备战高考物理选修31第三章磁场磁感应强度（含解析）.docx

1、2019备战高考物理选修3-1-第三章磁场-磁感应强度（含解析）一、单选题1.一段电流元放在同一匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流I、长度L和受力F ， 则不可以用 表示磁感应强度B的是() A.B.C.D.2.在xOy坐标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（如图所示），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（）A.沿x轴正方向B.沿x轴负方向C.沿y轴正方向D.沿y轴负方向3.下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是（） A.通电导线受安培力大的地方磁

2、感应强度一定大B.磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向C.放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关4.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，如果电荷受到电场力说明此空间存在电场B.在该空间内引入检验电荷，如果电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场C.在该空间内引入通电导线，如果通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场D.在该空间内引入通电导线，如果通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场5.关于磁感应强度和磁感线，下列说法中错误的是（） A.磁感线上某点的

3、切线方向就是该点的磁感线强度的方向B.磁感线的疏密表示磁感应强度的大小C.匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行D.磁感应强度是只有大小、没有方向的标量6.由磁感应强度的定义式B= 可知（ ） A.磁感应强度与安培力成正比，与电流强度和导线长度的乘积成反比B.磁感应强度的方向与F的方向相同C.因为B= ，故导线中电流越大，其周围磁感应强度一定越小D.磁感应强度大小跟放在磁场中通电导线所受力的大小无关7.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，对磁场认识正确的是（） A.某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致B.磁感线有可能出现相交的情况C.磁感线总是由N极出发指向S极D.若在某区域内通电

4、导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零8.关于磁感强度，下列说法中正确的是 （） A.磁感强度的大小反映了磁场的强弱，磁感强度是标量B.磁感强度是描述磁场强弱和方向的物理量C.磁感强度的方向就是通电导线在磁场中所受作用力的方向D.磁感强度的方向就是通电导线在磁场中所受作用力的反方向9.如图，足够长的直线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图象是（ ）A.B.C.D.10.如图甲所示，足够长的直线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B ， 在计算机屏幕上显示的大致图象是图乙中的() A.B B

5、.C.11.用比值法定义物理量是物理学中一种重要的思想方法，下列物理量的表达式不属于用比值法定义的是（ ） A.磁感应强度B= B.电阻R= C.磁通密度B= D.电场强度E= 12.如图所示的通电螺线管内部a及管外b、c、d四个位置，磁感强度最大的位置是（ ）A.a处B.b处C.c处D.d处二、多选题13.关于磁场中某点的磁感应强度方向，下列说法中正确的是（ ） A.磁感应强度的方向就是自由转动的小磁针静止时N极的指向B.磁感应强度的方向就是小磁针N极在该点的受力方向C.磁感应强度的方向就是一小段通电直导线在该点的受力方向D.磁感应强度的方向就是磁感线在该点的切线方向14.一段电流元放在同一

6、匀强磁场中的四个位置，如图所示，已知电流元的电流I、长度L和受力F，则可以用 表示磁感应强度B的是（ ） A.B.C.D.15.如图所示，圆形线圈垂直放在匀强磁场里，第1秒内磁场方向指向纸里，如图（b）若磁感应强度大小随时间变化的关系如图（a），那么，下面关于线圈中感应电流的说法正确的是（ ）A.在第1秒内感应电流增大，电流方向为逆时针B.在第2秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针C.在第3秒内感应电流减小，电流方向为顺时针D.在第4秒内感应电流大小不变，电流方向为逆时针16.在物理学中，常用比值法定义物理量，例如用 来定义电场强度，下列也采用比值法定义，且定义式正确的物理量是（ ） A.电

7、容器的电容 号B.磁感应强度 C.电场强度与电势差的关系式 D.导体的电阻 17.由磁感应强度公式 可知，磁场中某处的磁感应强度的大小 A.随通电导线中的电流I的减小而增大B.此式只是B的定义式不是决定式，所以值是固定的C.随通电导线所受磁场力F的增大而增大D.跟F、I、L的变化无关18.如图所示，四面体OABC处在沿Ox方向的匀强磁场中，下列关于磁场穿过各个面的磁通量的说法中正确的是（ ）A.穿过AOB面的磁通量为零B.穿过ABC面和BOC面的磁通量相等C.穿过AOC面的磁通量为零D.穿过ABC面的磁通量大于穿过BOC面的磁通量三、填空题19.一根长20 cm的通电导线放在磁感应强度为0.4

