人教版 (2019)必修 第三冊(cè)2 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量學(xué)案

這是一份人教版 (2019)必修 第三冊(cè)2 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量學(xué)案，共14頁。
第十三章　電磁感應(yīng)與電磁波初步2　磁感應(yīng)強(qiáng)度　磁通量基礎(chǔ)過關(guān)練題組一　對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解1.關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B,下列說法正確的是 (　　)A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是置于該點(diǎn)的小磁針S極受力方向B.根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B=可知,磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比,與IL成反比C.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力的作用,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零D.一小段通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零處,它所受的磁場(chǎng)力一定為零2.將一小段通電直導(dǎo)線垂直磁場(chǎng)方向放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,下列圖像能正確反映各量間關(guān)系的是(F為導(dǎo)線受到的安培力,B為磁感應(yīng)強(qiáng)度,I為通過導(dǎo)線的電流,L為導(dǎo)線的長(zhǎng)度)????????????? (　　)3.(2022浙江湖州吳興高級(jí)中學(xué)月考)一根長(zhǎng)為0.1 m、電流為1 A的通電導(dǎo)線,在磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力大小為0.4 N,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度????????????? (　　)A.等于4 T　　　            B.大于或等于4 TC.小于或等于4 T　　　D.可能為零題組二　磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加4.三個(gè)大小相同彼此絕緣的細(xì)鐵環(huán)分別處在兩兩相互垂直的平面內(nèi),三個(gè)鐵環(huán)的圓心重合,鐵環(huán)內(nèi)通有大小相同的電流,方向如圖所示,單獨(dú)一個(gè)鐵環(huán)在圓心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為????????????? (　　)A.0　　　B.B　　　D.3B5.(2023江蘇宜興中學(xué)月考)如圖所示,四根相互平行的通有電流均為I的長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b、c、d,放在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上。每根通電直導(dǎo)線單獨(dú)存在時(shí),正方形中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都是B,則四根通電導(dǎo)線同時(shí)存在時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向?yàn)?/span>????????????? (　　)A.2B,方向向左　　　B.2B,方向向下C.B,方向向右　　　D.B,方向向上6.(2023山東滕州第一中學(xué)月考)如圖所示,直角三角形abc,∠a=90°,∠b=30°,ac邊長(zhǎng)為l,兩根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直紙面分別放置在a、b兩頂點(diǎn)處。a點(diǎn)處導(dǎo)線中的電流大小為I,方向垂直紙面向外,b點(diǎn)處導(dǎo)線中的電流大小為4I,方向垂直紙面向里。已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流在其周圍空間某點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=k,其中I表示電流大小,r表示該點(diǎn)到導(dǎo)線的垂直距離,k為常量。則頂點(diǎn)c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為????????????? (　　)A.k題組三　勻強(qiáng)磁場(chǎng)7.(2021廣東揭陽三中月考)下列四幅圖所描述的磁場(chǎng)中,各處磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的是????????????? (　　)題組四　磁通量及變化量的計(jì)算8.(2021江西贛州月考)如圖所示是等腰直角三棱柱,其中abcd面為正方形,邊長(zhǎng)為L,abfe面豎直,dcfe面水平。圖中豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則????????????? (　　)A.通過abcd平面的磁通量大小為L2BB.通過dcfe平面的磁通量大小為C.通過abfe平面的磁通量大小為L2BD.通過bfc平面的磁通量大小為9.(2023山東日照期中)如圖所示,半徑為r、匝數(shù)為n的圓形線圈位于紙面內(nèi),半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。圓形有界磁場(chǎng)與圓形線圈的圓心重合,則穿過線圈的磁通量為????????????? (　　)A.nBπr2　　　B.Bπr210.(2023河北衡水武強(qiáng)中學(xué)期中)如圖所示,正方形線圈abcd位于紙面內(nèi),邊長(zhǎng)為L,匝數(shù)為N,過ab中點(diǎn)和cd中點(diǎn)的連線OO'恰好位于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的右邊界上,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,穿過線圈的磁通量大小為Φ,若線圈繞OO'軸轉(zhuǎn)過60°的過程中,磁通量的變化量大小為ΔΦ,則Φ和ΔΦ分別為????????????? (　　)A.,,C.BL2,　　　D.NBL2,題組五　對(duì)磁通量的理解11.(2022山東高青一中月考)如圖所示,兩個(gè)同心放置且共面的金屬圓環(huán),條形磁鐵穿過圓心且與兩環(huán)面垂直,通過兩環(huán)的磁通量Φa、Φb比較,則　????????????? (　　)A.Φa>Φb　　　B.Φa=ΦbC.Φa<Φb　　　D.不能確定12.(2023山東濟(jì)南章丘期中)在同一平面內(nèi)的六根相互絕緣的導(dǎo)線圍出四個(gè)面積相同的正方形區(qū)域,導(dǎo)線中通以大小相等的電流,方向如圖所示,在這四個(gè)正方形區(qū)域中,磁通量為零的區(qū)域是????????????? (　　)A.Ⅰ區(qū)　　　B.Ⅲ區(qū)　　　C.Ⅱ區(qū)　　　D.