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专题 13:磁通量
1.面积是1.50 m2的导线环,处于磁感应强度为2.0×10-2T的匀强磁场中,环面与磁场垂
直。则穿过该导线环的磁通量等于( )
A.2.5×10-2 Wb
B.1.5×10-2 Wb
C.3.0×10-2 Wb
D.4.0×10-2 Wb
2.(多选)将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,下列图像能正确反映各物理
量间的关系的是( )
A B C D
3.将面积为0.5 m2的单匝线圈放在磁感应强度为2.0×10-2T的匀强磁场中,线圈平面垂直
于磁场方向,如图所示.穿过这个线圈的磁通量为( )
A.1.0×10-2Wb
B.1.0Wb
C.0.5×10-2Wb
D.5×10-2Wb
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( )
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.始终为零
D.不为零,但保持不变
5.如图所示,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I和I,且I>I;a、b、c、
1 2 1 2
d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间,b、d
的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为0的点是 ( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
6.如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与水平方向的夹角为30°,图中实线位置有一
面积为S的矩形线圈,并绕着它的一条边从水平位置转到竖直位置(图中虚线位置),则在此
过程中穿过线圈的磁通量的变化量的大小为( )√3-1 √3+1
A. BS B.BS C. BS D.2BS
2 2
7.一磁感应强度为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
化量是( )
A.0 B.2BS C.2BScosθ D.2BSsinθ
8.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=0.4
m2,匀强磁场磁感应强度B=0.4 T。把线圈以cd为轴顺时针转过120°,则通过线圈磁通
量的变化量为( )
A.0.08Wb B.0.24Wb C.0.32Wb D.0.48Wb
9.如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由位置Ⅰ平移到
位置Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到位置Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化量分
别为ΔΦ和ΔΦ,则( )
1 2
A.ΔΦ>ΔΦ
1 2
B.ΔΦ=ΔΦ
1 2
C.ΔΦ<ΔΦ
1 2
D.不能判断
10.如图所示,a、b线圈套在磁铁中部,在同一平面且与磁铁垂直,穿过它们的磁通量分
别为Φ、Φ,则( )
a bA.Φ>Φ B.Φ<Φ C.Φ=Φ D.不能确定
a b a b a b
11.如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过
平面的磁通量的情况是( )
A.如图所示位置时等于BS
B.若使框架绕OO′转过60°角,磁通量为BS
C.若从初始位置转过90°角,磁通量为零
D.若从初始位置转过180°角,磁通量变化为2BS
12.如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,∠MOP=
60°,在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向
如图所示,这时O点的磁感应强度大小为B,若将M处长直导线移至P处,则O点的磁感
1
应强度大小为B,那么B与B之比为( )
2 2 1
A.∶1 B.∶2 C.1∶1 D.1∶2
13.在同一平面有四根彼此绝缘的通电直导线,如图所示.四根导线中电流I =I>I>I ,
4 3 2 1
要使O点磁场增强,则应切断哪一根导线中的电流( )
A.I B.I C.I D.I
1 2 3 4
14.如图所示,面积大小为S的矩形线圈abcd,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈
可以绕OO转动。下列说法中正确的是( )
1 2√3
Φ= BS
A.当线圈从图示位置转过60°时,穿过线圈的磁通量大小 2
B.当线圈从图示位置转过90°时,穿过线圈的磁通量大小Ф=BS
C.当线圈从图示位置转过180°的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量大小 ΔФ=
2BS
D.当线圈从图示位置转过360°的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量大小 ΔФ=
2BS
15.如图所示的磁场中垂直磁场放置两个面积相同的闭合线圈S(左)、S(右),由图可知
1 2
穿过线圈S、S的磁通量大小关系正确的是( )
1 2
A.穿过线圈S的磁通量比较大
1
B.穿过线圈S的磁通量比较大
2
C.穿过线圈S、S的磁通量一样大
1 2
D.不能比较
16.如图所示,是两个同心闭合线圈的俯视图,若内线圈中通以图示方向的电流I,则当I
增大时,穿过外线圈中的磁通量将________.(填“增大”、“减小”或“不变”)
17.如图所示,有一个垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度 B=0.8 T,磁场有明显的
圆形边界,圆心为O,半径为10 cm,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1 cm,共10匝;B线圈的半径为2cm,只有1匝;C线圈的
半径为0.5 cm,只有1匝。
(1)在磁感应强度B减为0.4 T的过程中,A和B线圈中的磁通量改变了多少?
(2)在磁场方向转过30°角的过程中,C线圈中的磁通量改变了多少?18.如图所示,有一个100匝的线圈,其横截面是边长为L=0.20 m的正方形,放在磁感
应强度为B=0.50 T的匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直.若将这个线圈横截面的形状由
正方形改变成圆形(横截面的周长不变),在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少?
参考答案与解析
1.C
2.BC
3.A
4.C
5.C
6.C
7.C8.B
9.C
10.A
11.ABCD
12.B
13.D
14.C
15.A
16.解析:内线圈产生的磁场相当于条形磁铁产生的磁场,内线圈内部的磁感线为“×”,
而外部为“·”,开始时外线圈的磁通量Φ为内部磁感线“×”的条数减去外部磁感线向外
穿过线圈的条数.当电流增大时,内部磁感线增加,增加的磁感线全部垂直纸面向里穿过
线圈,但外部增加的磁感线就不一定穿过线圈,虽然向里和向外穿过线圈的磁感线都增加
但穿过线圈的外部磁感线条数极少,抵消之后磁通量是增加的.
答案:增大
17.[解析] (1)对A线圈,有Φ=Bπr 2,Φ=Bπr 2
1 1 A 2 2 A
故A线圈的磁通量的改变量为
Φ =|Φ-Φ|=(0.8-0.4)×3.14×10-4 Wb=1.256×10-4 Wb
A 2 1
B线圈的磁通量的改变量为
Φ =(0.8-0.4)×3.14×(2×10-2)2 Wb=5.024×10-4 Wb。
B
(2)对C线圈,Φ =Bπr 2;磁场方向转过30°角,线圈在垂直于磁场方向的投影面积为
1 C
πr 2cos 30°,则 Φ =Bπr 2cos 30°,故磁通量的改变量为 ΔΦ =Bπr 2(1-cos 30°)=
C 2 C C C
0.8×3.14×(5×10-3)2×(1-0.866)Wb=8.4×10-6 Wb。
[答案] (1)1.256×10-4 Wb 5.024×10-4 Wb
(2)8.4×10-6 Wb
18.解析:磁通量Φ=BS的计算有几点要注意:(1)S是指闭合回路中包
含磁场的那部分有效面积.如图所示,若闭合电路abcd和ABCD所在平
面均与匀强磁场B垂直,面积分别为S 和S,且S>S,但磁场区域恰好
1 2 1 2
只有ABCD那么大,穿过S 和S 的磁通量是相同的,因此,Φ=BS中的S
1 2
应是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积.
线圈横截面是正方形时的面积
S=L2=(0.20)2 m2=4.0×10-2 m2.
1
穿过线圈的磁通量Φ=BS=0.50×4.0×10-2 Wb=2.0×10-2 Wb.
1 1截面形状为圆形时,其半径r==.
截面积大小S=π2= m2.
2
穿过线圈的磁通量
Φ=BS=0.50× Wb≈2.55×10-2 Wb.
2 2
所以磁通量的变化
ΔΦ=Φ-Φ=(2.55-2.0)×10-2 Wb=5.5×10-3 Wb.
2 1
答案:5.5×10-3 Wb