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專題11　磁感應強度　幾種常見的磁場
題組1　磁感應強度
1．關于磁感應強度B，下列說法中正確的是(　　)
A．磁場中某點B的大小，跟放在該點的試探電流元的情況有關
B．磁場中某點B的方向，跟放在該點的試探電流元所受磁場力方向一致
C．若在磁場中某點的試探電流元不受磁場力作用，該點B值大小為零
D．在磁場中磁感線越密集的地方，磁感應強度越大
2．在磁感應強度為B的勻強磁場中有一段長0.2m的直導線，直導線中通有2.5A的電流，下列關于直導線所受安培力F的說法正確的是(　　)
A．如果B＝2T，F一定是1N
B．如果F＝0，B也一定為零
C．如果B＝4T，F有可能是1N
D．如果F最大，通電直導線一定與B平行
3．一段直導線L＝1m，其中通有I＝1A的電流，受到垂直于紙面向外的大小為F＝1N的磁場力作用，據此(　　)
A．既可以確定這個磁場的磁感應強度的大小，又可以確定磁感應強度的方向
B．僅能確定磁感應強度的大小，不能確定磁感應強度的方向
C．僅能確定磁感應強度的方向，不能確定磁感應強度的大小
D．磁感應強度的大小和方向均無法確定
4．下列說法中正確的是(　　)
A．電荷在某處不受電場力的作用，則該處電場強度為零
B．一小段通電導線在某處不受磁場力作用，則該處磁感應強度一定為零
C．表征電場中某點電場的強弱，是把一個檢驗電荷放在該點時受到的電場力與檢驗電荷本身電荷量的比值
D．表征磁場中某點磁場的強弱，是把一小段通電導線放在該點時受到的磁場力與該小段導線長度和電流乘積的比值
題組2　幾種常見的磁場

5．如圖1所示是兩種常見磁場的磁感線分布示意圖，下列說法正確的是(　　)
圖1
A．圖甲中a端是磁鐵的S極，b端是磁鐵的N極
B．圖甲中a端是磁鐵的N極，b端是磁鐵的S極
C．圖乙是兩異名磁極的磁感線分布示意圖，c端是N極，d端是S極
D．圖乙是兩異名磁極的磁感線分布示意圖，c端是S極，d端是N極
6．如圖2所示，在豎直向上的勻強磁場中，水平放置著一根長直流導線，電流方向垂直紙面向外，a、b、c、d是以直導線為圓心的同一圓周上的四點，在這四點中(　　)
A．a、b兩點磁感應強度相同圖2
B．c、d兩點磁感應強度大小相等
C．a點磁感應強度最大
D．b點磁感應強度最大
7.如圖3所示，一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過小磁針的上方時，小磁針的S極向紙內偏轉，這一帶電粒子束可能是(　　)
A．向右飛行的正離子束
B．向左飛行的正離子束圖3
C．向右飛行的負離子束
D．向左飛行的負離子束
8．三根平行的長直導線，分別垂直地通過一個等腰直角三角形的三個頂點，三導線中電流方向相同，A、B兩導線中的電流大小相同，如圖4所示，已知導線A在斜邊中點O處所產生的磁場的磁感應強度大小為B，導線C在斜邊中點O處所產生的磁場的磁感應強度大小為2B，則O處的磁感應強度的大小和方向為(　　)
圖4
A．大小為B，方向沿OA方向
B．大小為2B，方向豎直向下
C．大小為2B，方向沿OB方向
D．大小為2B，方向沿OA方向
9．有兩根長直導線a、b互相平行放置，如圖5所示為垂直于導線的截面圖．在圖示的平面內，O點為兩根導線連線的中點，M、N為兩根導線附近的兩點，它們在兩導線的中垂線上，且與O點的距離相等．若兩導線中通有大小相等、方向相同的恒定電流I，則關于線段MN上各點的磁感應強度的說法中正確的是(　　)圖5
A．M點和N點的磁感應強度大小相等，方向相同
B．M點和N點的磁感應強度大小相等，方向相反
C．在線段MN上各點的磁感應強度都不可能為零
D．在線段MN上有兩點的磁感應強度為零
10．關于磁通量、磁感應強度和磁通量的變化之間的關系，下列說法正確的是(　　)
A．磁通量越大，對同一個線圈來說磁感應強度越強
B．磁通量越大，磁通量的變化越大
C．磁通量變化很大，末態的磁通量很大
D．磁感應強度很大，同一個線圈的磁通量可能很小，磁通量的變化可能很大
11.彈簧測力計下掛一條形磁鐵，其中條形磁鐵的N極一端位于未通電的螺線管正上端，如圖6所示，下列說法正確的是(　　)
A．若將a接電源正極，b接電源負極，彈簧測力計示數將不變
B．若將a接電源正極，b接電源負極，彈簧測力計示數將增大
C．若將b接電源正極，a接電源負極，彈簧測力計示數將減小
D．若將b接電源正極，a接電源負極，彈簧測力計示數將增大圖6

