一、单选题
1.如图所示,直导线处于足够大的匀强磁场中,与磁感线成30角,导线中通过的电流为I,为了增大导线所受的磁场力,可采取下列四种办法,其中不正确的是( )
A.增大电流I B.增加直导线的长度
C.使导线在纸面内顺时针转30° D.使导线在纸面内逆时针转60°
2.把长度为L、电流为I的相同的一小段电流元放入某磁场中的A、B两点,电流元在A点受到的磁场力较大,则( )
A.A点的磁感应强度一定大于B点的磁感应强度 B.A、B两点磁感应强度可能相等 C.A、B两点磁感应强度一定不相等
D.A点磁感应强度一定小于B点磁感应强度
3.在匀强磁场中某处P放一个长度为L=20cm、通电电流I=0.5A的直导线,测得它受到的最大磁场力为F=1.0N,其方向竖直向上,现将该通电导线从磁场撒走,则P处磁感应强度为( ) A.零
C.0.1T,方向竖直向上
B.10T,方向竖直向上
D.10T,方向肯定不是竖直向上
4.如图所示,有两个同心放置的共面金属圆环a和b,一条形磁铁穿过它们的圆心且与环面垂直。如果穿过金属圆环a、b的磁通量分别为a、b,那么,关于a和b的大小关系,下列说法中正确的是( )
A.ΦaΦb B.ΦaΦb C.ΦaΦb D.无法比较
5.如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶4 D.4∶1
6.如图所示,一环形线圈沿条形磁铁的轴线,从磁铁N极的左侧A点运动到磁铁S极的右侧B点,A、B两点关于磁铁的中心对称,则在此过程中,穿过环形线圈的磁通量将( )
A.先增大,后减小 B.先减小,后增大
C.先增大,后减小、再增大,再减小 D.先减小,后增大、再减小,再增大
7.如图所示,线圈ABCO面积为0.4m2,匀强磁场的磁感应强度B00.1T,方向沿x轴正方向(图中未画出)。则下列说法正确的是( )
A.线圈在图示实线所在的位置时,通过线圈的磁通量为0.04Wb
B.线圈由图示实线位置绕x轴向下转过90的过程中,通过线圈的磁通量逐渐减小
C.线圈由图示实线位置绕z轴向下转过60到达虚线所在位置的过程中,通过线圈的磁通量的变化量为
2.00102Wb
D.线圈由图示实线位置绕z轴向下转过120的过程中,通过线圈的磁通量的变化量为23102Wb 8.如图所示,圆形线圈的匝数为10匝、面积为0.4m2,在该圆形线圈平面内有一个面积为0.2m2的正方形区域,该区域内有垂直线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为2.0T,则穿过该圆形线圈的磁通量为( )
A.4Wb 二、多选题
B.8Wb C.0.4Wb D.0.8Wb
9.关于磁感应强度的说法正确的是( )
A.一小段通电导体放在磁场A处受到的磁场力比B处的大,A处的磁感应强度不一定比B处的磁感应强度大
B.磁感应强度B=
F,是比值定义法定义的物理量,B的大小与放入磁场中的一小段通电导体有关 ILC.一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零 D.小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向
10.等腰直角三棱柱如图所示,其中侧面abcd为正方形,边长为L,侧面cdef与水平面平行,该三棱柱位于水平向左的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。下列说法正确的是( )
A.穿过正方形abcd的磁通量大小为22BL 2B.穿过矩形dcfe的磁通量和穿过矩形abfe的磁通量相等 C.穿过矩形abfe的磁通量大小为22BL 2D.磁通量有正负,所以是矢量
11.下列四幅图中,穿过线圈的磁通量减小的是( )
A. B. C. D.
12.如图所示,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2,L1中的电流方向向右,L2中的电流方向向上;L2的左侧有a、b两点,它们关于L1对称,且两点到L2的距离相等,则( )
A.L1中的电流在a、b点产生磁场的磁感应强度不同 B.L2中的电流在a、b点产生磁场的磁感应强度方向相反 C.a点的磁感应强度比b点的大 D.a、b点的磁感应强度大小相等
13.如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与直面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、o、b在M、N的连线上,o为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到o点的距离均相等。关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是( )
A.o点处的磁感应强度为零
B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反 C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同 D.a、c两点处磁感应强度的方向相同 三、解答题
14.如图所示,线圈平面与水平方向夹角θ=60°,磁感线竖直向下,线圈平面面积S=0.8m2,匀强磁场磁感应强度B=0.6T,则:
(1)穿过线圈的磁通量为多少?
(2)把线圈以cd为轴顺时针转过120°角,则通过线圈磁通量变化量的大小为多少?
15.如图所示,有一个垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B0.8T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为10cm,现在在纸面内先后放上圆线圈A、B和C(图中未画出),圆心均在O处,A线圈的半径为1cm,共10匝;B线圈的半径为2cm,只有1匝;C线圈的半径为0.5cm,只有1匝。 (1)在磁感应强度B减为0.4T的过程中,A线圈和B线圈中的磁通量的变化量分别为多少? (2)在磁场方向转过30角的过程中,C线圈中的磁通量的变化量为多少?
16.如图所示,竖直虚线边界MN右侧有与纸面垂直的匀强磁场,磁感应强大小为B=1T,矩形线框abcd垂直在磁场放置,其一半放入磁场中,已知ab=2bc=20cm。求: (1)图示时刻,穿过abcd线框的磁通量的大小
(2)若以bc边为轴,将线框向纸外转动30°,此过程磁通量的变化量大小; (3)若以bc边为轴,将线框转动180°,此过程磁通量变化量的大小。
参考答案
1.C2.B3.D4.B5.A6.A7.D8.C9.AD10.AC11.AC12.AC13.CD 14.(1)0.24Wb;(2)0.72Wb 【解析】
1(1)线圈在垂直磁场方向上的投影面积SScos600.8m20.4m2
2穿过线圈的磁通量Φ1=BS⊥=0.6×0.4Wb=0.24Wb
(2)线圈以cd为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直,但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反,故此时通过线圈的磁通量Φ2=-BS=-0.6×0.8Wb=-0.48Wb 故磁通量的变化量210.480.24Wb0.72Wb 15.(1)1.256104Wb;5.024104Wb;(2)8.415106Wb 【解析】
22(1)对A线圈,有1BrA,2B'rA
故A线圈的磁通量的变化量为A21(0.80.4)3.141102Wb1.256104Wb
2同理知B线圈的磁通量的变化量为B(0.80.4)3.142102Wb5.024104Wb
2'BrC2 (2)对C线圈,有1'22磁场方向转过30角,线圈在垂直于磁场方向的投影面积为rccos30,则2BrCcos30
故磁通量的变化量为
'2C'21BrC1cos300.83.145103(10.866)Wb8.415106Wb
216.(1)00.01Wb;(2)0;(3)0.03Wb 【解析】
(1)图示时刻穿过线框的磁通量大小为:0B解得00.01Wb
(2)以bc边为轴,向纸外转动30,由几何关系可得此时有效面积仍为线框面积一半,即10 故100
(3)若以图示时磁通量为正,则转过180时磁通量为2Babbc0.02Wb
abbc 2则此过程磁通量变化量大小为200.03Wb
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