1、课后素养落实(十七)磁感应强度磁通量(建议用时：40分钟)题组一对磁感应强度的理解1关于磁感应强度，下列说法正确的是()A若长为l、通过的电流为I的导体在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为B由B知，B与F成正比，与Il成反比C由B知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场D磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向D磁场中某点的磁感应强度B仅与磁场本身有关，与是否放通电导体无关。在测量磁感应强度时要求一小段通电导体有正确的放置方位，力F应是导体在放置处受到的最大力，也就是通电导体应垂直于磁场放置才行，故选项A、B、C错。小磁针北极受力的方向，即为磁感应强度的方向。D正
2、确。2(多选)一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流I、长度L和受力F，则可以用表示磁感应强度B的是()ABCDAC当通电导线垂直于磁场方向时，可用表示B，由题图知A、C正确。3有一段长0.1 m的通电导线，通过导线的电流为5 A，把该段导线放入磁场中某一位置，受到的磁场力是1 N，则该处磁感应强度的大小可能为()A0.8 T B1.2 T C1.8 T D2.2 TD若导线与磁场垂直，则该处的磁感应强度B T2 T，若导线与磁场不垂直，则磁感应强度B2 T，故D符合题意。4特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同
3、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()Ab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C由安培定则可知，电流I1在b点产生的磁场方向竖直向上，电流I2在b点产生的磁场方向竖直向下，由于I1I2，故电流I1在b点产生的磁感应强度较大，因此b点的磁感应强度方向竖直向上，A错误；由于d点位于b点的正下方，故电流I1和I2在d点产生的磁场方向的夹角不是180，磁感应强度不为0，B错误；根据安培定则可知，电
4、流I1和I2在a点产生的磁场方向均竖直向下，C正确；同理，电流I1和I2在c点产生的磁场方向均竖直向上，D错误。5磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫作能量密度，其值为，式中B是磁感应强度，是磁导率，在空气中为一已知常数。以通电螺线管(带有铁芯)为例，将衔铁吸附在通电螺线管的一端，若将衔铁缓慢拉动一小段距离d，拉力所做的功就等于间隙d中磁场的能量。为了近似测出条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B，某研究性学习小组用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力缓慢将铁片与磁铁拉开一段微小距离L，并测出拉力大小为F，如图所示。由此可以估算出该条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B为(不
5、考虑衔铁与地面间的摩擦)()A B C DD根据能量关系可知ALFL，解得B。D正确。题组二对磁通量的理解6如图所示在水平面内一根通有电流I的长直导线，正好处在一个半径为R的水平圆面的直径上，则下列说法正确的是()A若直导线垂直圆面向里移动，则穿过该圆面的磁通量减少B若直导线绕圆心在水平面内转动一个小角度，则穿过该圆面的磁通量增加 C若直导线沿圆面内垂直导线方向移动R，则穿过该圆面的磁通量增加D若直导线沿导线方向移动R，则穿过该圆面的磁通量增加C本题疑难点在于对合磁通量的理解。根据安培定则可知直导线在直径处时磁感线从一边半圆进、另一边半圆出，合磁通量为0，垂直圆面向里移动、沿直导线方向移动或绕
6、圆心转动，合磁通量仍为0，选项A、B、D错；直导线沿圆面内垂直导线方向移动R，磁感线沿一个方向从整个圆面穿过，磁通量增加，选项C对。7(多选)彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，图中穿过线圈的磁通量可能为零的是()ABCDAB选项A、B中的电流I1、I2在线圈所在处产生的磁场方向相反，其总磁通量可能为零，选项A、B正确；选项C、D中的电流I1、I2在线圈所在处产生的磁场方向相同，其总磁通量不可能为零，选项C、D错误。8如图所示，两个同心放置的平面金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直，则通过两圆环的磁通量a、b间的关系是()AabBabCabD不能确定A通过圆环的磁通量为穿过
7、圆环的磁感线的条数，首先明确条形磁铁的磁感线分布情况，另外要注意磁感线是闭合的曲线。条形磁铁的磁感线在磁体的内部是从S极到N极，在磁体的外部是从N极到S极，内部有多少根磁感线，外部的整个空间就有多少根磁感线同内部磁感线构成闭合曲线；对两个圆环，磁体内部的磁感线全部穿过圆环，外部的磁感线穿过多少，磁通量就抵消多少，所以面积越大，磁通量反而越小。故A正确。9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S0.4 m2，匀强磁场磁感应强度B0.6 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
8、Scos 600.40.5 m20.2 m2穿过线圈的磁通量BS0.60.2 Wb0.12 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2BS0.60.4 Wb0.24 Wb故磁通量的变化量|2|0.240.12| Wb0.36 Wb。答案0.12 Wb0.36 Wb10如图所示，两根垂直纸面的导线a、b中通有大小相等的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b的距离相等。要使P点的磁场方向水平向右，则a、b中电流方向为()A都向外B都向里Ca中电流向外，b中电流向里Da中电流向里，b中电流向外C要使P点的磁场方向水
9、平向右，则a、b两根通电导线分别在P点产生的磁场磁感应强度和方向如图所示，根据安培定则可知，a中电流向外，b中电流向里，选项C正确。11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30，一面积为S的矩形线圈处于磁场中，并绕着它的一条边从水平位置(图中实线位置)转到竖直位置(图中虚线位置)。则在此过程中磁通量的变化量的大小为()ABSBBSCBSD2BSC取线圈在水平位置时穿过线圈的磁通量为正，则1BSsin 30BS线圈处于竖直位置时，磁感线从线圈另一面穿过，磁通量2BScos 30BS故磁通量的变化为21BS即变化量的大小为|BS，C正确。12圆弧中的电流产生的磁感应强度与其半
10、径成反比，直线电流在其延长线上的磁感应强度为零，则图中a、b两点的磁感应强度的大小关系为Ba_Bb，a处磁感应强度的方向为_。解析圆弧中的电流产生的磁感应强度与其半径成反比，可知产生的磁感应强度B，而直线电流在其延长线上的磁感应强度为零，所以a点的磁感应强度Ba，通过右手螺旋定则可判断合磁感应强度方向垂直纸面向外；b处的磁感应强度Bb，通过右手螺旋定则可判断合磁感应强度方向垂直纸面向里；所以BaBb，a点的磁感应强度方向垂直纸面向外。答案小于垂直纸面向外13有一U形曲面，其尺寸如图所示，U形曲面开口竖直向上，现将U形曲面放入磁感应强度大小为B2 T的匀强磁场中。(1)当磁场方向竖直向下时，穿过该曲面的磁通量是多少？(2)当磁场方向水平向右时，穿过该曲面的磁通量是多少？解析(1)当磁场方向竖直向下时，曲面在垂直磁场方向的投影面积为S10.10.1 m20.01 m2此时穿过曲面的磁通量为1BS120.01 Wb0.02 Wb。(2)当磁场方向水平向右时，曲面在垂直磁场方向的投影面积为S20.10.2 m20.02 m2若规定从外表面穿入而从内表面穿出的磁通量为正值，则穿过曲面左半部分的磁通量为2BS220.02 Wb0.04 Wb穿过曲面右半部分的磁通量为2BS20.04 Wb穿过整个曲面的磁通量为2220。答案(1)0.02 Wb(2)07