1、第十三章第十三章 电磁感应与电磁波初步电磁感应与电磁波初步 第第 2 节节 磁感应强度磁感应强度 磁通量磁通量 一、单项选择题一、单项选择题 1关于磁场、磁感应强度和磁感线，下列说法中正确的是（） A磁场中的磁感线有的不能相交，有的能相交 B磁感应强度是只有大小、没有方向的标量 C磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致 D匀强磁场中沿磁感线方向，磁感应强度越来越小 2关于磁感应强度和磁通量，下列说法中正确的是（） A磁通量就是磁感应强度 B磁通量越大，磁感应强度越大 C通过某一面积的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零 D磁通量发生变化时，磁感应强度也一定发生变化 3 磁通量是研究电磁
2、感应现象的重要物理量， 如图所示， 通过恒定电流的导线 MN 与闭合线框共面， 第一次将线框由 1 平移到 2，第二次将线框绕 cd 边翻转到 2，设先后两次通过线框的磁通量变化分 别为1和2，则（） A12B1=2 C12D无法确定 4关于磁感应强度 B，下列说法中正确的是（） A根据磁感应强度定义 B=，磁场中某点的磁感应强度与 F 成正比，与 IL 成反比 B磁感应强度 B 是标量，没有方向 C磁感应强度 B 是矢量，方向与 F 的方向相反 D在确定的磁场中，同一点的磁感应强度口是确定的，不同点的磁感应强度 B 可能不同，磁感线 密集的地方磁感应强度 B 大些，磁感线稀疏的地方磁感应强度
3、 B 小些 5如图所示，a、b 线圈套在磁铁中部，在同一平面且与磁铁垂直，穿过它们的磁通量分别为a、 b，则（） AabBabCa=bD不能确定 6如图，面积为 S、匝数为 N 的闭合线圈 abcd 水平放置，与匀强磁场 B 夹角=45。现将线圈以 ab 边为轴顺时针转动 90，则线圈在初、末位置磁通量的改变量为（） A0B 2BS C 2NBS D 2NBS 7有一小段通电导线，长 0.1m，通过导线的电流为 5A，把它放入磁场中某一位置，受到的磁场力 是 1N，则该处磁感应强度的大小可能为（） A0.8TB1.2TC1.8TD2.2T 8两个绝缘导体环 AA、BB大小相同，环面垂直，环中通
4、有相同大小的恒定电流，如图所示，则 圆心 O 处磁感应强度的方向为（AA面水平，BB面垂直纸面） （） A指向左上方B指向右下方C竖直向上D水平向右 9三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为 I，方 向如图所示。a、b 和 c 三点分别位于三角形的三个顶角的角平分线上，且到相应顶点的距离相等。 将 a、b 和 c 处的磁感应强度大小分别记为 B1、B2和 B3，下列说法正确的是（） AB1=B2B3 BB1=B2=B3 Ca 和 c 处磁场方向垂直于纸面向外，b 处磁场方向垂直于纸面向里 Da 处磁场方向垂直于纸面向外，b 和 c 处磁场方向垂直于纸面向
5、里 10如图所示，M、N 和 P 是以 MN 为直径的半圆弧上的三点，O 为半圆弧的圆心，MOP60， 在 M、N 处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这 时 O 点的磁感应强度大小为 B1.若将 M 处长直导线移至 P 处，则 O 点的磁感应强度大小为 B2，那么 B2与 B1之比为（） A 31 B 32 C11D12 二、多项选择题二、多项选择题 11如图所示，框架面积为 S，框架平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁 通量的情况是（） A磁通量有正负，所以是矢量 B若使框架绕 OO转过 60角，磁通量为 1 2 BS C若从初
6、始位置绕 OO转过 90角，磁通量为 BS D若从初始位置绕 OO转过 180角，磁通量变化量为 2BS 12在测定磁场中某点的磁场时，得到图中的几个关系图象，正确的是（） ABCD 13如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的 M、N 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小 相等、方向相反的电流。a、O、b 在 M、N 的连线上，O 为 MN 的中点，c、d 位于 MN 的中垂线上， 且 a、b、c，d 到 O 点的距离均相等。关于这几点处的磁场，下列说法正确的是（） AO 点处的磁感应强度为零 Ba、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 Cc、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 D
7、a、b、c、d、O 五点处磁感应强度的方向都相同 14如图所示，一根通电直导线放在磁感应强度 B1T 的匀强磁场中，在以导线为圆心，半径为 r 的圆周上有 a、b、c、d 四个点，若 a 点的实际磁感应强度为 0，则下列说法中正确的是（） A直导线中电流方向是垂直纸面向里的 Bc 点的实际磁感应强度也为 0 Cd 点实际磁感应强度为 2T，方向斜向右下方，与 B 的夹角为 45 D以上均不正确 15无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度 B 的大小与电流成正比，与导线到这 一点的距离成反比，即 I Bk r （式中 k 为常数） 。如图所示，两根相距 L 的无限长直导线 MN 通有
