磁场练习题(1对1)
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磁场练习题1.下列说法中正确的是 ( ) A.磁感线可以表示磁场的方向和强弱B.磁感线从磁体的N 极动身,终止于磁体的S 极C.磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场D.放入通电螺线管内的小磁针,依据异名磁极相吸的原则,小磁针的N 极肯定指向通电螺线管的S 极2.关于磁感应强度,下列说法中错误的是 ( ) A.由B =ILF可知,B 与F 成正比,与IL 成反比 B.由B=ILF可知,一小段通电导体在某处不受磁场力,说明此处肯定无磁场 C.通电导线在磁场中受力越大,说明磁场越强 D.磁感应强度的方向就是该处电流受力方向3.关于磁场和磁感线的描述,正确的说法是 ( ) A 、磁感线从磁体的N 极动身,终止于S 极B 、磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C 、沿磁感线方向,磁场渐渐减弱D 、在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小 4.首先发觉电流磁效应的科学家是( )A. 安培B. 奥斯特C. 库仑D. 伏特 5.两根长直通电导线相互平行,电流方向相同.它们的截面处于一个等边三角形ABC 的A 和B 处.如图所示,两通电导线在C 处的磁场的磁感应强度的值都是B ,则C 处磁场的总磁感应强度是( )A.2BB.BC.0D.3B6.如图所示为三根通电平行直导线的断面图。
若它们的电流大小都相同,且ab=ac=ad ,则a 点的磁感应强度的方向是 ( ) A. 垂直纸面指向纸里B. 垂直纸面指向纸外C. 沿纸面由a 指向bD. 沿纸面由a 指向d7.如图所示,环形电流方向由左向右,且I 1 = I 2,则圆环中心处的磁场是( )A.最大,穿出纸面B.最大,垂直穿出纸面C.为零D.无法确定8.如图所示,两个半径相同,粗细相同相互垂直的圆形导线圈,可以绕通过公共的轴线xx′自由转动,分别通以相等的电流,设每个线圈中电流在圆心处产生磁感应强度为B,当两线圈转动而达到平衡时,圆心O处的磁感应强度大小是()(A)B (B)2B (C)2B (D)0磁场对电流的作用1.关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向,正确的说法是( )A.跟电流方向垂直,跟磁场方向平行B.跟磁场方向垂直,跟电流方向平行C.既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直D.既不跟磁场方向垂直,又不跟电流方向垂直2.如图所示,直导线处于足够大的匀强磁场中,与磁感线成θ=30°角,导线中通过的电流为I,为了增大导线所受的磁场力,可实行下列四种方法,其中不正确的是( )A.增大电流IB.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°3.如图所示,长为L的直导线在竖直方向的磁场B中,且与水平面的夹角为α,通以电流I则所受的磁场力是______.4.如图所示,在垂直于纸面的磁场B中,通有电流I的导线长为L,与水平方向夹角为α,则这根通电导线受到的安培力是______.5.在两个倾角均为α光滑斜面上,放有一个相同的金属棒,分别通有电流I1和I2,磁场的磁感强度大小相同,方向如图中所示,两金属棒均处于平衡状态,则两种状况下的电流强度之比I1:I2为6.直导线ab与线圈的平面垂直且隔有一小段距离,其中直导线固定,线圈可自由运动,当通过如图所示的电流方向时(同时通电),从左向右看,线圈将( )A.不动B.顺时针转动,同时靠近导线C.顺时针转动,同时离开导线D.逆时针转动,同时靠近导线7.如图所示,有一通电导线放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可以自由移动,当导线通过电流I时,从上往下看,导线的运动状况是( )A.顺时针方向转动,同时下降B.顺时针方向转动,同时上升C.逆时针方向转动,同时下降D.逆时针方向转动,同时上升8.有两个相同的圆形线圈,通以大小不同但方向相同的电流,如图所示,两个线圈在光滑的绝缘杆上的运动状况是( )A.相互吸引,电流大的加速度较大B.相互排斥,电流大的加速度较大C.相互吸引,加速度相同D.以上说法都不正确9.如图所示,一根长直导线穿过有恒定电流的金属环的中心且垂直圆环的平面。
