2020新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步2磁感应强度磁通量课堂检测(含解析)新人教版必修第三册
新人教版高中物理必修三第十三章《电磁感应与电磁波初步》检测卷(含答案解析)
一、选择题1．沈括在《梦溪笔谈》中记载了“以磁石磨针锋”制造指南针的方法，磁针“常微偏东，不全南也”。
他是世界上第一个指出地磁场存在磁偏角的人，比西方早了400年。
关于地磁场，下列说法中正确的是（）A．地磁场只分布在地球的外部B．地理南极点的地磁场方向竖直向上C．地磁场穿过地球表面的磁通量为零D．地球表面各处地磁场的磁感应强度相等2．如图是漏电保护器的部分电路图，由金属环，线圈，控制器组成，其工作原理是控制器探测到线圈中有电流时会把入户线断开，即称电路跳闸，下列有关漏电保护器的说法正确的是（）A．当接负载的电线中电流均匀变化时，绕在铁芯上的线圈中有稳定的电流B．当接负载的电线短路或电流超过额定值时，漏电保护器会发出信号使电路跳闸C．只有当接负载的电线漏电时，绕在铁芯上的线圈中才会有电流通过D．当接负载的电线中电流不稳定时，漏电保护器会发出信号使电路跳闸3．磁通量可以形象地理解为“穿过磁场中某一面积的磁感线的条数”，如图所示的磁场中S1、S2、S3为三个面积相同并且相互平行的线圈，穿过S1、S2、S3的磁通量分别是φ1、φ2、φ3并且都不为零，那么磁通量最大的是（）A．φ1B．φ2C．φ3D．φ1、φ2、φ3一样大4．最早发现电流磁效应的科学家是（）A．库仑B．安培C．伏特D．奥斯特5．某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在，想到的以下方法中不可行的是（）A．在该空间内引入检验电荷，如果电荷受到静电力作用说明此空间存在电场B．在该空间内引入检验电荷，如果电荷没有受到静电力作用说明此空间不存在电场C．在该空间内引入“检验电流”，如果通电导线受到磁场力作用说明此空间存在磁场D．在该空间内引入“检验电流”，如果通电导线没有受到磁场力作用说明此空间不存在磁场6．在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。
如图所示，a、b、c、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，其中c 点的磁感应强度为零，则下列说法正确的是（）A．d 点的磁感应强度为 2B0B．b、d 两点的磁感应强度相同C．a 点的磁感应强度在四个点中最大D．b 点的磁感应强度与竖直方向成 45°斜向右上方7．如图所示，在通电螺线管附近放置四枚小磁针a、b、c、d，小磁针静止时，指向正确的是（涂黑的一端为N极）（）A．a B．b C．c D．d8．如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线为中心，R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是（）A．直导线中电流方向垂直纸面向里B．a点的磁感应强度为2T，方向向右C．b点的磁感应强度为2T，方向斜向下，与B成45°角D．d点的磁感应强度为09．四根完全相同的长直导线互相平行，它们的截面处于一个正方形abcd的四个顶点处，导线中通有方向如图所示的电流，若每根通电导线在正方形中点处产生的磁感应强度大小均为B，则正方形中点处实际磁感应强度的大小为（）A．0 B．2B C．22B D．5B10．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，∠MOP＝60°，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．3∶1 B．3∶2 C．1∶1 D．1∶211．如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′为它的对称轴，直导线AB与OO′平行，且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直．当AB中的电流I逐渐增大时，下列关于线圈中感应电流的说法中正确的是：( )A．有感应电流，方向为abcdaB．有感应电流，方向为adcbaC．有感应电流，方向不能确定D．没有感应电流12．通常，测电流采用安培表。
(好题)高中物理必修三第十三章《电磁感应与电磁波初步》检测题(含答案解析)(2)
一、选择题1．(0分)[ID ：126785]下列说法中正确的是（ ）A ．电源的电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小B ．电动势等于闭合电路中接在电源两极间的电压表测得的电压C ．电流元IL 在磁场中受力为F ，则磁感应强度B 可能小于或等于F ILD ．磁感应强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量越大2．(0分)[ID ：126781]如图所示，光滑的水平桌面上平行放置三根长直导线a 、b 、c ，导线中分别通有大小为a I 、b I 和c I 恒定电流，已知通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度kl B r=，其中I 表示电流大小，r 表示该点到导线的距离，k 为常数，导线a 、b 之间的距离小于b 、c 之间的距离，在安培力作用下，三根导线均处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）A ．三根导线中电流方向均相同B ．导线a 中的电流一定与导线c 中的电流反向C ．三根导线中电流大小关系为b a c I I I <<D ．三根导线中电流大小关系为a b c I I I <<3．(0分)[ID ：126774]三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流，它们的截面处于一个正方形abcd 的三个顶点a 、b 、c 处，如图所示，已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，通电导线b 在d 处产生的磁场其磁感应强度大小为B ，则三根通电导线产生的磁场在d 处的总磁感应强度大小为（ ）A ．2B B ．3BC ．2.1BD ．3.8B4．(0分)[ID ：126766]如图所示，在直角三角形acd 中，∠a =60︒，三根通电长直导线垂直纸面分别放置在a 、b 、c 三点，其中b 为ac 的中点。
三根导线中的电流大小分别为I 、2I 、3I ，方向均垂直纸面向里。
