2019-2020學(xué)年人教版必修第三冊 第十三章 2.磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量 作業(yè)

2.磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量課后篇鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.(多選)下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的說法正確的是

(

)A.某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是一小段通電導(dǎo)線放在該處時所受磁場力的方向B.小磁針N極受磁場力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向C.垂直于磁場放置的通電導(dǎo)線的受力方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向D.磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場方向解析本題考查對磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的理解。磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向表示該點(diǎn)的磁場的方向,磁場方向也就是小磁針N極受力的方向。但通電導(dǎo)線受力的方向不代表磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場方向。答案BD2.有一小段通電導(dǎo)線,長為1cm,導(dǎo)線中電流為5A,把它置于磁場中某點(diǎn),受到的磁場力為0.1N,則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定是(

)A.B=2T

B.B≤2TC.B≥2T

D.以上情況都有可能解析磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式中的電流是垂直于磁場方向的電流。如果通電導(dǎo)線是垂直磁場方向放置的,此時所受磁場力最大F=0.1N,則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=T=2T。如果通電導(dǎo)線不是垂直磁場方向放置的,則受到的磁場力小于垂直放置時的受力,垂直放置時受力將大于0.1N,由定義式可知,B將大于2T。選項(xiàng)C正確。答案C3.在同一平面內(nèi)有四根彼此絕緣的通電直導(dǎo)線1、2、3、4,如圖所示,四根導(dǎo)線中的電流大小關(guān)系為I1<I2<I3=I4,要使O點(diǎn)(四根導(dǎo)線圍成的正方形的中心)的磁場增強(qiáng),則應(yīng)切斷(

)A.導(dǎo)線1的電源

B.導(dǎo)線2的電源C.導(dǎo)線3的電源

D.導(dǎo)線4的電源解析根據(jù)安培定則可以確定通電導(dǎo)線周圍磁場的分布,導(dǎo)線1在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的方向垂直于紙面向里,導(dǎo)線2在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的方向垂直于紙面向里,導(dǎo)線3在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的方向垂直于紙面向里,導(dǎo)線4在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的方向垂直于紙面向外。由于I1<I2<I3=I4,所以合磁場的方向垂直于紙面向里,根據(jù)磁場的疊加可知,要使O點(diǎn)的磁場增強(qiáng),應(yīng)切斷導(dǎo)線4的電源,D正確。答案D4.如圖所示,邊長為L的n匝正方形線框abcd內(nèi)部有一邊長為的正方形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。下列說法正確的是(

)A.穿過線框abcd的磁通量為BL2B.穿過線框abcd的磁通量為nBL2C.穿過線框abcd的磁通量為D.穿過線框abcd的磁通量為答案C5.如圖所示,面積是0.5m2的矩形導(dǎo)線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為20T的勻強(qiáng)磁場中,線圈平面與磁場垂直,如圖中Ⅰ位置,則穿過該線圈的磁通量是多少?若線圈平面與磁場方向夾角為60°,如圖中Ⅱ位置,則穿過該線圈的磁通量又是多少?解析已知S=0.5m2,B=20T(1)因?yàn)榫€圈平面與磁場垂直,所以ΦⅠ=BS=20×0.5Wb=10Wb。(2)因?yàn)榫€圈平面與磁場方向夾角為60°,所以ΦⅡ=BSsin60°=20×0.5×Wb≈8.66Wb。答案10Wb8.66Wb能力提升1.(多選)將一小段通電直導(dǎo)線垂直磁場方向放入一勻強(qiáng)磁場中,下列圖像能正確反映各量間關(guān)系的是(

)解析由B=或F=BIL知勻強(qiáng)磁場中B恒定不變,故選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)D錯誤;B、L一定,且F與I成正比,故選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)A錯誤。答案BC2.如圖所示,在空間某點(diǎn)A存在大小、方向恒定的兩個磁場B1、B2,B1=3T,B2=4T,A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(

)A.7T

B.1TC.5T

D.大于3T小于4T解析磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量,所以其合成適用平行四邊形定則,B=T=5T。答案C3.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,水平放置一根長通電直導(dǎo)線,電流的方向垂直于紙面向里。如圖所示,a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn),在這四點(diǎn)中(

)A.b、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等B.a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等C.c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最小D.b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大解析如圖所示,由矢量疊加原理可求出各點(diǎn)的合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,可見b、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,但方向不同,A項(xiàng)錯誤;a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大,c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小,B、D項(xiàng)錯誤,C項(xiàng)正確。答案C4.如圖所示,有一個垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T,磁場有明顯的圓形邊界,圓心為O,半徑為10cm?，F(xiàn)于紙面內(nèi)先后放上a、b兩個圓形單匝線圈,圓心均在O處,a線圈半徑為10cm,b線圈半徑為15cm,問:(1)在B減為0.4T的過程中,a和b中磁通量分別改變多少?(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小不變,方向繞直徑轉(zhuǎn)過30°過程中,a線圈中磁通量改變多少?(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小、方向均不變,線圈a繞直徑轉(zhuǎn)過180°過程中,a線圈中磁通量改變多少?解析(1)a線圈面積正好與圓形磁場區(qū)域重合,ΔΦ1=Bπr2,Φ2=B1πr2ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|(B1-B)πr2|=1.256×10-2Wbb線圈面積大于圓形磁場面積,即線圈的一部分面積在磁場區(qū)域外,有磁感線穿過的面積與a線圈相同,故磁通量的變化量與a線圈相同。(2)磁場轉(zhuǎn)過30°,a線圈面積在垂直磁場方向的投影為πr2cos30°,則Φ=Bπr2cos30°ΔΦ=|Φ-Φ1|=Bπr2(1-cos30°)≈3.4×10-3Wb。(3)以線圈a正對讀者的一面為觀察對象,初狀態(tài)磁感線