8、 T的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，若它受到的安培力为4103 N，则导线中的电流是_A；若将导线中的电流减小0.05 A，则该处的磁感应强度为_ T。 20.如图所示，匀强磁场的磁感应强度B08 T，矩形线圈abcd的面积S05 m2 ， B与S垂直，线圈一半在磁场中，则当线圈从图示位置绕ad边绕过60时，线圈中的磁通量为_，在此过程中磁通量的改变量为_；当线圈再绕ad边转过30时，线圈中的磁通量为_，在此过程中磁通量的改变量为_。21.一根长为0.2m的通电直导线放在一匀强磁场中，导线与磁场垂直，导线中的电流为0.5A，测得它受到的磁场力为0.08N，则磁场的磁感应强度为_T；若将导线中

9、的电流减小到0.05A，那么该磁场的磁感应强度为_T 22.匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线，它与磁场方向垂直，当通过3A的电流时，受到6.010-2N的磁场力，则磁场的磁感应强度是_T；当通过1.5A的电流时，磁场的磁感应强度是_T。 23.如图，相距L的两平行导轨间有一匀强磁场，长直导体杆ab与平行导轨成某一角度架在导轨上，a、b两点为导体杆与两导轨的接触点，ab两点间距离为d导体杆内通以恒定电流I，导体杆受到的磁场力为F则磁感应强度B=_磁感应强度B的大小通常也叫做_四、解答题24.如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度B1 T水平向右的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为

10、r的圆周上有a、b、c、d四点，已知a点的实际磁感应强度为零，则b、c、d三点的磁感应强度分别是多少？方向如何？25.在实验“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”中，我们得到了磁感应强度B与磁传感器插入线圈的长度d的关系，请你在图中画出实验结果图线的大致形状 五、综合题26.如图所示，有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场，磁感应强度B08 T，圆心为O，半径为10 cm。现在纸面内先后放上A、B、C三个圆线圈，圆心均在O处，A线圈半径为10 cm；B线圈半径为20 cm；C线圈半径为05 cm。问：（1）若磁场方向不变，在B减为04 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

11、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？ 27.磁场中放一与磁场方向垂直的电流元，通入的电流是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5102 N。问： （1）这个位置的磁感应强度是多大？ （2）如果把通电导线中的电流增大到5 A时，这一点的磁感应强度是多大？ （3）如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否可以肯定这里没有磁场？ 答案解析部分一、单选题1.【答案】D 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】当通电导线垂直于磁场方向时，才可以用 表示磁感应强度，只有D不符合要求。故选D【分析】当通电导线垂直于磁场方向时，才可以用 表示磁感应强度。2.【答案】D 【考点】磁感应强

12、度 【解析】【分析】由a点的磁感应强度最大可知，匀强磁场的方向与圆心处电流在a点的磁场方向相同，由安培定则可知，则此匀强磁场的方向沿y轴负方向故选D【点评】容易题。注意磁感应强度是矢量，求和用平行四边形法则。3.【答案】D 【考点】磁感应强度 【解析】【分析】磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度，比值与磁场力及电流元均无关，电流元所受磁场力的方向是由左手定则来确定。A、由知，只有当通电导线垂直放入磁场中时，受磁场力大的地方，磁感应强度才一定大；错误B、磁感线的指向与磁感应强度大小变化无关；错误C、由知，放在匀强磁场中各处的通电导线