通电长直导线在其周围空间某点产生的磁感应强度B ＝kI，其中I表示电流强度，r表示该点到导线的距离，k为常数。
高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步测评卷新人教版
第十三章电磁感应与电磁波初步注意事项1.本试卷满分100分,考试用时75分钟。
2.无特殊说明,本试卷中g取10 m/s2。
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。
每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列叙述错误的是( )A.一切物体都在辐射电磁波B.一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关D.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波2.我国高铁技术、北斗卫星导航系统、5G通信技术,目前处于世界领先水平。
高铁将拥有基于北斗卫星导航系统、5G通信技术的空天地一体化的“超级大脑”。
与4G相比,5G具有“更高网速、低延时、低功率海量连接、通信使用的电磁波频率更高”等特点。
与4G相比,5G 使用的电磁波( )A.波长更长B.能量子的能量更小C.能量子的能量更大D.传播速度更快3.我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。
”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图所示。
结合上述材料,下列说法不正确的是( )A.地球的地理两极与地磁两极不重合B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.在赤道上小磁针的N极在静止时指向地理北极附近4.如图为三根通电平行直导线的截面图,若它们的电流大小都相同,且AB=AC=AD,则A点的磁感应强度的方向是( )A.垂直纸面指向纸外B.垂直纸面指向纸内C.沿纸面由A指向BD.沿纸面由A指向D5.一线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让线圈在如图所示的匀强磁场中运动。
已知线圈平面始终与纸面垂直,则线圈由位置B到位置C的过程中,穿过线圈的磁通量( )A.一直变大B.一直变小C.先变大后变小D.先变小后变大6.如图所示,一根直导线穿过圆环a的对称轴和圆环b的中心轴线,三者相互绝缘,当导线中的电流突然增大时,下列说法中正确的是( )A.两环都产生感应电流环产生感应电流,b环无感应电流C.两环都无感应电流环产生感应电流,a环无感应电流7.如图所示,一有限范围的匀强磁场,宽度为d,一边长为l的正方形导线框以速度v匀速通过磁场区域,若d>l,则从线框开始进入磁场到完全离开磁场,线框中不产生感应电流的时间应等于( )A.dd B.ddC.d-ddD.d-2dd8.如图所示,用导线做成圆形线圈,与一通电直导线构成几种位置组合,A项中直导线在圆形线圈水平直径正上方且与直径平行,B、C项中直导线与圆形线圈平面垂直,D项中直导线与圆形线圈在同一平面内,当电流减小时,圆形线圈中有感应电流的是( )二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。
2020_2021学年新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步2磁感应强度磁通量课件新人教版必修3
2.如图所示，两同心圆环 A 和 B 处在同一平面内，B 的半径小于 A 的半径，一条形磁铁的轴线与圆环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量 ΦA 与 ΦB 的大小关系是( C )
A．ΦA>ΦB B．ΦA＝ΦB C．ΦA<ΦB D．无法比较
解析：在磁体的外部磁感线从 N 极到 S 极，且 A 环面积大于 B 环面积(SA>SB)，所以向下穿过 A 环的磁感线条数比穿过 B 环的多， 所以穿过 A 环的合磁通量小，即 ΦA<ΦB，选项 C 正确．
(2)在赤道上空，因为 θ＝0，故有 By＝0 在极地上空，因为 θ＝90°，故有 Bx＝0.
解析：磁通量是标量，大小与 B、S 及放置角度均有关，只有 C 项 说法完全正确．
2．磁感应强度 B 在国际单位制中的单位是特斯拉(符号 T)，下列
单位中与磁感应强度的单位一致的是( A )
N A.A·m
N B.C·s
N C.C·m
N D.A·s
解析：由 B＝IFL可知，1 T＝1 AN·m，选项 A 正确．
6．(多选)将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中， 下列图象能正确反映各量间关系的是( BC )
解析：匀强磁场各处的磁感应强度的大小和方向相同，不随 F 或 IL 而发生变化，故 B 正确，D 错误．由于导线垂直于磁场，有 B＝IFL， 即 F＝ILB.可见在 B 不变的情况下 F 与 IL 成正比，所以 A 错误，C 正 确．正确答案为 B、C.
3．(多选)如图所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力 F 的作用发生偏转，以下说法正确的是( AD )
A．这个力 F 是通过磁场产生的 B．这个力 F 没有反作用力 C．这个力 F 的反作用力作用在通电导线上 D．这个力 F 的反作用力作用于蹄形磁铁上
新人教版高中物理必修三第十三章《电磁感应与电磁波初步》检测(包含答案解析)(2)
一、选择题1．下列说法中正确的是（ ）A ．电源的电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小B ．电动势等于闭合电路中接在电源两极间的电压表测得的电压C ．电流元IL 在磁场中受力为F ，则磁感应强度B 可能小于或等于F ILD ．磁感应强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量越大2．如图所示，通有恒定电流的导线MN 与闭合金属框共面，第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次将金属框绕cd 边翻转到位置Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化量分别为1∆Φ和2∆Φ，则（ ）A ．12∆Φ>∆ΦB ．12∆Φ=∆ΦC ．12∆Φ<∆ΦD ．无法判断 3．如图所示，一束磁感线全部穿过两圆环A 、B ，圆环A 的面积大于圆环B 的面积，a 、b 是磁感线分布中的两点，则下列说法正确的（ ）A ．穿过A 、B 两环的磁通量的大小不相等，A B Φ>ΦB ．穿过A 、B 两环的磁通量的大小不相等，A B Φ<ΦC ．a 、b 两点的磁感应强度的大小不相等，a b B B >D ．a 、b 两点的磁感应强度的大小不相等，a b B B <4．如图为三根通电平行直导线的断面图，若它们的电流大小都相同，且AB AC AD ==，则A 点的磁感应强度的方向是（ ）A ．垂直纸面指向纸外B ．垂直纸面指向纸里C．沿纸面由A指向B D．沿纸面由A指向D5．有两根长直导线a、b互相平行放置，下图为垂直于导线的截面图，O点为两根导线连线的中点，M、N为两导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等。