【关键字】方向《新课标》高二物理(人教版)第二章磁场第三讲几种常见的磁场(一)1.如果在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致,这样的曲线就叫做磁感线.磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设的曲线,其疏密反映磁场的强弱,线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同.2.安培定则:(1) 右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向.(2) 让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向.3.安培分子电流假说:安培认为,在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,分子的两侧相当于两个磁极.安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质,即磁体的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的.4.磁通量:设在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个与磁场方向笔直的平面且面积为S,我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,简称磁通,用字母Φ表示,则Φ=BS,单位:韦伯.5.匀强磁场是指磁感应强度处处相同的磁场,它的磁感线的特点是间隔相等、互相平行.1.关于磁感线的描述,下列说法中正确的是 ( A )A.磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致B.磁感线可以用细铁屑来显示,因而是真实存在的C.两条磁感线的空隙处一定不存在磁场 D.两个磁场叠加的区域,磁感线就可能相交2.关于磁感线的性质和概念,下面的说法正确的是 ( AB )A.磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度的方向B.磁场中任意两条磁感线均不相交C.铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线 D.磁感线总是从磁体的N极指向S极3.关于磁感线的说法,下列正确的是 ( B )A.磁感线从磁体的N极出发,终止于磁体的S极 B.磁感线可以表示磁场的强弱和方向C.电流在磁场中的受力方向,即为该点磁感线的切线方向 D.沿磁感线方向,磁场减弱4.关于磁感线,下列说法中正确的是 ( C )A.两条磁感线的空隙处一定不存在磁场 B.磁感线总是从N极到S极C.磁感线上任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致D.两个磁场叠加的区域,磁感线可能相交5.关于磁感线与电场线的描述,下列正确的是 ( B )A.电场线起止于电荷,磁感线起止于磁极 B.电场线一定不闭合,磁感线一定是闭合的C.磁感线是小磁针在磁场力作用下的运动轨迹 D.沿磁感线方向磁场逐渐减弱6.用安培提出的分子电流假说可以解释下列哪些现象 ( AD )A.永久磁铁的磁场 B.直线电流的磁场C.环形电流的磁场 D.软铁棒被磁化的现象7.下列关于磁场的说法中正确的是 ( ABCD )A.磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的B.永磁体的磁场是由原子内部电子的运动产生的C.宏观电荷的定向运动能产生磁场 D.所有的磁场都是由电荷的运动产生的8.当接通电源后,小磁针A的指向如图所示,则 ( A )A.小磁针B的N极向纸外转B.小磁针B的N极向纸里转C.小磁针B不转动D.因电流未标出,所以无法判断小磁针B如何转动9.关于匀强磁场,下列说法中正确的是 ( CD )A.在某一磁场中,只要有若干处磁感应强度相同,则这个区域里的磁场就是匀强磁场B.只要磁感线是直线,该处的磁场一定是匀强磁场C.匀强磁场中的磁感线,必定是相互平行且间距相等的直线D .距离很近的两个异名磁极之间及通电螺线管内部靠近中间部分的磁场,都可视为匀强磁场10.下面每张图中,最里边的小圆表示一根通电直导线的截面,标出了导线中电流的方向,周围的同心圆表示通电直导线磁场的磁感线。
物理中的磁场与电磁波练习题在我们的日常生活和现代科技中,磁场与电磁波无处不在,发挥着极其重要的作用。
从手机通信到医疗诊断,从电力传输到太空探索,磁场与电磁波的知识贯穿其中。
