磁通量及磁通量的变化专题训练

磁通量及磁通量的变化专题训练
一、选择题
1、下列关于磁通量的说法中，正确的是
A ．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，穿过某平面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积
C ．穿过一个面的磁通量就是穿过该面单位面积的磁感线的条数
D ．穿过一个面的磁通量就是穿过该面的磁感线的条数
2、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a 和b ，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量φa 、φb 的大小关系为
A ．φa ＞φb
B ．φa ＜φb
C ．φa ＝φb
D ．无法比较
3、一磁感应强度为B 的匀强磁场方向水平向右，一面积为S 的矩形线圈abcd 如图所示放置，平面abcd 与竖直方向成θ角。

将abcd 绕ad 轴转180°角，则穿过线圈平面的磁通量的变化量为 A ．0 B ．2BS C ．2BScos θ D ．2BSSin θ
4、如图所示，矩形线框abcd 的长和宽分别为2L 和L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，虚线为磁场的边界。

若线框以ab 边为轴转过60°的过程中，穿过线框的磁通量的变化情况是 A ．变大 B ．变小 C ．不变 D ．无法判断
5、如图所示，两直导线中通以相同的电流I ，矩形线圈位于导线之间。

将线圈由实线位置移到虚线位置的过程中，穿过线圈的磁通量的变化情况是 A ．向里，逐渐增大 B ．向外，逐渐减小 C ．先向里增大，再向外减小 D ．先向外减小，再向里增大
6、如图所示条形磁铁竖直放置，闭合的金属线框水平地紧挨着磁铁从A 端移至B 端的过程中，穿过线框的磁通量的变化情况是
A ．变大
B ．变小
C ．先变大后变小
D ．先变小后变大
7、如图所示，匀强磁场中放有平行的铜导轨，它与大线圈M 相连，小线圈N 放在大线圈M 内，裸金属棒ab 在导轨上做某种运动。

则下列说法中正确的是
A ．若ab 向右匀速运动，穿过小线圈N 的磁通量向里且增大
B ．若ab 向左加速运动，穿过小线圈N 的磁通量向外且增大
C ．若ab 向右减速运动，穿过小线圈N 的磁通量向里且减小
D ．若ab 向左减速运动，穿过小线圈N 的磁通量向里且减小
8、如图所示，一水平放置的圆形通电线圈1固定，另有一个较小的圆形线圈2从1的正上方下落，在下落过程中两线圈平面始终保持平行且共轴，则线圈2从1的正上方下落到1的正下方的过程中，穿过线圈2的磁通量φ
A ．为零且保持不变
B ．不为零且保持不变
C ．先向上增大，再向上减小
D ．先向上增大，再向下减小
9、如图所示，螺线管CD 的绕法不明，当磁铁AB 分别以不同的速度V 1（A 端向下）和V 2（B 端向下）（V 1 ＜V 2）插入螺线管时，电路中有如图所示的感应电流。

则下列说法中正确的是 A ．两种情况下，穿过螺线管CD 的磁通量都是增大的 B ．两种情况下，穿过螺线管CD 的磁通量的变化是相等的
C ．以速度V 1插入时穿过螺线管C
D 的磁通量的变化率比以速度V 2插入时小 D ．以速度V 1插入时穿过螺线管CD 的磁通量的变化率比以速度V 2插入时大
10、一平面线圈用细杆悬于P
点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强
c d
C
D A B
磁场中运动。

已知线圈始终与纸面垂直，当线圈由水平位置第一次到达位置Ⅰ的过程中，穿过线圈的磁通量 A ．向右逐渐增大 B ．向左逐渐减小 C ．向右先增大后减小 D ．向左先减小后增大
11、如图所示，蹄形磁铁和矩形线框均可绕竖直轴转动。

现将蹄形磁铁逆时针转动（从上往下看），则矩形线框的运动情况及穿过它的磁通量应是 A ．线框逆时针转动，转速与磁铁相同 B ．线框逆时针转动，转速比磁铁小
C ．线框在转动的过程中，穿过它的磁通量先变大，随后就保持不变
D ．线框在转动的过程中，穿过它的磁通量一直在变大
12、如图所示面积为S 矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中以轴OO ’匀速转动，角速度为ω，则穿过线圈的磁通量随时间变化的关系是（从图示位置开始计时） A ．φ=BSsin ωt B ．φ=BScos ωt C ．φ=BS D ．φ=0
13、如图所示，PQRS
的匀强磁场中，磁场方向垂直线框平面，MN 与线框的边成45°角，
PS 和PQ 的中点。