若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是（）A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C．线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D．线段MN上有两个点的磁感应强度为零6．下列关于物理史实正确的是（）A．安培建立了场的概念并引入电场线和磁感线来形象直观描述电场和磁场B．法拉第发现了电流的磁效应并建立了右手螺旋定则来判断电流周围磁场的方向C．奥斯特发现了电流的磁效应，首先建立了电和磁的联系D．奥斯特建立了安培定则来判断电流周围的磁场，同时提出了分子电流假说将磁体的磁场和电流的磁场归于相同本质——电荷的运动7．如图所示，a、b、c三个环水平套在条形磁铁外面，其中a和b两环大小相同，c环最大，a环位于N极处，b和c两环位于条形磁铁中部，则穿过三个环的磁通量的大小是()A．c环最大，a与b环相同B．三个环相同C．b环比c环大D．a环一定比c环大8．法拉第是十九世纪英国著名科学家，为物理学的发展做出了非常突出的贡献，关于法拉第的研究工作，以下说法中符合事实的是（）A．发现了电流的磁效应，从而揭示了电和磁的关系B．发现了电荷间的相互作用规律，并用实验测得元电荷的数值C．发现了产生电磁感应现象的条件，并制作了发电机D．发现了电流间相互作用的规律，并提出了判断电流产生的磁场方向的方法9．关于磁感应强度，下列正确的说法是（）A ．根据B =F IL，磁场中某点的磁感应强度B 与F 成正比，与IL 成反比 B ．磁感应强度B 是矢量，方向与F 的方向相同C ．磁感应强度B 是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相同D ．通电导线在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感强度一定为零10．指南针是我国古代四大发明之一，东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”是人们公认的最早的磁性定向工具，指南针能指示南北方向是由于( )A ．指南针的两个磁极相互吸引B ．指南针的两个磁极相互排斥C ．指南针能吸引铁、钴、镍等物质D ．地磁场对指南针的作用11．通常，测电流采用安培表。
新教材高中物理第13章电磁感应与电磁波初步2磁感应强度磁通量课件新人教版必修第三册
3．单位：国际单位制中，磁通量的单位是__韦__伯___，简称韦，符合 是Wb，1 Wb＝__1_T_·_m_2___。
4．引申：在匀强磁场中B＝
Φ S
，表示磁感应强度的大小等于穿过垂
直磁场方向的__单__位__面__积___的磁通量。
预习自测
『判一判』
(1)磁感应强度方向即小磁针静止时S极所指方向。
解析：若导线与磁场垂直，则该处的磁感应强度B＝
F Il
＝
1 0.1×5
T＝
2 T，若导线不是与磁场垂直，则磁感应强度B＞2 T，故ABC三项错
误，D项正确。
(× )
(2)虽然公式B＝
F IL
是根据导线在匀强磁场中受力推导出来的，但却
适用于任何磁场。
(√ )
(3)从B＝
F IL
可以看出，磁场的磁感应强度与导线在磁场中受的磁场
力F成正比，与IL成反比。
(× )
(4)某平面与磁场平行时，通过它的磁通量为零。 (5)磁通量是矢量，其正、负表示磁通量的方向。
(√ ) (× )
对点训练
2．(2021·安徽宿州高二期末)如图所示匀强磁场的磁感应强度为B，
磁场方向与线框平面的夹角为θ，若线框的面积为S，匝数为n，则穿过
线框平面的磁通量为
(A )
A．BSsin θ
B．BScos θ
C．nBSsin θ
D．nBScos θ
解析：根据磁通量的概念可知，穿过线框平面的磁通量为BSsin θ。
课堂达标检测
1 ． (2021·河 南 省 创 新 发 展 联 盟 高 二 下 学 期 联 考 ) 有 一 小 段 通 电 导
线，长0.1 m，通过导线的电流为5 A，把它放入磁场中某一位置，受到
2020-2021学年新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步2磁感应强度磁通量课件新人教版必修
角度2
磁通量变化量的理解
由公式:Φ=BScosθ,θ为S与垂直于磁场的平面的夹角,磁通量的变化量
ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式,主要有: (1)S、θ不变,B改变,这时ΔΦ=ΔBScosθ
(2)B、θ不变,S改变,这时ΔΦ=ΔSBcosθ
(3)B、S不变,θ改变,这时ΔΦ=BS(cosθ2-cosθ1) (4)θ不变,B、S改变,这时ΔΦ=(B2S2-B1S1)cosθ
电场线的疏密表示电场的强弱、 某点的切线方向表示电场强度方
向
区别
(1)正电荷所受电场力方向为电场强度方向,而电流所受磁场 力方向并不是磁感应强度的方向。
(2)电荷在电场中一定受力,而电流在磁场中不一定受力(电 流与磁场方向平行时不受力)
相同
都是矢量,叠加时等于各分(电场)磁场的矢量和
提醒:(1)描述磁场强弱与方向的物理量叫磁感应强度,而不是磁场强度,原因 是在历史上磁场强度以先于磁感应强度出现而表示其他含义了。 (2)注意电场力的大小只与电场强度及试探电荷有关,而通电导体所受磁场力 的大小除了与磁感应强度、电流的大小有关外,还与导体的长度及通电导体与 磁场的夹角有关。
2.磁通量的正负:
(1)磁通量是标量,但有正、负,若以磁感线从某一面上穿入时磁通量为正值, 则磁感线从此面穿出时即为负值。
(2)若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面,且正向磁通量大小为Φ1,反向磁 通量大小为Φ2,则穿过该平面的合磁通量Φ=Φ1-Φ2。
【问题探究】 如图所示,两线圈的面积相等,穿过它们的磁通量相等吗?
