1、课时跟踪检测(二十三) 磁感应强度磁通量A组重基础体现综合1关于磁通量,下列说法中正确的是()A磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量B磁通量越大,磁感应强度越大C穿过某一面积的磁通量为零,则该处磁感应强度不一定为零D磁通量就是磁感应强度解析:选C磁通量BS是标量,它的方向是人为规定的,正、负只是表明从不同的面穿入,磁通量越大,磁感应强度不一定越大。若圆环平面与磁场方向平行,磁通量为零,但磁感应强度不为零。2(多选)关于磁感应强度的大小,下列说法正确的是()A磁极在磁场中受磁场力大的地方,该处的磁感应强度一定大B磁极在磁场中受磁场力大的地方,该处的磁感应强度不一定大,与放置方向有关C通电导线在
2、磁场中受磁场力大的地方,该处磁感应强度一定大D通电导线在磁场中受磁场力大的地方,该处磁感应强度不一定大,与放置方向有关解析:选AD磁极在磁场中的受力跟放置方向无关,电流在磁场中的受力与放置方向有关。3如图1所示,直导线处于足够大的磁场中,与磁感线成30角;导线中通过的电流为I,为了增大导线所受的安培力,下列做法不正确的是()图1A增大电流IB增加直导线的长度C使导线在纸面内顺时针转过30D使导线在纸面内逆时针转过60解析:选C由磁场力公式FIlB(l指与磁场方向垂直的有效长度)可知,导线与磁场方向垂直时磁场力最大,导线与磁场平行时磁场力为零;增大电流和直导线长度均能使磁场力增大,故C符合题意。
3、4(2020浙江7月选考)特高压直流输电是国家重点能源工程。如图2所示,两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流I1和I2,I1I2。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直,b点位于两根导线间的中点,a、c两点与b点距离相等,d点位于b点正下方。不考虑地磁场的影响,则()图2Ab点处的磁感应强度大小为0Bd点处的磁感应强度大小为0Ca点处的磁感应强度方向竖直向下Dc点处的磁感应强度方向竖直向下解析:选C电流周围的磁场截面图如图所示,因I1I2,则离导线相同距离处B1B2。由磁感应强度的叠加可以看出,a处的磁感应强度方向竖直向下;b处的磁感应强度大小为Bb1Bb2,方向竖直向上;c
4、处磁感应强度方向为竖直向上;d处磁感应强度不为0。故答案为C。5. (多选)如图3所示,A和B为两根互相平行的长直导线,通以同方向等大电流,虚线C为在A和B所确定的平面内与A、B等距的直线,则下列说法正确的是()图3A两导线间的空间不存在磁场B虚线C处磁感应强度为零CAC间磁感应强度垂直纸面向里DCB间磁感应强度垂直纸面向外解析:选BCD设电流A、B在空间产生的磁感应强度大小分别为BA、BB,根据安培定则,电流A在AB间产生的磁场垂直纸面向里,而电流B在AB间产生的磁场垂直纸面向外,又因IAIB,故在AC区,BABB,合磁场方向垂直于纸面向里,在BC区,BABB,合磁场方向垂直于纸面向外,中线
5、C处BABB,合磁场为零,综上所述,正确的选项为B、C、D。6如图4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()图4A11B.12C14 D41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。7.如图5所示,匀强磁场的磁感应强度为B,磁场方向与线框平面的夹角为,若线框的面积为S,匝数为n,则穿过线框平面的磁通量为()图5ABSsin BBScos CnBSsin DnBScos 解析:选A根据磁通量的概念可知,穿过线框平面的磁通量为BSsin 。8(多选)一根长
6、0.001 m的导线通有0.1 A的电流,放置在匀强磁场中,导线所受磁场力的大小为0.001 N,则该磁场的磁感应强度的大小可能为()A5 T B10 TC15 T D20 T解析:选BCD根据FBIl,则B T10 T。9(多选)有一个面积很小的圆环,设这个圆环所在位置的磁感应强度为B,穿过圆环的磁通量为,则下列判断中正确的是()A如果0,则B0 B如果0,则B0C如果B0,则0 D如果B0,则0解析:选BC通过圆环的磁通量为BScos ,为圆环所在平面与垂直于磁感线平面的夹角,由公式可知B、C正确;圆环所在平面与磁感线平行时,穿过圆环的磁通量为零,故A、D错误。B组重应用体现创新10(20