Ⅳ區(qū)能力提升練題組一　磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加 1.[2021新高考八省(市)1月聯(lián)考,河北卷]如圖,兩根相互絕緣的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線分別沿x軸和y軸放置,沿x軸方向的電流為I0。已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在其周圍激發(fā)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=k,其中k為常量,I為導(dǎo)線中的電流,r為場(chǎng)中某點(diǎn)到導(dǎo)線的垂直距離。圖中A點(diǎn)的坐標(biāo)為(a,b),若A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,則沿y軸放置的導(dǎo)線中電流的大小和方向分別為????????????? (　　)A.I0,沿y軸正向B.I0,沿y軸負(fù)向C.I0,沿y軸正向D.I0,沿y軸負(fù)向2.(2023浙江“9+1”聯(lián)盟聯(lián)考)在同一平面內(nèi)有互相絕緣的三根無限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線ab、cd、ef圍成一個(gè)等邊三角形,通過三根導(dǎo)線的電流大小相等,方向如圖所示。O點(diǎn)為等邊三角形的中心,M、N兩點(diǎn)分別為O點(diǎn)關(guān)于導(dǎo)線ab、cd的對(duì)稱點(diǎn)。已知O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,則下列說法正確的是????????????? (　　)A.B1大于B2B.M點(diǎn)磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi)C.N點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度與O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等D.若僅撤去導(dǎo)線ef,則M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1+題組二　磁通量變化及大小計(jì)算 3.(2022河南商丘月考)某區(qū)域存在如圖所示的磁場(chǎng),其中小圓面積為S1,內(nèi)有垂直紙面向外的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B1,大圓面積為S2,大圓與小圓之間有垂直紙面向里的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2,已知B2>B1,S2>2S1,則該區(qū)域內(nèi)磁通量Φ的大小等于????????????? (　　)A.(B1+B2)S2　　　B.(B2-B1)S2C.B2S2-B1S1　　　D.B2S2-(B1+B2)S14.(2023山東臨朐實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)如圖所示,匝數(shù)為N、面積為S的閉合線圈abcd水平放置,與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)夾角為45°,ab邊與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直?，F(xiàn)將線圈以ab邊為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°,則下列說法正確的是????????????? (　　)A.線圈水平放置時(shí)穿過線圈的磁通量為B.整個(gè)過程中穿過線圈的磁通量始終不為0C.整個(gè)過程中穿過線圈的磁通量的變化量大小為NBSD.整個(gè)過程中穿過線圈的磁通量的變化量大小為BS
答案與分層梯度式解析第十三章　電磁感應(yīng)與電磁波初步2　磁感應(yīng)強(qiáng)度　磁通量基礎(chǔ)過關(guān)練1.D2.BC3.B4.C5.A6.C7.A8.B9.D10.A11.A12.CD1.D　磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與置于該點(diǎn)的小磁針N極受力的方向相同,A錯(cuò)誤;B=是磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式,磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F、I、L無關(guān),B錯(cuò)誤;一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力的作用,該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零,可能磁場(chǎng)與導(dǎo)線平行,C錯(cuò)誤;一小段通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零處,它所受的磁場(chǎng)力一定為零,D正確。關(guān)鍵點(diǎn)撥　解答本題的關(guān)鍵是理解磁感應(yīng)強(qiáng)度只由磁場(chǎng)本身決定,與通電導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力、通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度及電流大小無關(guān)。注意若磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,則通電導(dǎo)線在此處所受磁場(chǎng)力為零,若通電導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力,該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零。2.BC　勻強(qiáng)磁場(chǎng)中B恒定不變,選項(xiàng)B正確,D錯(cuò)誤;由F=BIL可知,B一定,F與IL成正比,選項(xiàng)C正確,A錯(cuò)誤。3.B　通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力大小一定,當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度最小,有F=BminIL=Bmin×1 A×0.1 m=0.4 N,解得Bmin=4 T,當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)不垂直時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度大于4 T,故該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于或等于4 T,B正確。4.C　根據(jù)安培定則可知,各通電圓環(huán)在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向如圖所示,三者相互垂直,則合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B合=B,選項(xiàng)C正確。5.A　根據(jù)安培定則可知四根通電導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向:a導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)?