F q
物理意义 反映磁场力的性质
反映电场力的性质
决定因素
与磁场有关,与电流元无 关
与电场有关,与试探电荷无关
新教材2023高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步13
第十三章电磁感应与电磁波初步2 磁感应强度磁通量【基础巩固】1.下列关于磁场中某点的磁感应强度的方向的说法错误的是( )A.磁感应强度的方向就是该点的磁场方向B.磁感应强度的方向就是通过该点的磁感线的切线方向C.磁感应强度的方向就是通电导体在该点的受力方向D.磁感应强度的方向就是小磁针静止时北极在该点的受力方向答案:C2.(多选)将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,下列图像能正确反映各物理量间的关系的是( )A B C D答案:BC3.(多选)关于磁通量,下列说法正确的是( )A.磁感应强度越大的地方,面积越大,则穿过该面积的磁通量越大B.穿过某面积的磁通量为0,表明该处磁感应强度为0C.穿过某面积的磁通量为0时,该处的磁感应强度不一定为0D.磁通量的变化,可能是由磁感应强度的变化、穿过面积的变化或面积所在的平面与磁场方向间的夹角变化引起的答案:CD4.长10c m的直导线,通以1A的电流,在匀强磁场中某处受到的磁场力为0.4 N,则该磁场的磁感应强度( )A.一定等于4 TB.大于或等于4 TC.小于或等于4 TD.上述说法都错误答案:B5.如图所示,直导线处于足够大的磁场中,与磁感线成θ=30°角,导线中通过的电流为I.为了增大导线所受的磁场力,下列方法不正确的是( )A.增大电流IB.增加直导线的长度C.使导线在纸面内顺时针转过30°D.使导线在纸面内逆时针转过60°解析:由F=IlB(l指与磁场方向垂直的有效长度)可知,导线与磁场方向垂直时磁场力最大,故选C.答案:C6.将面积为0.5 m2的单匝线圈放在磁感应强度为2.0×10-2 T的匀强磁场中,线圈平面垂直于磁场方向,如图所示.穿过这个线圈的磁通量为( )A.1.0×10-2 WbB.1.0 WbC.0.5×10-2 WbD.5×10-2 Wb答案:A7.(多选)下图是等腰直角三棱柱的示意图,其平面ABCD为正方形,边长为l,将其按图示方式置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B0,方向垂直于平面BCFE.下列说法正确的是( )A.穿过ABCD的面积的磁通量为B0l2B0l2B.穿过BCFE的面积的磁通量为√22C.穿过ADFE的面积的磁通量为0D.穿过CDF的面积的磁通量为0解析:根据Φ=BS cos θ可知,通过ABCD的面积的磁通量Φ=B0l2cos 45°=√22B0l2,选项A错误;BCFE⊥B0,BCFE的面积S=√22l2,Φ'=B0S=√22B0l2,选项B正确;平面ADFE和平面CDF在竖直方向上,所以穿过ADFE和CDF面积的磁通量为0,选项C、D正确.答案:BCD【拓展提高】8.(2021 广东卷)截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线,长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线.若中心直导线通入电流I1,四根平行直导线均通入电流I2,I1≫I2,电流方向如图所示.下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是( )A B C D解析:通电导体周围存在磁场,并且对放入其中的通电导体有力的作用,结合右手螺旋定则和左手定则得同向电流相互吸引,反向电流相互排斥,结合中心电流远大于周围的电流,故周围的导线间的相互作用可以忽略不计,那么左右侧的导线受到中心导线的吸引力,上下导线受到中心导线的排斥力,故弹性长管左右变窄,上下变宽,选项C正确,选项A、B、D错误.答案:C9.现有一段长l=0.2 m、通有电流I=2.5 A的直导线,则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的情况,下列说法正确的是( )A.如果B=2 T,则F一定为1 NB.如果F=0,则B也一定为0C.如果B=4 T,则F有可能为2 ND.当F为最大值时,通电导线一定与B平行解析:当导线与磁场方向垂直时,所受磁场力F最大,F=BIl,当导线与磁场方向平行时,F=0,当导线与磁场方向成其他角度时,0<F<BIl,故选项A、D错误,选项C正确;磁感应强度由磁场本身的性质决定,与F无关,选项B错误.答案:C10.如图所示,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2,且I1>I2;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为0的点是( )A.a点B.b点C.c点D.d点解析:磁感应强度为矢量,两导线中的电流在d处的磁感应强度不共线,则d处磁感应强度一定不为0;根据安培定则可知,两导线在b处产生的磁感应强度方向相同,则b处磁感应强度的矢量和一定不为0;两导线在a处产生的磁感应强度方向相反,由于I1>I2,可知I1在a处产生的磁感应强度大于I2在a处产生的磁感应强度,故a处磁感应强度的矢量和一定不为0;同理,两导线在c处产生的磁感应强度方向相反,由于I1>I2,且I1距离c处较远,可知I1在c处产生的磁感应强度的大小可能等于I2在c处产生的磁感应强度的大小,故c处磁感应强度的矢量和可能为0.综上所述,选项C正确.答案:C11.(2021·全国甲卷)两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,EO与O'Q在一条直线上,PO'与OF在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流I,电流方向如图所示.若一根无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为( )A.B、0B.0、2BC.2B、2BD.B、B解析:根据右手螺旋定则可知PO'、OF中的电流在M、N两点产生的磁场垂直于纸面向里,EO、O'Q中的电流在M点产生的磁场垂直于纸面向外,EO、O'Q中的电流在N点产生的磁场垂直于纸面向里,所以M点的磁感应强度为0,N点的磁感应强度为2B,故选项A、C、D错误,选项B 正确.答案:B【挑战创新】12.在实验精度要求不高的情况下,可利用罗盘来测量电流产生的磁场的磁感应强度,具体做法如下:在一根南北方向放置的直导线的正下方10 cm 处放一个罗盘,导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的N极)指向北方;当给导线通入电流时,发现罗盘的指针偏转一定角度,根据偏转角度测定电流产生的磁场的磁感应强度.现已测出此地地磁场的磁感应强度的水平分量为5.0×10-5 T,直导线通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置,如图所示.由此测出该通电直导线在其正下方10 cm处产生的磁场的磁感应强度大小为( )A.5.0×10-5 TB.1.0×10-4TC.8.66×10-5 TD.7.07×10-5 T解析:如图所示,B1为地磁场的磁感应强度的水平分量,B2为电流产生的磁场的磁感应强度,则该位置电流产生的磁场的磁感应强度B2=B1tan 60°≈8.66×10-5 T,选项C正确.答案:C。