7、21年1月新高考8省联考河北卷)如图,两根相互绝缘的通电长直导线分别沿x轴和y轴放置,沿x轴方向的电流为I0。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度Bk,其中k为常量,I为导线中的电流,r为场中某点到导线的垂直距离。图6中A点的坐标为(a,b),若A点的磁感应强度为零,则沿y轴放置的导线中电流的大小和方向分别为()图6A.I0,沿y轴正向 B.I0,沿y轴负向C.I0,沿y轴正向 D.I0,沿y轴负向解析:选A沿x轴方向导线电流在A点的磁感应强度大小为Bxk,由安培定则,可知方向垂直xOy平面向外,由题知A点的磁感应强度为零,则沿y轴方向导线电流产生的磁感应强度方向垂直xOy平面向里,由
8、安培定则知,沿y轴放置的导线中电流方向沿y轴正向,其在A点的磁感应强度大小满足Bykk,即沿y轴放置的导线中电流的大小II0,故A项正确。11.如图7所示,三根通电长直导线P、Q、R互相平行,垂直纸面放置,其间距均为L,电流均为I,方向垂直纸面向里,O点为P、Q连线的中点,RO垂直于PQ,则O点的磁感应强度方向为()图7A方向指向x轴正方向 B.方向指向y轴正方向C方向指向x轴负方向 D方向指向y轴负方向解析:选CP、Q两根导线距离O点的距离相等,根据安培定则,在O点产生的磁感应强度大小相等,方向相反,所以O点合磁感应强度等于R在O点产生的磁感应强度,根据安培定则可知,其方向沿x轴负方向。12
9、欧姆在探索通过导体的电流与电压、电阻关系时,因无电源和电流表,他利用金属在冷水和热水中产生的电动势代替电源,用小磁针的偏转检测电流,具体做法是:在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方,平行于小磁针水平放置一直导线,当该导线中通有电流时,小磁针会发生偏转;当通过该导线电流为I时,小磁针偏转了30,问当他发现小磁针偏转的角度增大到60时,通过该直导线的电流为(直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)()A2I B3I C.I D无法确定解析:选B根据题意可知,地磁场、电流形成磁场、合磁场之间的关系如图所示。当夹角为30时,有:B1kI1B地tan 30当夹角为60时,有:B2kI2B地ta
10、n 60由解得:I23I13I,故A、C、D错误,B正确。13(多选)如图8所示是等腰直角三棱柱,其中底面abcd为正方形,边长为L,它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,下面说法中正确的是()图8A通过abcd平面的磁通量大小为L2BB通过dcfe平面的磁通量大小为L2BC通过abfe平面的磁通量大小为零D通过整个三棱柱表面的磁通量为零解析:选BCDabcd平面在垂直于B方向的投影SL2,所以BSL2B,A错误;dcfe平面与B垂直,SL2,所以L2B,B正确;abfe平面与B平行,S0,0,C正确;整个三棱柱穿进的磁感线和穿出的磁感线条数相等,抵消为零,所以0,D正确。
11、14.如图9所示,正方形线圈abcO边长为0.8 m,匀强磁场沿x轴正向,B0.2 T,线圈在图示位置绕Oz轴转过60的过程中,穿过线圈的磁通量变化了多少?图9解析:由题意,初磁通量1BSsin 00末磁通量2BSsin 600.20.82 Wb0.064 Wb0.11 Wb所以210.11 Wb。答案:0.11 Wb15.如图10所示,有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B0.8 T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为1.0 cm,现在纸面内先后放上圆线圈,圆心均在O处,A线圈半径为1.0 cm,10匝;B线圈半径为2.0 cm,1匝;C线圈半径为0.5 cm,1匝。问:图10(1)
12、在B减为0.4 T的过程中,A和B中磁通量各改变多少?(2)当磁场方向转过30角的过程中,C中的磁通量改变多少?解析:(1)A线圈半径为1.0 cm,正好和圆形磁场区域的半径相等,而B线圈半径为2.0 cm,大于圆形磁场区域的半径,但穿过A、B线圈的磁感线的条数相等,因此在求通过B线圈中的磁通量时,面积S只能取圆形磁场区域的面积。设圆形磁场区域的半径为R,对线圈A、B,磁通量的改变量:AB|21|(0.80.4)3.14(102)2Wb1.256104 Wb。(2)当线圈平面与磁场方向垂直,若用公式BSsin 求磁通量,此时190,当磁场方向转过30角时,磁场方向与线圈平面之间的夹角为260。对线圈C:设C线圈的半径为r,1Br2sin 12Br2sin 2磁通量的改变量:|21|Br2(sin 90sin 60)0.83.14(5103)2(10.866)Wb8.4106 Wb。答案:(1)1.256104 Wb1.256104 Wb(2)8.4106 Wb