1、第三章 第 3 节 几种常见的磁场课后强化演练一、选择题1关于磁通量，下列叙述正确的是( )A在匀强磁场中，穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积B在匀强磁场中， a 线圈的面积比 b 线圈的大，则穿过 a 线圈的磁通量一定比穿过 b线圈的磁通量大C把一个线圈放在 M、 N 两处，若放在 M 处时穿过线圈的磁通量比放在 N 处时大，则M 处的磁感应强度一定比 N 处大D同一线圈放在磁感应强度大处，穿过线圈的磁通量不一定大解析：A 选项只有当磁场与线圈垂直时才成立；B 选项还要比较线圈与磁场的夹角大小；C 选项中因不明确线圈与磁场的夹角大小，所以不能确定答案：D2(2015正定中学高二
2、月考)欧姆在探索通过导体的电流和电压、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)( )A2 I B3 IC I D无法确定3解析：小磁针所在位置的磁场为地磁场和电流产生的磁场的矢量和，如图所示：当夹角为 30时， B 电 1 kI B 地 tan30；当夹角为
3、 60时， B 电 2 kI1 B 地tan60，联立解得 I13 I，B 选项正确答案：B3如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将( )A逐渐增大 B逐渐减小C保持不变 D不能确定解析：离导线越远，电流产生的磁场越弱，穿过线圈的磁感线条数越少，磁通量逐渐减小，故只有 B 正确答案：B4(2014淮安模拟)19 世纪法国学者安培提出了著名的分子电流假说他认为，在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流分子电流(分子电流实际上是由原子内部电子的绕核运动形成的)，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于
4、两个磁极图中将分子电流(图中箭头表示电子运动方向)等效为小磁体的图示中正确的是( )解析：根据安培定则可得环形电流周围的磁场的分布情况，环内部磁场向左，等效为小磁针的 N 极向左，B 选项正确答案：B5如图所示为一通电螺线管， a、 b、 c 是通电螺线管内、外的三点，则三点中磁感线最密处为( )A a 处 B b 处C c 处 D无法判断解析：通电螺线管的磁场类似于条形磁铁的磁场，内部最强，两端外侧稍弱，外部的中间部分最弱答案：A6如图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( )A通过 a
5、bcd 平面的磁通量大小为 L2B B通过 dcfe 平面的磁通量大小为L2B22C通过 abfe 平面的磁通量大小为零 D通过整个三棱柱的磁通量为零解析：本题考查磁通量， abcd 平面在垂直于 B 方向的投影 S L2，所以 BS 22L2B， A 错； dcfe 平面与 B 垂直， S L2，所以 L2B，B 正确； abfe 平面与 B 平行，22 22 22S 0， 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 正确故正确答案为 B、C、D答案：BCD二、非选择题7三根平行长直导线，分别垂直地通过一等腰直角三角形的三个顶点，如图所示现在使每条通电
6、导线在斜边中点处所产生的磁感应强度大小均为 B，则该处实际磁感应强度的大小如何？方向如何？解析：根据安培定则， I1和 I3在 O 点处产生的磁感应强度的方向相同，大小均为 B，合成大小为 2B， I2在 O 点产生的磁感应强度与它们垂直，如图所示由大小均为 B 可知，O 点处实际磁感应强度的大小 B0 B 2B 2 B2 5设 B0与斜边夹角为 ，则：tan 2.2BB所以 arctan2.即为 B0的方向答案： B 方向与斜边夹角为 arctan258如图所示，有一个垂直于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
7、上 A、 B、 C 三个圆线圈，圆心均在 O 处， A 线圈半径为 1.0 cm； B 线圈半径为 2.0 cm； C 线圈半径为 0.5 cm.问：(1)若磁场方向不变，在 B 减为 0.4 T 的过程中， A 和 B 中磁通量各改变多少？(2)若磁感应强度大小不变，在磁场方向转过 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 R2，磁通量的改变量： | 2 1|(0.80.4)3.14(10 2 )2 Wb1.25610 4 Wb，对线圈 B， | 2 1|(0.80.4)3.14(10 2 )2 Wb1.25610 4 WB(2)原图中线圈平面与磁场方向垂直，线圈平面与垂直磁场方向的夹角为 10；当磁场方向转过 30时，线圈平面与垂直磁场方向的夹角为 230.对线圈 C：设 C 的半径为 r，则 1 B r2cos 1， 2 B r2cos 2，磁通量的改变量为 | 2 1| B r2(cos0cos30)0.83.14(510 3 )2(10.866)Wb8.410 6 WB答案：见解析