13、，受力大小不一定相同；错误D、磁感应强度的大小和方向由磁场本身的性质决定，跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关；正确。故选D。【点评】注意是磁感应强度的定义式，磁感应强度的大小和方向与F、IL无关。4.【答案】D 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】如果把电荷引入电场中，一定会受到电场力作用，如果电荷没有受到电场力作用，一定是没有电场，A、B正确；把通电导线引入磁场中时，只要电流方向不与磁场方向平行，就会受到磁场力作用，但是不受磁场力的原因有两个，一是没有磁场，二是虽有磁场，但是电流方向与磁场方向平行，C正确，D错误。故选D【分析】放入电场中的电荷始终受到电场力，放入磁场中的通电直导线，

14、只有当电流方向与磁场不平行时才受到磁场力的作用。5.【答案】D 【考点】磁感应强度 【解析】【分析】磁感强度为矢量，既有大小又有方向，故选D。【点评】难度较小，明确磁感强度的矢量性。6.【答案】D 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】解：A、由B= ，可知，是通过比值定义，所以B与F，与IL均无关，而B由磁场本身性质决定故A不符合题意；B、根据左手定则，感应强度B的方向与磁场力的方向垂直，故B不符合题意C、由B= ，可知，是通过比值定义，所以B与F，与IL均无关，故C不符合题意；D、磁感应强度反映磁场本身的强弱和方向，由磁场本身决定，跟放在磁场中通电导线所受力的大小无关故D符合题意；故答案为：

15、D【分析】需要注意的是，是磁场B的定义式，并不是磁场B的决定式，故可以通过此公式求解磁场B，但是不能用来分析影响磁场的因素。7.【答案】A 【考点】磁感应强度 【解析】【分析】磁感线都是闭合曲线，在磁体外部从N极到S极，在磁体内部从S极到N极，不相交、不相切；磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场方向，也就是小磁针N极受力的方向或小磁针静止时N极所指的方向；磁场的强弱是由磁场本身决定的，与磁场中是否放入通电导线、导线放置的位置无关。A、磁场中某点磁场的方向为小磁针N极受力的方向或小磁针静止时N极所指的方向；正确B、磁感线不相交、不相切；错误C、在磁体外部磁感线是由N极出发指向S极，内部是由S

16、N极指向N极；错误D、若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，可能是导线与磁场平行；错误故选A。【点评】磁感应强度是描述磁场的物理量，由场本身的情况决定，与导线长度、电流大小等无关。8.【答案】B 【考点】磁感应强度 【解析】【分析】AB、磁感强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量，可以用平行四边形定则求矢量和；A错误B正确CD、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互相垂直；错误故选B【点评】磁感强度是描述磁场强弱和方向的物理量，磁场的方向是该点放置的小磁针静止时N极所指方向，也可以用电导线受到的安培力的方向来判断磁场的方向。9.【答案】C 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】解

17、：通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，因此根据磁感线的分布， 再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小可知，因为ab线段的长度大于通电螺线管的长度，由条形磁铁磁感线的分布，可知应该选C，如果ab线段的长度小于通电螺线管的长度，则应该选B由于足够长的直线ab，故C选项正确，ABD错误；故选：C【分析】通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，根据磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小10.【答案】C 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】通电螺线管外部中间处的磁感强度最小，两极最大。故选C【分析】通电螺线管外部中间处的磁感强度最小，两极最大。11.【答案】D 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】磁感应

18、强度的大小由磁场本身决定，与放入磁场中导线长度和电流的大小无关，磁感应强度B=F/IL采用的是比值定义法。电阻R由本身的性质决定，与U和I无关，电阻RU/I采用的是比值定义法。磁感应强度的大小由磁场本身决定，与磁通量和面积的无关，磁通密度B=/S采用的是比值定义法。在电场强度的表达式E=kq/r2中，E随场源电荷q的增大而增大，随r增大而减小，该表达式不是比值定义法。本题选不属于用比值法定义的，故答案为：D。【分析】磁感应强度B、电阻R、磁通密度B都是通过比值进行定义的，故只能用来求解，不能分析决定的因素。12.【答案】A 【考点】磁感应强度 【解析】【分析】磁感线是闭合的曲线，通电螺线管内部

