鲁科版选修3-1 第5章 第3节 第4节 磁感应强度 磁通量、磁与现代科技

[随堂检测]

1．(多选)与磁场中某点的磁感应强度的方向相同的是( )

A．该点的磁场方向

B．通过该点的磁感线的切线方向

C．放在该点的小磁针静止时N极所指的方向

D．放在该点的小磁针静止时S极所指的方向

解析：选ABC.磁场的方向就是磁感应强度的方向，A对．在磁感线上，任意一点的切线方向跟该点的磁感应强度方向相同，B对．物理学中规定，磁感应强度的方向与放在该点的小磁针静止时N极所指的方向相同，故C对，D错．

2．将面积为0.5 m2的单匝线圈放在磁感应强度为2.0×102 T的匀强磁场中，线圈平面垂直于磁场方向，如图所示，那么穿过这个线圈的磁通量为( )

A．1.0×102 Wb B．1.0 Wb

C．5×103 Wb D．5×102 Wb

解析：选A.因为线圈匝数为单匝，且线圈平面垂直于磁场方向，由磁通量公式得：Φ＝BS＝2.0×102×0.5 Wb＝1.0×102 Wb，故A对，B、C、D错．

3．如图所示，一矩形线框，从abcd位置移动到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量的变化情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)( )

A．一直增加

B．一直减少

C．先增加后减少

D．先增加，再减少直到零，然后再增加，最后减少

解析：选D.bc边移到导线位置之前磁通量垂直纸面向外增加，之后磁通量减少到0，这时导线位于线框中间位置，再向右移时磁通量垂直纸面向里又增加，直到ad边与导线重合，再往右移磁通量最后又减少．

4．地球上某处地磁场的磁感应强度B的水平分量B x＝0.18×10－4T，竖直分量B y＝0.54×10－4T．求：

(1)地磁场B的大小；

(2)在水平面内2.0 m2的面积内地磁场的磁通量Φ.

解析：(1)根据平行四边形定则，得

B＝B2x＋B2y＝0.182＋0.542×10－4 T≈0.57×10－4 T.

(2)磁通量Φ＝B y·S＝0.54×10－4×2.0 Wb＝1.08×10－4 Wb.

答案：(1)0.57×10－4 T (2)1.08×10－4 Wb

[课时作业]

一、单项选择题

1．下列关于磁记录的说法不正确的是( )

A．计算机的硬盘是利用磁记录原理来工作的

B．DVD光盘是利用磁记录原理来刻录信息的

C．录音机录音利用了电流的磁效应

D．录音带会被磁铁吸起来

解析：选B.B中DVD光盘刻录是利用激光在存储介质上烧出不同的痕迹来记录信息的，故B项不是磁记录．

2．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，则三点中磁感应强度最大处为( )

A．a处B．b处

C．c处D．无法判断

解析：选A.螺线管内部的磁感线条数与螺线管外部的磁感线条数相同，由于螺线管内部横截面积小，所以内部磁感线最密，磁感线密的地方磁感应强度大，故选A.

3．如图所示圆形线圈的匝数为100匝，圆面积为0.5 m2，在该圆形线圈平面内有一个面积为0.1 m2的正方形区域，该区域内有垂直线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B＝2 T，求穿过该圆形线圈的磁通量( )

A．1 Wb B．0.2 Wb

C．100 Wb D．20 Wb

解析：选B.有效面积为S＝0.1 m2，故磁通量Φ＝BS＝2×0.1 Wb＝0.2 Wb，选项B正确．

4．如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量将( )

A．逐渐增大

B．逐渐减小

C．始终为零

D．不为零，但保持不变

解析：选C.根据磁通量的正、负可知穿过圆面积的磁通量为零，故C项正确．

5．如图所示，在xOy坐标系的原点处放置一根与坐标平面垂直的通电直导线，电流方向指向纸内，此坐标范围内还存在一个平行于xOy平面的匀强磁场．已知在以直导线为圆心的圆周上的a、b、c、d四点中，a点的磁感应强度最大，则此匀强磁场的方向为( )

A．沿x轴正方向B．沿x轴负方向

C．沿y轴负方向D．沿y轴正方向

解析：选C.现在a、b、c、d四点的场强为通电直导线产生的磁场和匀强磁场叠加产生的．因为a点磁感应强度最大，说明两磁场在a处的叠加值最大．由安培定则判断导线在a点产生的场强沿y轴负方向，所以匀强磁场也沿y轴负方向．

6．如图所示，在条形磁铁外套有A、B两个大小不同的圆环，穿过A环的磁通量ΦA与穿过B环的磁通量ΦB相比较( )

A．ΦA>ΦB B．ΦA<ΦB

C．ΦA＝ΦB D．不能确定

解析：选A.分别画出穿过A、B环的磁感线的分布如图所示，磁铁内的磁感线条数与其外部磁感线条数相等．通过A、B环的磁感线条数应该这样粗略计算，用磁铁内的磁感线总条数减去磁铁外每个环中的磁感线条数(因为磁铁内、外磁感线的方向相反)．很明显，磁铁外部的磁感线通过B环的条数比A环的多，故B环中剩下的磁感线比A环剩下的磁感线条数少，故ΦA>ΦB，故A对，B、C、D都错．

二、多项选择题

7．关于磁感应强度的下列说法中，正确的是( )

A．磁感应强度的方向就是小磁针N极的受力方向

B．磁感应强度是标量

C．磁场中某点磁感线的切线方向就是该点磁感应强度的方向

D．磁感应强度的大小、方向与放入磁场的小磁针的偏转程度有关

解析：选AC.磁感应强度是矢量，其方向规定为小磁针N极受力方向，也可用磁感线上某点的切线方向表示．其大小和方向均由磁场本身决定，与是否放入小磁针无关，故选项A、C正确；B、D错误．8．关于磁通量，下列说法正确的是( )

A．磁通量只有大小没有方向，所以是标量

B．在匀强磁场中，a线圈面积比b线圈面积大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的大

C．磁通量大，磁感应强度不一定大

D．把某线圈放在磁场中的M、N两处，若放在M处的磁通量比在N处的大，M处的磁感应强度不一定比N处的大

解析：选ACD.磁通量是标量，只有大小，没有方向．磁通量大小Φ＝BS⊥＝BScos θ与B、S、θ均有关系．故A、C、D正确．

9．如图所示装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中磁通量变化的是( )

A．开关S接通的瞬间

B．开关S接通后，电路中有稳定电流时

C．开关S断开的瞬间

D．开关S断开后

解析：选AC.当S接通时，螺线管中有电流通过，其周围产生磁场，在S接通的瞬间，穿过A的磁通量增加， A正确；当S断开时，螺线管就失去磁性，穿过A的磁通量减少，故C正确；B、D两选项中S 接通后或断开后螺线管中的磁场不变(或为零)则穿过A的磁通量不变．

10．有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图．在图示的平面内，O点为两根导线连线ab的中点，M、N为ab的中垂线上的两点，它们与ab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，已知直线电流产生的磁场在某点的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比．则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是( )