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.先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线,导线与磁场方向垂直。如图所示
2、,图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系。下列说法中正确的是()A.A、B两点磁感应强度相等B.A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度C.A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度D.无法比较两点磁感应强度的大小【解析】选B。导线受到的磁场力F=BIl。对于题图给出的F-I图线,图线的斜率k=Bl,由题图可知kakb,又因A、B两处导线的长度l相同且垂直磁场放置,故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度,故选B。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.14
3、D.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.现有一段长l=0.2 m、通有电流I=2.5 A的直导线,则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的情况,下列说法正确的是 ()A.如果B=2 T,则F一定为1 NB.如果F=0,则B也一定为零C.如果B=4 T,则F有可能为2 ND.当F为最大值时,通电导线一定与B平行【解析】选C。当导线与磁场方向垂直时,所受磁场力F最大,F=BIl;当导线与磁场方向平行时,F=0;当导线与磁场方向成任意角度时0FBIl,选项A、D错误,C正确;磁感应强度是磁场本身的性质,与力F
4、无关,选项B错误。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
5、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)在同一平面内有互相绝缘的三根无限长直导线ab、cd、ef围成一个等边三角形,三根导线通过的电流大小相等,方向如图所示。O点为等边三角形的中心,M、N两点分别为O点关于导线ab、cd的对称点。已知O点的磁感应强度大小为B1,M点的磁感应强度大小为B2。若撤去导线ef,保持导线ab、cd中的电流不变,则此时N点的磁感应强度大小为()A.B1+B.B1-C.D.【解析】
6、选D。设每根导线中的电流在O点产生的磁感应强度大小为B0,cd、ef中的电流在M点产生的磁感应强度大小相等,设为B0 ,则在O点有B1=B0,在M点有B2=2B0+B0 ,撤去导线ef后,在N点有BN=B0+B0,联立各式可得BN=,故选项D正确。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