新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步第2节磁感应强度磁通量课堂练习含解析新人教版必修
2020_2021学年新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步第2节磁感应强度磁通量课堂练习含解析新人教版必修- 1 - / 1 第2节 磁感到强度 磁通量1．(2020·河南省创新开展同盟高二放学期联考)有一小段通电导线 , 长0.1 m , 经过导线的电流为5 A , 把它放入磁场中某一地址 , 遇到的磁场力是1 N , 那么该处磁感到强度的巨细大概为( D )A ．0.8 TB.1.2 T C ．1.8 T D ．2.2 T剖析 : 假设导线与磁场垂直 , 那么该处的磁感到强度B ＝F Il ＝10.1×5T ＝2 T , 假设导线不是与磁场垂直 , 那么磁感到强度B ＞2 T , 故ABC 三项错误 , D 项准确。
2．(多项选择)(2020·辽宁省盘锦市高二上学期期末)一面积为 1 m 2的线圈安排在磁感到强度为1 T 的匀强磁场中 , 穿过线圈的磁通量大概为( ABC )A ．0B.0.5 Wb C ．1 Wb D.2 Wb 剖析 : 当线圈平面与磁感线垂直时穿过线圈的磁通量最大 , 最大值为Φm ＝BS ＝1 Wb , 那么穿过线圈的磁通量规模为0≤φ≤1 Wb , 不行能为2 Wb 。
应选ABC 。
3．(2019·北京市西城区高二上学期期末)如以下图 , 在探讨影响通电导线受力的身分的尝试中 , 三块相似的蹄形磁铁并列放在桌上 , 可以以为磁极间的磁场是匀称的。
将一根直导线程度悬挂在磁铁的南北极间 , 导线的偏向与磁感到强度的偏向(由下向上)垂直。
假设导线质量为m , 导线中的电流为I , 处于磁场中通电局部的长度为L , 导线遇到的磁场力沿程度偏向 , 当导线静止时悬线与竖直偏向的夹角为θ , 那么导线所处空间磁场的磁感到强度巨细为( B )A.mg sin θIL B.mg tan θIL C.mgIL sin θ D.mg IL tan θ剖析 : 通电导线静止处于均衡状况 , 由均衡前提得 : BIL ＝mg tan θ , 解得 : B ＝mg tan θIL, 故B 准确 , ACD 错误 ; 应选B 。
2020新教材高中物理 第十三章 电磁感应与电磁波初步 1 磁场 磁感线课堂检测(含解析)第三册
磁场磁感线1.(多选)磁体与磁体间、磁体与通电导体间、通电导体与通电导体间相互作用的示意图,以下正确的是( ）A。
磁体↔磁场↔磁体B。
磁体↔磁场↔通电导体C.通电导体↔电场↔通电导体D。
通电导体↔磁场↔通电导体【解析】选A、B、D。
磁体与磁体间、磁体与通电导体间、通电导体与通电导体间的相互作用都是通过磁场来传递的。
2.图中已标出电流及电流磁场的方向,其中正确的是 ( ）【解析】选D.判断电流与电流磁场的方向利用的是安培定则,大拇指指向直导线电流方向,四指指向磁感线方向，选项A、B错误;对于螺线管和环形电流，四指弯曲方向为电流方向,大拇指指向内部磁场方向,故选项C错误,选项D正确。
3。
（多选)如图所示,直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远,其磁场互不影响，当开关S闭合后，小磁针北极N(黑色一端）指示的磁场方向正确的是( )A。
a B。
b C。
c D.d【解析】选B、D。
为了便于判断所标出小磁针N极的指向是否正确,先根据安培定则画出有关磁场中经过小磁针的磁感线及其方向,如图所示。
根据安培定则,对于通电直导线AB磁感线是以导线AB 上各点为圆心的同心圆,且都在跟导线垂直的平面上，其方向是逆时针方向,显然磁针a标示错误。
通电螺线管C内部的磁感线是由左向右，外部的磁感线是由右向左，故b标示正确，c标示错误.对电磁铁D(与蹄形磁铁相似）,由安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极，可见小磁针d标示正确,因此正确选项为B、D。
4。
一块没有标明南、北极的小磁针，你能想办法判断它的磁极吗? (1）A同学用一个已知磁性的小磁针,立刻得出了结果。
你知道他是怎样得出的吗？(2）B同学设计了这样一个方案：他将小磁针固定在小塑料盘中,然后放在水中.他得出的结论也是正确的，你能说出他利用了什么原理吗?【解析】(1)A同学利用磁极与磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
(2)B同学利用了地磁场对小磁针的影响，地理的南极为地磁的北极,地理的北极为地磁的南极.小磁针指地理南极的一端一定是小磁针的S极，指地理北极的一端一定是小磁针的N极。
2022新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步2磁感应强度磁通量课堂检测含解析新人教版必修第三册
磁感应强度磁通量1.关于磁感应强度,以下说法正确的选项是( )A.由B=可知,B与F成正比与IL成反比B.通电导线受力不为零的地方一定存在磁场,通电导线不受力的地方一定不存在磁场C.通电导线放在磁场中的某点,那点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,那点的磁感应强度就为零D.磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定,其大小和方向是唯一确定的,与通电导线无关【解析】选D。
磁感应强度B的定义式B=,是比值定义法,磁感应强度B与F、IL无关,由磁场本身决定,故A错误;当一小段通电导线受磁场力为零,可能与磁场方向平行,而磁场却可能不为零,故B错误;磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定,其大小和方向是唯一确定的,与通电导线无关,故C错误,D正确。
【总结提升】磁感应强度概念的学习应注意两点(1)对于磁感应强度概念的学习可采用类比的方法学习,将磁感应强度与电场强度比拟,抓住相似点进行理解和记忆。
(2)磁感应强度B是描述磁场强弱和方向的物理量,与放入磁场中的电流元无关,由磁场本身决定,通电导线放在磁感应强度为零处,所受磁场力一定为零。
2.磁通量可以形象地理解为“穿过磁场中某一面积的磁感线条数〞。
在图示磁场中,S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈,穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3且都不为0。
以下判断正确的选项是( )A.Φ1最大B.Φ2最大C.Φ3最大D.Φ1、Φ2、Φ3相等【解析】选A。
根据磁通量的计算式Φ=BS来分析。
磁感线的疏密表示磁感应强度的大小,由题图可知,S1、S2、S3对应的磁感应强度B1、B2、B3的大小关系有B1>B2>B3,又三个线圈的面积相等,相互平行,通过线圈的磁通量为Φ=BS,因而有Φ1>Φ2>Φ3。
也可以通过数通过线圈的磁感线的条数,S1中有五条,S2中有三条,S3中有一条。