19、磁感线最密，所以磁感强度最大的位置是a处，A正确。故选A。【点评】解决本题的关键掌握判断磁通量大小的方法，一是根据穿过线圈磁感线的条数来定性判断，二是根据公式来判断二、多选题13.【答案】A,B,D 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】解：A、磁场中某点可自由转动的小磁针，静止时北极的指向就是该点磁感应强度方向A符合题意；B、小磁针N极受磁力的方向就是该处磁感应强度的方向B符合题意；C、根据左手定则，某处磁感应强度的方向与一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向垂直，C不符合题意；D、根据磁感线的特点可知，磁感应强度的方向就是磁感线在该点的切线方向，D符合题意；故答案为：ABD【分析】磁感应强

20、度在磁感线切线方向，但空间中看不到磁感线，故需借助小磁针的N极指向即N极受力方向来定义，ABD均符合题意.14.【答案】A,C 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】当通电导线垂直于磁场方向时，可用 表示B，由图知AC正确。【分析】利用计算时，安培力，磁感应强度，导体电流方向必须两两垂直。15.【答案】B,D 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】解：根据Bt图中同一条直线磁通量的变化率是相同的，由法拉第电磁感应定律：E= 各段时间内的电流为定值，且大小相等A、在第1s内，由楞次定律知，感应电流的方向为逆时针方向； 感应电流是恒定的，故A错误；B、在第2s内，由楞次定律知，感应电流的方向为顺时针方

21、向； 感应电流是恒定的，故B正确；C、在第3s内，由楞次定律知，感应电流的方向为顺时针方向； 感应电流是恒定的，故C错误；D、在第4s内，由楞次定律知，感应电流的方向为逆时针方向； 感应电流是恒定的，故D正确；故选：BD【分析】在Bt图中同一条直线磁通量的变化率是相同的；由法拉第电磁感应定律可得出感应电动势大小恒定；由楞次定律可得出电流的方向16.【答案】A,B 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】A.电容与电压、电荷量无关，该式属于比值定义法，A符合题意。B.磁感应强度与放入磁场中的电流元无关，此式运用的是比值定义法。B符合题意。C.这个公式是匀强电场的场强公式，比如平行班电容器间的电场，如

22、果加大板间电压，但是板间距不变的话，电场强度肯定是变大的，同样电压不变，减小板间距也同样会增大场强。所以不是比值定义法，C不符合题意。D.公式 表明导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，公式不属于定义式，是电阻定律的表达式，D不符合题意。故答案为：AB.【分析】通过比值定义法定义的公式，可以用来求解物理量，但是不能决定该物理量。17.【答案】B,D 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】磁感应强度B的定义式 ，是比值定义法，磁感应强度B与F、IL无关，由磁场本身决定，所以值是固定的，AC不符合题意，BD符合题意；故答案为：BD【分析】该公式并不是磁感应强度的决定式，只能用来求解磁

23、感应强度，不能用来分析磁感应强度的决定因素。18.【答案】A,B,C 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】匀强磁场沿Ox方向没有磁感线穿过AOB面及AOC面，所以磁通量为零，A，C正确；在穿过ABC面时，磁场方向和ABC面不垂直，则 ABC面在垂直于磁感线方向上的投影就是BOC面，所以穿过BOC面、ABC面的磁通量相等，B正确，D错误。故答案为：ABC【分析】寻找各面在与磁感应强度方向垂直的平面的投影即可。三、填空题19.【答案】0.05；0.4 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】根据B ，得I A0.05 A。当将导线中的电流减小0.05 A时，该处的磁感应强度仍为0.4 T，与导线中的电

24、流及受力无关。【分析】由磁感应强度定义式：可得该点磁感应强度大小，与该点是否有电流原，是否收到安培力无关。20.【答案】02Wb；0；0；02Wb 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】图示位置的磁通量1B 02 Wb。当线圈从图示位置绕ad边转过60时，线圈垂直磁场方向的面积SScos 60 ，线圈恰好都进入磁场区域，2BS02 Wb，则1210；当线圈再绕ad边转过30时，线圈与磁场方向平行，30，此过程中磁通量的改变量为2|32|02 Wb。【分析】计算磁通量需寻找实际线圈面积在中性面的投影，并注意从某一面穿过的磁感线所计算的磁通量为正的话，从另一面穿过的磁通量为负，计算变化量时需代数运算