8、 大小相等、方向相反的电流，a 点在两根导线连线的中点，b 点在 a 点正上方且距两根直导线的距离 均为 L，下列说法正确的是（） Aa 点和 b 点的磁感应强度方向相同 Ba 点和 b 点的磁感应强度方向相反 Ca 点和 b 点的磁感应强度大小之比为4: 3 Da 点和 b 点的磁感应强度大小之比为4:1 三、填空题三、填空题 16面积为 0.5m2的闭合导线环处于磁感应强度为 0.4T 的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过 环面的磁通量是_Wb，当导线环转过 90环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量变化量 为_Wb。 17在匀强磁场中，有一段 0.05m 的导线和磁场垂直当导线通过的电流是
9、 1A 时，受磁场的作用 力是 0.1N，那么该匀强磁场磁感应强度 B= _ T；当导线通过的电流是 0 时，那么该匀强磁场 磁感应强度 B= _ T 18半径为 r、电流为 1 I的通电圆环圆心处的磁感应强度为 B，在圆环下方距圆心 a 处水平放置一 根电流为 2 I的无限长直导线MN时，圆环圆心处的磁感应强度变为零设圆环平面和长直导线在同 一竖直平面内，如图所示，根据对称性，直导线电流 2 I在导线下方距导线 a 处产生的磁感应强度的 大小为_，方向_ 四、解答题四、解答题 19长 2cm 的通电直导线垂直于大小、方向恒定的磁场的方向放置，当通过导线的电流为 2A 时， 它受到的磁场力大小
10、为 3 4 10 N. （1）该处的磁感应强度 B 是多大？ （2）若电流不变，导线长度减小到 1cm， 则它在磁场中受到的力 F 和该处的磁感应强度 B 各是多 大？ （3）若导线长度不变，电流增大为 5A， 则它受到的磁场力 F 和该处的磁感应强度 B 各是多大？ （4）若让导线与磁场方向平行，该处的磁感应强度多大？通电导线受到的磁场力多大？ 20一个单匝矩形线圈 abcd，边长30cmab ，20cmbc ，如图所示，该线圈放在 O-xyz 直角坐 标系内，线圈平面垂直于 xOy 平面，与 x 轴和 y 轴的夹角分别为 30 和60 ，匀强磁场的磁 感应强度 2 1.0 10 TB ，计
11、算：当磁场分别沿 Ox、Oy、Oz方向时，穿过线圈的磁通量各为多少。 21如图所示，有一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度0.8TB ，磁场有明显的圆形边界， 圆心为 O，半径为 1cm.在纸面内先后放不同的圆形线圈，圆心均在 O 处，A 线圈半径为 lcm，10 匝； B 线圈半径为 2cm，1 匝；C 线圈半径为 0.5cm，1 匝. （1）在磁感应强度 B 减小为 0.4T 的过程中，线圈 A 和 B 中磁通量变化量的大小分别为多少？ （2）若磁感应强度的大小维持 0.8T 不变而方向转过30，则在此过程中线圈 C 中磁通量变化量的 大小为多少？ 参考答案参考答案 一、单项选择题 1
12、2345678910 CCCDABDAAB 二、多项选择题 1112131415 BDADBDACAD 三、填空题 160.2-0.2 1722 18B垂直纸面向外 四、解答题 19 【答案】 （1）0.1T； （2） 3 2 10 N，0.1T； （3） 2 1 10 N，0.1T； （4）0.1T，0。 【解析】 （1）根据磁感应强度的定义 3 2 4 10 T=0.1T 2 2 10 F B IL （2）匀强磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，不因导线长度的改变而改变，因此 B=0.1T 导线长度减小到 1cm，则它所受磁场力 2-3 0.1 2 1 10 N=2 10 NFBIL （
13、3）匀强磁场中某点的磁感应强度也不因电流的改变而改变，因此 B=0.1T 电流增大为 5 A，则它所受磁场力 22 0.1 5 2 10 N1 10 NFBI L （4）磁感应强度 B 是磁场本身的性质，与 F、I、L 无关 若导线与磁场方向平行，磁感应强度不变，即 B=0.1T，则磁场力为 0 20 【答案】3104Wb 4 3 3 10 Wb 0 【解析】 矩形线圈的面积 222 0.30 0.20m6 10 mSab bc 沿三个轴方向的投影的面积 2222 1 cos6 10m3 10 m 2 x SS 2222 3 cos6 10m3 3 10 m 2 y SS 0 z S 当磁场方
14、向沿 Ox 方向时，穿过线圈的磁通量中 224 1.0 103 10 Wb3 10 Wb xx BS 当磁场方向沿 Oy 方向时，穿过线圈的磁通量中 224 1.0 103 3 10 Wb3 3 10 Wb yy BS 当磁场方向沿 Oz 方向时，穿过线圈的磁通量中0 zz BS 21 【答案】 （1）1.3104Wb，1.3104Wb（2）8.4106Wb 【解析】 （1）对 A 线圈： 2 11 BR 2 22 BR 磁通量变化量的大小 21 (0.80.4) A 224 3.14 (1 10 ) Wb1.3 10 Wb 对 B 线圈：磁通量变化量的大小 2 24 43 (0.80.4) 3.141 10Wb1.3 10 Wb B . （2）对 C 线圈： 2 c Br 磁场方向转过30时， 2 cos30 C Br 磁通量变化量的大小 2 1 cos30 ccc Br 6 8.4 10 Wb .