3.在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场,如下图,垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内,垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域,该平面内有一半径为b(b>a)的圆形线圈,线圈平面与磁感应强度方向垂直,线圈与半径为a的圆形区域是同心圆。
2020_2021学年新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步2磁感应强度磁通量课堂达标含解析新人
磁感应强度磁通量1.下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是 ( )A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导线放在该处时所受磁场力的方向B.小磁针S极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向【解析】选D。
磁场中某点的磁感应强度的方向表示该点的磁场的方向,磁场方向也就是小磁针N极受力的方向。
但通电导线受力的方向不代表磁感应强度和磁场的方向,故D正确,A、B、C错误。
2.如图所示,导线框MPQN近旁有一个跟它在同一竖直平面内的矩形线圈abcd,若PQ足够长,下列说法中不正确的是( )A.当滑动变阻器滑片向下滑动一小段距离时,abcd中有感应电流B.当滑动变阻器滑片向上滑动一小段距离时,abcd中有感应电流C.电阻不变,将abcd在其原来所在的平面内竖直向上移动一小段距离,其中有感应电流D.电阻不变,将abcd在其原来所在的平面内向PQ靠近时,其中有感应电流【解析】选C。
当滑动变阻器滑片向下滑动一小段距离时,电阻变大,导线框MPQN中电流减小,产生的磁场减弱,穿过abcd的磁通量减小,则abcd中有感应电流,故A正确;同理,当滑动变阻器滑片向上滑动一小段距离时,电阻变小,导线框MPQN中电流增大,产生的磁场增强,穿过abcd 的磁通量增加,则abcd中有感应电流,故B正确;电阻不变,将abcd在其原来所在的平面内竖直向上移动一小段距离,穿过abcd的磁通量不变,其中没有感应电流,故C错误;电阻不变,将abcd在其原来所在的平面内向PQ靠近时,穿过abcd的磁通量增加,其中有感应电流,故D正确。
本题选择错误的,故选C。
3.如图所示,在空间某点A存在大小、方向恒定的两个磁场B1、B2,B1=3 T,B2=4 T,A点的磁感应强度大小为( )A.7 TB.1 TC.5 TD.大于3 T小于4 T【解析】选C。
2020新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步2磁感应强度磁通量练习含解析新人教版必修第三册
磁感应强度磁通量一磁感应强度的含义1.磁感应强度由磁场本身决定,就像电场强度由电场本身决定一样,跟该位置放不放通电导线无关,因此不能根据公式B=说B与F成正比,与I l成反比。
2.磁感应强度B的定义式也是其度量式,但用来测量的小段通电导线必须垂直放入磁场,如果小段通电导线平行放入磁场,则所受磁场力为零,但不能说该点的磁感应强度为零。
3.磁感应强度是矢量,其方向为放入其中的小磁针静止时N极的指向。
4.磁感应强度B与电场强度E的比较:比较项目磁感应强度(B) 电场强度(E)定义比值定义法B=(条件:I⊥B) 比值定义法E=物理意义反映磁场力的性质反映电场力的性质决定因素与磁场有关,与电流元无关与电场有关,与试探电荷无关方向(矢量)小磁针静止时N极的指向;叠加时遵从平行四边形定则带正电的试探电荷的受力方向;叠加时遵从平行四边形定则单位T N/C形象表示磁感线的疏密表示磁场的强弱、某点的切线方向表示磁感应强度方向电场线的疏密表示电场的强弱、某点的切线方向表示电场强度方向区别(1)正电荷所受电场力方向为电场强度方向,而电流所受磁场力方向并不是磁感应强度的方向。
(2)电荷在电场中一定受力,而电流在磁场中不一定受力(电流与磁场方向平行时不受力)相同都是矢量,叠加时等于各分(电场)磁场的矢量和【思考·讨论】(1)图甲小磁针能定量反映磁场的强弱吗? (科学思维)提示:不能。
因为N极不能单独存在。
小磁针静止时所受的合力为零,因而不能用测量N极受力大小来确定磁感应强度的大小。
(2)磁场对通电导线有力的作用,如图乙中能通过通电导线受力的大小来判断磁场的强弱吗?通过怎样的实验来验证这些猜想? (科学思维)提示:应用控制变量法,保持电流和通电导线的长度不变,判断导线受力的大小,可以判断磁场的强弱。
(3)在磁场的同一位置,无论怎样改变I、l,F与I l的比值是变化的吗? (物理观念)提示:比值不变,而不同位置比值是不一样的,磁场越强,这个比值也就越大,这个比值不随通电导线电流和长度的改变而改变,因而它所反映的就是磁场本身的性质。
2020_2021学年新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步2磁感应强度磁通量课件新人教版必修3
磁场叠加时等于各磁场的矢量叠加
大小：B
F Il
矢量
方向：小磁针在磁场中静止时N极指向
磁通量Φ
单位：特斯拉（T )
大小：Φ=BS 标量
没有方向但有正负之分
单位：韦伯（Wb)
1.关于磁感应强度，下列说法正确的是（ C ） A.由B= F 可知,磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线中电流I的减
IL
小而增大 B.由B= F 可知,磁场中某处的磁感应强度大小随通电导线所受的磁场
【探究结论】
1.保持磁场和通电导线的长度不变，改变电流的大小。 现象：电流越大，导线的偏角越大。 结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越大， 导线所受的安培力就越大。
2.保持磁场和导线中的电流不变，改变通电导线的长度。
结论：在通电导线的电流和磁场不变时，导线越长， 导线所受的安培力就越大。
【逻辑推理】
【探究二：磁感应强度的大小】 问题1：磁感应强度的大小能否从小磁针N极受力的 情况来研究？ 不能。因为N极不能单独存在,小磁针静止时所受合 力为零,因而不能用测量N极的受力情况来确定磁感 应强度的大小。 引导：
磁场除了对磁体有作用力外，还对通电导线有作用力，
能否用很小的一段通电导线来检验磁场的强弱呢？
(3)在电场中某一确定的位置放置一个检验电荷，该 电荷受到的电场力是惟一确定的；在磁场中某一确定 的位置放入一段导线，电流受到的磁场力还与导线放 置的方向及电流方向有关。
例1 关于磁感应强度下列说法中正确的是( )
A．由B= F 知，磁场中某点的磁感应强度的大小与IL
IL
的乘积成反比，与F成正比
B．无论I的方向如何都可由B= F 求磁感应强度的大小
IL
力F的增大而增大
2020_2021学年新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步第2节磁感应强度磁通量新人教版必修3