/span>bd,c導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)?/span>bd,同理,b導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)?/span>ca,d導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)?/span>ca;磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,則根據(jù)平行四邊形定則可知,四根通電導(dǎo)線同時(shí)存在時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B,方向水平向左,選項(xiàng)A正確。6.C　a點(diǎn)處導(dǎo)線中的電流在c處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Ba=k,b點(diǎn)處導(dǎo)線中的電流在c處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bb=k,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖所示,夾角為120°,將Bb進(jìn)行正交分解,如圖所示,Bbx=Bb cos 60°=k=Ba,即在c點(diǎn)處平行于ab方向的合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于零,故Bc=Bby=Bb sin 60°=,C正確。7.A　磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,既有大小又有方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度相同是指大小相等、方向相同,所以磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相同的磁場(chǎng)一定是勻強(qiáng)磁場(chǎng),其磁感線是平行同向間隔相等的直線,選項(xiàng)A正確。8.B　通過abcd平面的磁通量大小為Φ1=BL2 sin 45°=BL2,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;通過dcfe平面的磁通量大小為Φ2=BL2 sin 45°=BL2,選項(xiàng)B正確;通過abfe平面的磁通量大小為0,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;通過bfc平面的磁通量大小為0,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9.D　磁通量與匝數(shù)無關(guān),線圈在磁場(chǎng)中的有效面積S=π,可知穿過線圈的磁通量Φ=BS=Bπr2,D正確。10.A　開始時(shí)線圈在磁場(chǎng)中的有效面積為S=L2,此時(shí)有Φ=BS=BL2,當(dāng)線圈繞OO'軸轉(zhuǎn)過60°后,有效面積為S'=L2,此時(shí)有Φ'=BS'=BL2,可得ΔΦ=|Φ'-Φ|=BL2,A正確。誤區(qū)警示　磁通量和磁通量的變化均與線圈的匝數(shù)無關(guān)。11.A　磁鐵內(nèi)部穿過環(huán)面的磁感線方向向上,外部磁感線方向向下。由于磁感線是閉合曲線,磁鐵內(nèi)部的磁感線條數(shù)等于磁鐵外部磁感線的總條數(shù),而磁鐵外部磁感線分布在無限大的空間,所以穿過環(huán)面的磁鐵外部向下的磁感線將磁鐵內(nèi)部向上的磁感線抵消一部分,a的面積小,抵消的部分較小,則磁通量較大,所以Φa>Φb。選項(xiàng)A正確。12.CD　以“·”代表磁場(chǎng)垂直紙面向外,“×”代表磁場(chǎng)垂直紙面向里,根據(jù)安培定則分析可知,各導(dǎo)線在四個(gè)區(qū)域產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向如表所示。導(dǎo)線Ⅰ區(qū)Ⅱ區(qū)Ⅲ區(qū)Ⅳ區(qū)6······5×　×····×　×4××　××　××3······2×　××　×····1×××　××　×根據(jù)磁場(chǎng)的疊加可知,區(qū)域Ⅱ與區(qū)域Ⅳ“·”與“×”相同,合磁感應(yīng)強(qiáng)度都是零,A、B錯(cuò)誤,C、D正確。能力提升練1.A2.C3.D4.D  1.A　沿x軸放置的通電導(dǎo)線在A點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bx=k,由安培定則,可知磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外。由題知A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,則沿y軸放置的通電導(dǎo)線在A點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里,由安培定則知,沿y軸放置的導(dǎo)線中電流方向沿y軸正向,其大小滿足By=k,解得電流的大小I=I0,故選A。2.C　設(shè)三根通電導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,cd、ef在M點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B',根據(jù)安培定則可知,ab、cd在O點(diǎn)的磁場(chǎng)反向,ef在O點(diǎn)的磁場(chǎng)垂直紙面向外;三根通電導(dǎo)線在M處的磁場(chǎng)均垂直紙面向外,則B1=B,B2=B+2B',則B1小于B2,A、B錯(cuò)誤;ab、cd在N點(diǎn)的磁場(chǎng)垂直紙面向內(nèi),ef在N點(diǎn)的磁場(chǎng)垂直紙面向外,則N點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BN=B=B1,則N點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度與O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,C正確;撤去導(dǎo)線ef,ab、cd在M點(diǎn)的磁場(chǎng)均垂直紙面向外,則M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BM=B+B',又B'=,得BM=B1+B'=,D錯(cuò)誤。方法技巧　求合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的方法3.D　設(shè)垂直紙面向外的磁通量為正值,則有Φ1=B1S1,穿過大圓區(qū)域向里的磁通量為Φ2=-B2(S2-S1),該區(qū)域內(nèi)的磁通量Φ=Φ1+Φ2=-[B2S2-(B1+B2)S1],負(fù)號(hào)表示穿過該區(qū)域的磁通量的方向垂直紙面向里,D正確。4.D　線圈水平放置時(shí)穿過線圈的磁通量為Φ1=BS sin 45°=,A錯(cuò)誤;整個(gè)過程中,當(dāng)線圈所在平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí),穿過線圈的磁通量為0,B錯(cuò)誤;設(shè)初位置時(shí)穿過線圈的磁通量為正,則初位置時(shí)Φ1=BS sin 45°=,末位置時(shí)Φ2=-BS cos 45°=-,則整個(gè)過程中穿過線圈的磁通量的變化量的大小為ΔΦ=|Φ2-Φ1|=BS,C錯(cuò)誤,D正確。