为了更好地理解和掌握这部分内容,让我们一起来看看一些相关的练习题。
一、磁场相关练习题1、一根长为 L 的直导线,通有电流 I,放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,且导线与磁场方向垂直。
求导线所受的安培力大小。
这道题考查的是安培力的计算公式 F = BIL。
因为导线与磁场方向垂直,所以直接代入公式即可得出答案。
2、一个矩形线圈,面积为 S,匝数为 N,放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,以角速度ω 匀速转动。
求线圈中产生的感应电动势的最大值。
这道题需要用到法拉第电磁感应定律。
感应电动势的最大值为 E =NBSω。
3、如图所示,在匀强磁场中有一个闭合的金属圆环,磁场方向垂直于圆环平面。
当磁场的磁感应强度 B 随时间 t 均匀增大时,分析圆环中感应电流的方向。
对于这道题,我们要根据楞次定律来判断。
由于磁场均匀增大,穿过圆环的磁通量增加,所以感应电流产生的磁场要阻碍磁通量的增加,从而得出感应电流的方向。
二、电磁波相关练习题1、电磁波在真空中的传播速度是多少?其频率为 f 的电磁波,波长λ 是多少?电磁波在真空中的传播速度约为 3×10^8 m/s。
根据公式 c =λf(其中 c 为光速),可以得出波长λ = c / f 。
2、以下哪种波属于电磁波?A 声波 B 光波 C 水波 D 地震波光波属于电磁波,而声波、水波和地震波都不是电磁波。
3、某电磁波的频率为 5×10^6 Hz,求其周期是多少?根据周期 T = 1 / f ,可算出该电磁波的周期。
三、综合练习题1、如图所示,空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场,一带正电粒子(不计重力)从 O 点以速度 v 射入磁场,经过时间 t 从 A 点射出磁场。
若粒子速度变为 2v,求粒子在磁场中运动的时间。
磁场的感应和磁通量练习题1. 简答题(1) 什么是磁感应强度?(2) 什么是磁通量?(3) 什么是法拉第电磁感应定律?(4) 描述磁通量守恒定律的原理。
(5) 什么是楞次定律?2. 计算题(1) 一个匀强磁场的磁感应强度为2T,某垂直于磁场方向上的圆线圈的面积为0.5平方米,当线圈轴线的法向速度为10m/s时,计算在这个过程中感应在圆线圈上的电动势。
(2) 一根长为10cm的导线以匀速1m/s在垂直于磁感应强度为0.5T的磁场中直线运动,求此导线两端之间的电势差。
(3) 一个电感为2H的电感线圈,当通过电流变化的速率为0.2A/s 时,计算感应在电感线圈上的电动势。
(4) 某导体在垂直于磁感应强度为0.8T的磁场中以速率5m/s运动,导体的长度为10cm,导体两端之间的电势差为多少伏特?3. 综合题一根长度为20cm的导线以匀速2m/s向左运动,同时垂直于导线的方向有一个磁场,磁感应强度大小为1T,方向指向纸面内。
导线两端之间的电势差为U。
求:(1) 导线两端之间的电势差U的大小;(2) 当导线长度变为40cm时,导线两端之间的电势差U'的大小。
4. 应用题(1) 在一个长度为10cm的导线周围,空间内有一个与导线平面垂直的匀强磁场,当磁感应强度为0.5T时,导线中通过的电流为2A。
求导线两端之间的电势差。
(2) 一台发电机的磁感应强度为0.2T,由发电机产生的电动势为12V,发电机旋转一周的时间为1s。
求发电机的匝数。
通过以上的练习题,你能够更好地理解和应用磁场的感应和磁通量的相关概念和定律。
希望这些题目能够帮助你巩固相关知识,提高解题能力。
第四章习题1.是非题〔1〕在均匀无穷大媒介质中,磁场强度的数值不仅与电流的大小和导体的形状有关,还与媒介质的性质有关.〔2〕两根靠得很近相互平行的直导线,若通以相反方向的电流,则它们互相吸引. 〔3〕如果通过某一截面的磁通为零,则该截面处的磁感应强度一定为零.〔4〕通电线圈在磁场中的受力方向,可以用左手定则判别,也可以用楞次定律判别. 〔5〕由自感系数定义式可知:当空心线圈中通过的电流i越小,自感系数L就越大. 〔6〕磁感应线的方向总是从N极指向S极.〔7〕磁导率是一个用来表示媒介质导磁性能的物理量,对于不同的物质就有不同的磁导率.〔8〕互感电动势的方向与线圈的绕向是有关的.〔9〕磁路中的欧姆定律是:磁感应强度与磁动势成正比,而与磁阻成反比.〔10〕线圈中感应电动势的大小跟穿过线圈的磁通的变化成正比,这个规律叫做法拉第电磁感应定律.〔11〕在同一变化磁通的作用下,感应电动势极性相同的端子叫做同名端.〔12〕线圈的铁心不是整块金属,而是许多薄硅钢片叠压而成,这是为了节约金属材料.2.