时,磁场力F=0,垂直于磁场方
3、向放置时,磁场力F最大。在定义式B=中,通电导线必须垂直磁场方向放置。因此,B对,D错。3.如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A.11B.12C.14D.41【解析】选A。两个线圈的半径虽然不同,但是线圈内的匀强磁场的半径一样,则穿过两线圈的磁通量相同,故选项A正确。4.如图所示,闭合线圈abcd水平放置,其面积为S,匝数为n,线圈平面与匀强磁场B夹角为=45。现将线圈以ab边为轴顺时针转动90,则线圈磁通量的改变量的大小为()A.0B.BSC.nBSD.无法计算【解析】选B。设初位置时穿过线圈的磁通量为
4、正,则初位置时1=BS sin =BS,末位置时2=-BS cos =-BS,则线圈磁通量的改变量的大小为=|2-1|=BS,故选项B正确。二、非选择题(10分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)5.如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度B=1 T 水平向右的匀强磁场中,以导线截面的中心为圆心,半径为r的圆周上有a、b、c、d四点,已知a点的实际磁感应强度为零,则b、c、d三点的磁感应强度分别是多少?方向如何?【解析】a、b、c、d各点的磁场均为匀强磁场与电流的磁场的叠加,并且电流在这四点所产生的磁感应强度B大小相等,由于Ba=0,则B=B=1 T,则由安培定则可知,导
5、线中电流方向向外,则在b、c、d点电流的磁场的磁感应强度如图所示。Bb=B= T,=45,即Bb与水平方向成45角斜向右上方,Bc=B+B=2 T,方向水平向右Bd=B= T,=45,即Bd与水平方向成45角斜向右下方答案:Bb= T,与水平方向成45斜向右上方Bc=2 T,方向水平向右Bd= T,与水平方向成45斜向右下方(10分钟20分)6.(6分)(多选)如图所示,两根平行长直导线相距2l,通有大小相等、方向相同的恒定电流。a、b、c是导线所在平面内的三点,左侧导线与它们的距离分别为0.5l、l和3l。关于这三点处的磁感应强度,下列判断正确的是()A.a处的磁感应强度大小比c处的大B.b
6、、c两处的磁感应强度大小相等C.a、c两处的磁感应强度方向相同D.b处的磁感应强度为零【解析】选A、D。两根导线在a处的磁感应强度均垂直纸面向里,在c处的磁感应强度均垂直纸面向外,a处距左边导线为,距右边导线为,c处距左边导线为3l,距右边导线为l,而两导线中电流大小相等,距离电流越远,磁感应强度越小,故a处的磁感应强度大小比c处的大,A符合题意,C不符合题意;左边导线在b处产生的磁感应强度垂直纸面向外,右边导线在b处产生的磁感应强度垂直纸面向里,两者与b处距离均为l,故b处的磁感应强度为零,D符合题意,B不符合题意。7.(14分)如图所示,线圈平面与水平方向夹角=60,磁感线竖直向下,线圈平面面积S=0.4 m2,匀强磁场磁感应强度B=0.6 T,则穿过线圈的磁通量为多少?把线圈以cd为轴顺时针转过120角,则通过线圈磁通量的变化量为多少?【解析】线圈在垂直磁场方向上的投影面积S=Scos60=0.4 m2=0.2 m2穿过线圈的磁通量=BS=0.60.2 Wb=0.12 Wb。线圈以cd为轴顺时针方向转过120角后变为与磁场垂直,但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反,故此时通过线圈的磁通量2=-BS=-0.60.4 Wb=-0.24 Wb。故磁通量的变化量=|2-|=|-0.24-0.12| Wb=0.36 Wb。答案:0.12 Wb0.36 Wb