第2节磁感应强度磁通量合格考训练25分钟·满分60分一、选择题(本题共7小题，每题7分，共49分)1．(2019·新疆石河子第二中学高二上学期期末)关于磁感应强度，下列说法正确的是( B )A．磁感应强度只反映磁场的强弱B．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量C．磁感应强度方向就是通电导线在磁场中所受作用力的方向D．磁感应强度方向就是放在该点的小磁针静止时S极的指向解析：磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，选项A错误，B正确；磁感应强度的方向与通电导线在磁场中所受作用力的方向垂直，选项C错误；磁感应强度的方向就是放在该点的小磁针的N极静止时的指向，选项D错误。
2．(2019·宁夏石嘴山市第一中学高二上学期期末)关于磁感应强度B，下列说法中正确的是( D )A．根据磁感应强度定义B＝FIL，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与I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，方向与安培力F的方向相反D．在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B是确定的，不同点的磁感应强度B可能不同解析：磁感应强度由磁场本身决定，与电流、导线长度、导线受到的安培力无关，故A 错误；磁感应强度B是矢量，方向是小磁针N极在该点受力的方向，与电流所受安培力方向垂直，故B、C错误；磁感应强度是描述磁场的强弱的物理量，是由磁场本身决定的，故D正确。
3．(多选)磁感应强度B在国际单位制中的单位是特斯拉(符号：T)，下列单位中与磁感应强度单位一致的是( AD )A.NA·mB.NA·sC.NC·mD.V·sm2解析：根据定义式B＝FIL 可知A正确，B、C错误；F＝qE、E＝ud、B＝FIL，则B可写作B＝uqdIL，即V·sm2，D正确。
4．如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面。
新人教版高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步 第2节 磁感应强度 磁通量
第十三章电磁感应与电磁波初步第2节磁感应强度磁通量一、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ΔΦ1和ΔΦ2，则（）A．ΔΦ1>ΔΦ2B．ΔΦ1=ΔΦ2C．ΔΦ1<ΔΦ2D．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Φa、Φb，则（）A．Φa＞Φb B．Φa＜Φb C．Φa=Φb D．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θ=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（）A．0B C D．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（）A．0.8T B．1.2T C．1.8T D．2.2T8．两个绝缘导体环AA′、BB′大小相同，环面垂直，环中通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。
新教材2024年高中物理第13章电磁感应与电磁波初步学业质量标准检测新人教版必修第三册
第十三章学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共12小题，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一个选项符合题目要求，每小题3分；第9～12小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．如图所示，可自由转动的小磁针上方有一根长直导线，起先时二者在纸面内平行放置。
当导线中通以如图所示电流I时，发觉小磁针的N极向里，S极向外，停留在与纸面垂直的位置上。
这一现象说明( B )A．小磁针感知到了电流四周的电场B．小磁针处磁场方向垂直纸面对里C．小磁针处磁场方向垂直纸面对外D．若把小磁针移走，该处就没有磁场了解析：电流在导线四周产生了磁场，小磁针N极的指向为磁场的方向，所以B正确，A、C错误；该处的磁场与通电电流有关，与小磁针无关，所以D错误。
2．(2024·全国高二单元测试)关于微波和无线电波，下列说法正确的是( B )A．无线电波波速在任何状况下都等于真空中的光速B．微波在传播过程中遇到金属导体时，会在其中产生相应的感应电动势或感应电流C．手机所用的微波在传播过程中比无线电广播所用的中波更简单绕过障碍物D．在无线电通信中，声音信号通常要通过检波加载在高频信号上后，才向外放射解析：电磁波只有真空中速度才等于真空中的光速，在其他介质中传播时速度小于真空中光速，故A错误；微波和无线电波传播的是改变的电磁场，改变的磁场在传播过程中遇到金属导体时，会产生电磁感应现象，故B正确；波长越长，越简单产生衍射现象，微波的波长比无线电波短，微波在传播过程中比无线电广播所用的中波不简单绕过障碍物，故C错误；声音信号通常要通过调制加载在高频信号上后，才向外放射，故D错误。
故选B。
3．(2024·福建省厦门外国语学校高二下学期期中)以下关于电磁场理论和电磁波的有关说法正确的是( B )A．改变的电场四周肯定产生电磁波B．电磁波由真空中进入某种介质传播时，波长会变短C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，法拉第用试验验证了电磁波的存在D ．电磁波在介质中以光速传播解析：匀称改变的电场产生恒定的磁场，只有周期性改变的电场才能形成周期性改变的磁场，再通过开放电路才会释放电磁波，故A 错误；电磁波由真空进入介质传播时，波速变小，结合v ＝λf ，可知，波长将变短，故B 正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用试验验证了电磁波的存在，故C 错误；电磁波在介质中的传播速度小于光速，故D 错误。
2020-2021学年新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初第2节磁感应强度磁通量课件新人教版必
微思考 “一个电流元垂直放入磁场中的某点，磁感应强度与电流元受到的 磁场力成正比，与电流元成反比．”这种说法是否正确，为什么？
【答案】这种说法不正确．磁感应强度的大小是由磁场本身决定的， 不随电流元大小及电流元所受磁场力的大小的变化而变化．
下列说法中正确的是( ) A．磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线 放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度l、通过的电流I乘积的比 值，即B＝FIl B．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定 为零
【答案】D
【解析】若电流元Il不是垂直放置在磁场中时所受的磁场力为F，
则磁感应强度B不等于
F Il
，A错误；磁感应强度与电流元受到的力的大小
无关，与电流元也无关，故B、C错误，D正确．
正确理解比值定义法
1．定义B＝
F Il
是比值定义法，这种定义物理量的方法实质就是一种
测量方法，被测量点的磁感应强度与测量方法无关．