则下列说法中正确的是
A ．当E 点以过边界MN 时，穿过导线框的磁通量的变化率最大
B ．当P 点以过边界MN 时，穿过导线框的磁通量的变化率最大
C ．当F 点以过边界MN 时，穿过导线框的磁通量的变化率最大
D ．当Q 点以过边界MN 时，穿过导线框的磁通量的变化率最大 14、已知穿过线圈的磁通量φ随时间t 变化的关系如图所示，则在下面所述的几段时间内，磁通量变化率最大的是 A ．0s~2s B ．2s~4s C ．4s~5s D ．5s~7s
15、关于闭合电路中的感应电动势E 、磁通量φ、磁通量的变化量Δφ及磁通量的变化率
Δφ/Δt 之间的关系，下列说法中正确的是
A ．φ＝0时，E 有可能最大
B ．Δφ/Δt ＝0时，E 可能不等于零
C ．Δφ很大时，E 可能很小
D ．Δφ/Δt 很大时，Δφ一定很大 16、如图所示，条形磁铁原来与导线框在同一平面内，当条形磁铁绕OO ’轴转过360°的过程中，穿过导线框和磁通量φ随时间t 正）
17、如图所示，两个完全相同的闭合金属环穿在一根水平光滑的绝缘杆上，当条形磁铁自右向左插向金属环时，下列说法中正确的是
A ．穿过两环的磁通量都在增加，且两环相互远离
B ．穿过两环的磁通量都在增加，且两环相互靠拢
C ．穿过两环的磁通量都在增加，且两环在相互靠拢的同时绕杆顺时针转动（从左向右看）
D ．穿过两环的磁通量都在增加，且右环的加速度大于左环的加速度
18、如图所示，一个闭合线圈穿入蹄形磁铁由1位置经2位置到3位置，最后从下方的S 极拉出，则在这一过程中，穿过线圈的磁通量
A ．先减小后增大
B ．先增大后减小
C ．一直增大
D ．一直减小
A B
D
19、如图所示，闭合小金属环从高h 的光滑曲面上端无初速滚下，又沿曲面的另一端上升， A ．若是匀强磁场，则穿过环的磁通量不变，且在左侧滚上的高度小于h B ．若是匀强磁场，则穿过环的磁通量不变，且在左侧滚上的高度等于h C ．若是非匀强磁场，则穿过环的磁通量改变，且在左侧滚上的高度大于h D ．若是非匀强磁场，则穿过环的磁通量改变，且在左侧滚上的高度小于h 20、如图所示A 、B 两闭合线圈为同种导线制成，匝数比n A ：n B ＝1：3，
半径R A ＝2R B
A ．1：12
B ．1：6
C ．1：4
D ．1：1
21A B ．磁铁作减速运动，穿过线圈的磁通量增大，线圈中无感应电流 C ．磁铁作减速运动，穿过线圈的磁通量不变，线圈中无感应电流 D ．磁铁作非匀变速运动，穿过线圈的磁通量为零，线圈中无感应电流 22如图所示，假设线圈产生磁感线全部集中在铁芯内。

a 、b 、c A ．a 、b 、c 三环B ．a 、b 两环C ．b 、c 两环D ．a 、c 两环 二、计算题
1、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=2.0T ，方向指向X ae=50cm 。

求通过面积S 1（abcd ）、S 2（befc ）和S 3（aefd ）的磁通量φ
1、φ
2、φ3分别为多少？
2、如图所示，框架的面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B 。

试求： ①框架平面与磁感应强度B 垂直时，穿过框架平面的磁通量为多少？ ②若框架绕OO ’转过60°，则穿过框架平面的磁通量为多少？ ③若从图示位置转过90°，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少？ ④若从图示位置转过180°，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少？
3、如图所示，磁感应强度为B 的有界匀强磁场垂直穿过边长为a 的正三角形线圈（磁场的边界也为正三角形，面积与线圈的面积相等）。

试求在将线圈绕其重心逆时针转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量为多少？
4、边长为10cm 、匝数为10的正方形线圈，垂直于磁感应强度B 的方向置于0.2T 的匀强磁场中。