12．關于磁現象的電本質，安培提出了分子電流假說．他提出此假說的背景是(　　)
A．安培通過精密儀器觀察到分子電流
B．安培根據原子結構理論，進行嚴格推理得出的結論
C．安培根據環形電流的磁性與磁鐵相似提出的一種假說
D．安培憑空想出來的
題組3　能力題組
13.電流計的主要結構如圖7所示，固定有指針的鋁框處在由磁極與軟鐵芯構成的磁場中，并可繞軸轉動．鋁框上繞有線圈，線圈的兩端與接線柱相連．有同學對軟鐵芯內部的磁感線分布提出了如下的猜想，可能正確的是(　　)圖7
14.如圖8所示，n匝矩形線圈abcd的面積為S，O1、O2分別位于ab和cd的中點，左邊有垂直線圈平面向里、磁感應強度為B的勻強磁場，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.
(1)線圈平面與磁感應強度B垂直時，穿過線圈平面的磁通量為多少？圖8
(2)若線圈從圖示位置繞O1O2轉過37°，則穿過線圈平面的磁通量的變化量是多少？
(3)若線圈從圖示位置繞O1O2轉過180°，則穿過線圈平面的磁通量的變化量為多少？

詳解答案
1．D　[磁感應強度是磁場本身的屬性，在磁場中某處的磁感應強度為一恒量，其大小可由B＝計算，與試探電流元的F、I、L的情況無關，A錯．磁感應強度的方向規定為小磁針N極所受磁場力的方向，與放在該處的電流元受力方向垂直，B錯．當試探電流元的方向與磁場方向平行時，電流元受磁場力雖為零，但磁感應強度卻不為零，C錯．磁感線的疏密是根據磁場的強弱畫出的，磁感線越密集的地方，磁感應強度越大，磁感線越稀疏的地方，磁感應強度越小，故D正確．]
2．C　[當直導線與磁場方向垂直放置時，F＝BIL，受力最大；當直導線與磁場方向平行放置時，F＝0；當直導線與磁場方向成任意其他角度放置時，03．D　[考慮到I與B的方向不明確，無法用B＝確定磁感應強度的大??；僅知道F的方向，無法用左手定則判斷磁感應強度的方向．故選D.]
4．AC　[電場和磁場有一個明顯的區別是：電場對放入其中的電荷有力的作用，磁場對通電導線有力的作用的條件是磁場方向不能和電流方向平行，因此A對，B錯．同理根據電場強度的定義式E＝可知C正確．而同樣用比值定義法定義的磁感應強度則應有明確的說明，即B＝中I和B的方向必須垂直，故D錯．]
5．AD　[磁感線是從磁鐵的N極發出回到S極，所以題圖甲中a端是磁鐵的S極，b端是磁鐵的N極，A選項正確，B選項錯誤．對于兩塊磁鐵間的磁場，也是由N極發出，回到S極，圖乙是兩異名磁極的磁感線分布示意圖，c端是S極，d端是N極，C選項錯誤，D選項正確．故選A、D.]
6．BD　[根據右手定則可得，通電直導線在a點產生的磁場方向為豎直向下，b點產生的為豎直向上，c點產生的為水平向右，d點產生的為水平向左，并且磁感應強度大小相等，然后再和勻強磁場合成，可得a點的磁感應強度最小，b點的磁感應強度最大，c、d兩點的磁感應強度大小相等，但是方向不同，所以選B、D.]
7．BC　[小磁針S極向紙內偏轉，說明該點磁場方向向外，由安培定則可以判定小磁針上方的電流方向應向左，向左飛行的正離子束和向右飛行的負離子束均可以形成向左的電流，所以B、C是可能的．]
8．D　[由安培定則知導線A、B在O處所產生的磁感應強度大小相等，方向相反，相互抵消，所以O處的磁感應強度即為導線C所產生的磁感應強度，即大小為2B，由安培定則可判定其方向沿OA方向，A、B、C錯，D對．]
9．B　[根據安培定則和磁場的疊加原理，M點和N點的磁感應強度大小相等，方向相反，選項A錯，B對；在線段MN上只有在O點處，a、b兩電流形成的磁場的磁感應強度等大反向，即只有O點處的磁感應強度為零，選項C、D錯，故選B.]
10．D　[當B與S垂直時，磁通量Φ＝BS.當B與S平行時，B很大的話，Φ＝0，選項A錯；磁通量的變化ΔΦ＝Φ2－Φ1，若Φ2和Φ1都很大且相等，則ΔΦ＝0，選項B錯；若初態的磁通量很大而末態的磁通量為0，ΔΦ會很大，選項C錯．]
11．D
12．C
13．C　[軟鐵芯被磁化后，左端為S極，右端為N極，而磁體內部的磁感線方向從S極指向N極，可見B、D錯誤．再根據磁感線不能相交，知A錯誤，C正確．]
14．(1)0.5BS　(2)－0.1BS　(3)－BS
解析　(1)根據Φ＝BS可知Φ1＝B(0.5S)＝0.5BS
(2)線圈轉過37°時穿過線圈的磁通量為
Φ2＝B(0.5S×cos 37°)＝0.4BS
磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1，解得ΔΦ＝－0.1BS
(3)線圈轉過180°時穿過線圈的磁通量為
Φ3＝－B(0.5S)＝－0.5BS
磁通量的變化量ΔΦ＝Φ3－Φ1，解得ΔΦ＝－BS

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