还和导线的方向有关．导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相
同．
2．通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小一定为零吗？为 什么？
【答案】(1)通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定 为零，可能是电流方向与B方向在一条直线上．
(2)当电流方向与磁感应强度B的方向在一条直线时，通电导线受力 为零．
(2)保持电流大小不变，改变磁场中____导__线__长__度____，通过观察直导 线摆动角度大小比较磁场力大小．
(3)实验结论：直导线与磁场垂直时，它受力大小既与导线的长度l 成___正__比_____，又与导线中的电流I成__正__比____．
3．磁感应强度的大小 在磁场中__垂__直____于磁场方向放置的通电导线，所受的磁场力F跟 电流I和导线长度l的乘积Il的比值叫__磁__感__应__强__度____． 4．公式：B＝IFL 5．单位：国际单位是__特__斯__拉____，简称特，符号是__T____，1 T＝
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磁感应强度磁通量
1.关于磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.由B=可知,B与F成正比与IL成反比
B.通电导线受力不为零的地方一定存在磁场,通电导线不受力的地方一定不存在磁场
C.通电导线放在磁场中的某点,那点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,那点的磁感应强度就为零
D.磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定,其大小和方向是唯一确定的,与通电导线无关
【解析】选D。
磁感应强度B的定义式B=,是比值定义法,磁感应强度B与F、IL无关,由磁场本身决定,故A错误;当一小段通电导线受磁场力为零,可能与磁场方向平行,而磁场却可能不为零,故B错误;磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定,其大小和方向是唯一确定的,与通电导线无关,故C错误,D正确。
【总结提升】磁感应强度概念的学习应注意两点
(1)对于磁感应强度概念的学习可采用类比的方法学习,将磁感应强度与电场强度比较,抓住相似点进行理解和记忆。
(2)磁感应强度B是描述磁场强弱和方向的物理量,与放入磁场中的电流元无关,由磁场本身决定,通电导线放在磁感应强度为零处,所受磁场力一定为零。
2.磁通量可以形象地理解为“穿过磁场中某一面积的磁感线条数”。
在图示磁场中,S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈,穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3且都不为0。
下列判断正确的是( )
A.Φ1最大
B.Φ2最大
C.Φ3最大
D.Φ1、Φ2、Φ3相等
【解析】选A。
根据磁通量的计算式Φ=BS来分析。
磁感线的疏密表示磁感应强度的大小,由题图可知,S1、S2、S3对应的磁感应强度B1、B2、B3的大小关系有B1>B2>B3,又已知三个线圈的面积相等,相互平行,通过线圈的磁通量为Φ=BS,因而有Φ1>Φ2>Φ3。
也可以通过数通过线圈的磁感线的条数,S1中有五条,S2中有三条,S3中有一条。
3.在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场,如图所示,垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内,垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域,该平面内有一半径为b(b>a)的圆形线圈,线圈平面与磁感应强度方向垂直,线圈与半径为a的圆形区域是同心圆。
从某时刻起磁感应强度大小开始减小到,则此过程中该线圈磁通量的变化量的大小为( )
A.πB(b2-2a2)
B.πB(b2-2a2)
C.πB(b2-a2)
D.πB(b2-2a2)
【解析】选D。
计算磁通量Φ时,磁感线既有垂直纸面向外的,又有垂直纸面向里的,所以可以取垂直纸面向里的方向为正方向,磁感应强度大小为B时线圈磁通量Φ1=πB(b2-a2)-πBa2,磁感应强度大小为时线圈磁通量Φ2=πB(b2-a2)
-πBa2,因而该线圈磁通量的变化量的大小为ΔΦ=|Φ2-Φ1|=πB(b2-2a2),故选项D正确。
【补偿训练】
如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框绕cd 边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )
A.ΔΦ1>ΔΦ2
B.ΔΦ1=ΔΦ2
C.ΔΦ1<ΔΦ2
D.不能判断
【解析】选C。
通电导线MN周围的磁场并非匀强磁场,靠近MN处的磁场强些,磁感线密一些,远离MN处的磁感线疏一些,当线框在Ⅰ位置时,穿过平面的磁通量为ΦⅠ,当线框平移至Ⅱ位置时,磁通量为ΦⅡ,则磁通量的变化量为ΔΦ1=
|ΦⅡ-ΦⅠ|=ΦⅠ-ΦⅡ。
当线框翻转到Ⅱ位置时,磁感线相当于从“反面”穿过平面,则磁通量为-ΦⅡ,则磁通量的变化量是ΔΦ2=|-ΔΦⅡ-ΔΦⅠ|=ΦⅠ+ΦⅡ,所以ΔΦ1<ΔΦ2。
4.边长L=10 cm的正方形线框有10匝,固定在匀强磁场中,磁场方向与线框平面间的夹角θ=30°,如图所示,磁感应强度随时间的变化规律为B=(2+3t)T,求:
(1)2 s末穿过线框的磁通量;
(2)第3 s内穿过线框的磁通量的变化量ΔΦ。
【解析】(1)由磁感应强度随时间的变化规律为
B=(2+3t)T得,2 s末磁场的磁感应强度
B2=(2+3×2) T=8 T,
由Φ=BSsinθ知,2 s末穿过线框的磁通量
Φ=B2Ssinθ=8×(0.1)2×sin30°Wb=4×10-2 Wb;
(2)第3 s内磁感应强度的变化量ΔB=3 T,所以
ΔΦ=ΔBSsinθ=3×(0.1)2×sin30°Wb=1.5×10-2 Wb。
答案:(1)4×10-2 Wb (2)1.5×10-2 Wb
情境:如图一所示是实验室里用来测量磁感应强度的仪器——电流天平,图二是电流天平的原理,利用该装置测得的数据记录如方框内所示。
请你算出通电螺线管中的磁感应强度B的大小。
问题:
(1)如图二中通电螺线管内磁场的方向?
(2)如图通电导体电流的方向与磁场方向垂直,导体受到的磁场力最大,通过如图方向的电流时,如果受到
的磁场力竖直向下,怎样调整电流方向才能测出磁感应强度?
(3)请你算出通电螺线管中的磁感应强度B的大小。
【解析】(1)利用安培定则判断通电螺线管内磁场的方向水平向右,如图二中所示。
(2)改变电流的方向,使磁场力的方向与重力平衡,
即mg=BIL。
(3)由题意知,I=0.5 A,G=4×10-5N,L=4×10-2m。
电流天平平衡时,导线所受磁场力的大小等于钩码的重力, 即F=G。
由磁感应强度的定义式B=得:
B== T=2×10-3 T。
所以通电螺线管中的磁感应强度为2×10-3 T。
答案:见解析。