试求： （1）图示位置时，穿过线圈的磁通量为多少？
（2）若将线圈以一边为轴转过60°，则穿过线圈的磁通量为多少？
（3）将线圈以一边为轴转过180°过程中，则穿过线圈的磁通量变化为多少？
答案： 一、选择题
1、D
2、A
3、C
4、C
5、D
6、D
7、BC
8、C
9、ABC 10、C 11、BD 12、A 13、B 14、C 15、AC 16、A 17、BD 18、C 19、BD 20、D 21、A 22、B 二、计算题
1、φ1=0.24Wb φ2=0 φ3=0.24Wb
2、BS ；BS/2；0；2BS
3、B a B a B a 2
221212
3837233=-=
-=∆φφφ 4、2×10—3
；1×10—3；4×10—
3
1. D
2. ABC
3. BCD
4. D
5. BD
6. B
7. A
8. C 9. C 10. A 11. D 12. BC
13. D 14. C
15. B 16. ABC
17. A
18. ACD
19. D
20. D 21. B 22. 感应电流；b ；b a → 29. B
30. D
23. （1）M 中的电流方向与线圈中的电流方向一致；（2）M 环将向左移动。

24. 提示：利用楞次定律判定线圈由M 线直线电流I 到M’的移动过程，穿过线圈内的磁通量变化，判定其产生感应电流的方向，先是abcda →后adcba →再abcda 。

25. 超导线圈中将产生持续流动的感应电流，方向从上往下看应沿逆时针方向流动
26. B 提示：当条形磁铁向左运动靠近两环时，将使穿过两环中的磁通量都增加，根据楞次定律，两环的运动都要阻碍磁铁相对环的运动——即阻碍“靠近”，那么两环都向左运动，又由于两环中的感应电流方向相同，两平行的同向电流间有相互吸引的磁场力，因而两环间的距离要减小。

故B 选项正确。

27. A 28. BC
提示：此题是应用楞次定律步骤的逆向使用。

（1）感应电流方向从A 经R 到B 。

根据安培定则得知感应电流在螺线管内产生的磁场方向应是从上指向下； （2）由条形磁铁的磁感线分布（见图示）知螺线管内原磁场是向下的；
（3）由于感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同。

由楞次定律知此过程原磁场的磁通量是减小的。

故可判断磁铁是向上或向左、向右平移。

正确选项为B 、C 。

31. 提示：线圈A 与电源连接，线圈A 中流过恒定电流，产生恒定磁场，有磁感线穿过线圈B ，但穿过线圈B 的磁通量不变化，线圈B 中无感应电流，断开开关S 时，线圈A 中电流迅速减小为零，穿过线圈B 的磁通量迅速减少，由于电磁感应，线圈B 中产生感应电流，由于感应电流的磁场对衔铁D 的吸引作用，触头C 不离开；经过一段短时间后感应电流减弱，感应电流磁场对衔铁D 吸引力减小，弹簧E 的作用力比磁场力大，才将衔铁D 拉起，触头C 离开。

32.分析：当磁场增强时，穿过C 环的磁感线向右，磁通量增大，故C 环中感应电流的磁场与原磁场反向，即方向向左，因此感应电流方向与图示相反。

根据左手定则，C 环各点受安培力方向均指向环心，故有缩小趋势。

解答：BC 选项正确。

33. 分析：当螺线管B 通有向右的电流I 时，B 内部磁感线方向向右，外部有向左的磁感线。

对环A ，向右的磁感线全部穿过A 环，其面积越大，向左穿过的磁感线越多，其磁通量越小。

当B 中电流减小时，穿过A 的磁感线向右并且磁通量减小，因此A 环中感应电流的磁场也向右，即感应电流方向与图示相同，环A 处在B 所激发的外磁场中，即磁场方向向左，由左手定则可以判定，A 环各点所受安培力方向均指向环心，即有缩小的趋势。

由于B 环中相邻每匝线圈中通有同向电流，其间有相互作用的吸引力，当电流减小时，相互间吸引力减小，故螺线管有伸长的趋势。

解答：A 、C 、F 选项正确。

说明：对于C 环，其面积越大，磁通量越大，故当原磁通量增大时，它通过减小面积来阻碍磁通量增大；而A 环的面积越大，反向磁感线越多，磁通量越小，故当原磁通增大时，它会通增大面积来阻碍磁通增大，而当原磁通减小时，它的面积要减小，其目的是阻碍原磁通减小。