25、：末状态磁通量与初状态磁通量之差。21.【答案】0.8；0.8 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】解：因磁场和电流相互垂直，则根据磁感应强度的定义可知：B= = =0.8T；磁场的磁感应强度只与磁场本身有关，与电流大小无关，电流强度减小为0.05A，则该磁场的磁感应强度仍为0.8T，故答案为：0.8；0.8【分析】由题意可知BL，故根据磁感应强度的定义B= 即可求得磁感应强度大小，注意磁场的磁感应强度只与磁场本身有关，与电流大小无关22.【答案】0.1；0.1 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】根据 ,当通过1.5A的电流时，磁场的磁感应强度仍然是0.1T。【分析】考查磁感应强度的定义，由

26、F=BIL可求出磁感应强度，同时磁感应强度由本身性质决定，与放入导线电流大小无关。23.【答案】；磁通量密度 【考点】磁感应强度 【解析】【解答】解：通电导体杆所受的磁场力为 F=BId，可得 B= 磁感应强度B的大小通常也叫做磁通量密度故答案为： ，磁通量密度【分析】通电导体杆与匀强磁场垂直，所受的磁场力可由公式F=BIL研究，L是有效的长度，由此式变形求解磁感应强度B，磁感应强度B的大小通常也叫做磁通量密度四、解答题24.【答案】解:a、b、c、d各点的磁场均为匀强磁场与电流的磁场的叠加，并且电流在这四点所产生的磁感应强度B大小相等，由于Ba0，则BB1 T，则由安培定则可知，导线中电流方

27、向向外，则在b、c、d点电流的磁场的磁感应强度如图所示。Bb B T，45，即Bb与水平方向成45角斜向右上方BcBB2 T，方向水平向右Bd B T，45，即Bd与水平方向成45角斜向右下方 【考点】磁感应强度 【解析】【分析】根据安培定则判断通电直导线周围磁感应强度的分布，再与原磁场矢量合成即可。25.【答案】【考点】磁感应强度 【解析】解答：解：从外部逐渐靠近螺线管两端时，磁场逐渐增强，在螺线管内部，磁场基本上是匀强磁场，磁感应强度大于螺线管端点的磁感应强度，螺线管的磁场关于中点对称，则Bd图象的大致形状如图所示分析：从外部逐渐靠近螺线管两端时，磁场逐渐增强，在螺线管内部，磁场基本上是匀

28、强磁场，磁感应强度大于螺线管端点的磁感应强度，螺线管的磁场关于中点对称，分析各图示，找出符合螺线管实际的图象五、综合题26.【答案】（1）解:A线圈半径为10 cm，正好和圆形磁场区域的半径相等，而B线圈半径为20 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，故穿过A、B线圈的磁通量改变量相等。设圆形磁场区域的半径为R，磁通量的改变量：|21|BR2（0804）314（102）2 Wb1256104 Wb（2）解: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1Br2

29、cos1 ， 2Br2cos2磁通量的改变量为：|21|Br2（cos0cos30）08314（5103）2（10866）Wb84106 Wb 【考点】磁感应强度 【解析】【分析】磁通量需看包围磁感线的有效面积，与总面积无关，虽然B总面积大，但真正的有效面积与A相同，磁通量也一样。当线圈转动，有效面积为实际面积在中性面的投影，。27.【答案】（1）解：由磁感应强度的定义式得B T2 T（2）解：磁感应强度B是由磁场和空间位置（点）决定的，和导线的长度L、电流I的大小无关，所以该点的磁感应强度为2 T。（3）解：如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，则有两种可能：该处没有磁场；该处有磁场，但通电导线与磁场平行。 【考点】磁感应强度 【解析】【分析】公式仅是磁感应强度大小的定义式，可以利用与磁感应强度垂直的电流原受力计算该点磁感应强度大小，不能说B与F成正比或与IL成反比，此处的磁感应强度大小是由磁体来决定的，与在该点有无电流源有无受力无关。