选择题〔1〕如图所示,六根导线互相绝缘,所通电流均为I,区域A、B、C、D均为相等的正方形,那么,指向纸内的磁通量最大的区域是〔〕A.A区域B.B区域C.C区域D.D区域〔2〕如图所示,在研究自感现象的实验中,由于线圈L的作用,〔〕A.电路接通时,白炽灯不会发光B.电路接通时,白炽灯不能立即达到正常亮度C.电路切断瞬间,白炽灯突然发出比较强的光D.电路接通后,白炽灯发光比较暗〔3〕两个互感线圈反串时,等效电感为〔〕A.0≥反L B.0≤反L C.0=反L D.不能确定〔4〕在电磁感应现象中,下列说法正确的是〔〕A.导体相对磁场运动,导体内一定会产生感应电流B.导体作切割磁感应线运动,导体内一定会产生感应电流C.穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就一定有感应电流D.闭合电路在磁场内作切割磁感应线运动,电路中就一定有感应电流〔5〕如图所示,A、B是两个用细线悬着的闭合铝环,当合上开关S的瞬间〔〕A.A环向右运动,B环向左运动B.A环向左运动,B环向右运动C.A、B环都向右运动D.A、B环都向左运动〔6〕如图所示,多匝线圈的电阻和电源的内电阻可忽略,两个电阻器的阻值都是R.S原来断开,电路中电流REI2=.现闭合S将一电阻器短路,于是线圈中有自感电动势产生,这自感电动势〔〕A.有阻碍电流的作用,最后电流由I0减为零B.有阻碍电流的作用,最后电流总小于I0C.有阻碍电流增大的作用,因而电流保持I0不变D.有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是要增大到2I0〔7〕如图所示,在匀强磁场中,两根平行的金属导轨上放置两条平行的金属导线ab、cd,假定它们沿导轨运动的速度分别为v1和v2,且v2>v1.现要使回路中产生最大的感应电流,且方向为ba→,那么ab、cd的运动情况应为〔〕A.背向运动B.相向运动C.都向右运动D.都向左运动〔8〕在图中,当S闭合瞬间,B线圈中a、b电位的关系为〔〕A.bavv<B.bavv>C .b a v v =D .不能确定〔9〕如图所示,闭合电路ABCD 竖直放在匀强磁场中, 磁场方向垂直纸面向外,AB 段可沿导轨自由向下滑动, 当AB 由价值开始向下滑动时,则〔 〕 A .A 端电位较低,B 端电位较高B .AB 段在重力和磁场力的作用下最后匀速下滑C .AB 段在磁场力作用下,以大于g 的加速度下滑D .AB 段在磁场力作用下,速度逐渐减小〔10〕如图所示,L 为足够大的电感,电阻可忽略不计, EL1和EL2是两个相同的小白炽灯,如将S 闭合, 待灯亮度稳定后再断开.则随着S 的闭合和断开, EL1和EL2的亮度将是〔 〕A .S 闭合:EL2很亮、EL1不亮,S 断开:EL1、EL2即熄灭B .S 闭合:EL1很亮、EL2逐渐亮,最后一样亮,S 断开:EL2即灭、EL1逐渐灭C .S 闭合:EL1、EL2同时亮,然后EL1灭、EL2不变,S 断开:EL2即灭、EL1亮一下后灭D .S 闭合:EL1、EL2都亮, EL1从亮变暗至灭,EL2则同时变得更亮, S 断开:EL2即灭、EL1亮一下后灭〔11〕相同长度、相同截面积的两段磁路,a 段为气隙,磁阻为ma R ,b 段为铸钢,磁阻为mb R ,则〔 〕A .mb ma R R =B .mb ma R R =C .mb ma R R >D .条件不够,不能比较〔12〕如图所示,磁极中间通电直导体A 的受力方向为〔 〕 A .垂直向上 B .垂直向下 C .水平向左 D .水平向右3.填空题〔1〕如果环形线圈的匝数和流过它的电流不变,只改变线圈中的媒介质,则线圈内磁场强度将________,而磁感应强度将___________.〔2〕所谓磁滞现象,就是_______的变化总是落后于________的变化;所谓剩磁现象,就是当_________为零时,________不等于零.〔3〕如图所示,长10cm 的导线ab,通有3A 电流,电流方向从a 到b.将导线ab 沿垂直磁感应线方向放在一匀强磁场中,测得ab 所受磁场力为0.15N,则该区域的磁感应强度为________,磁场对导线ab 作用力的方向为_________.若导线ab 中的电流为零,那么该区域的磁感应强度为______.〔4〕有一空心环形螺旋线圈的平均周长为31.4cm,截面积为252cm ,线圈共绕有1000匝,若在线圈中通入2A 的电流,那么,该磁路中的磁阻为______,通过的磁通为______. 〔5〕有两根相互平行的长直导线A 、B,其中A 通有稳恒电流,B 是闭合电路的一部分,当它们互相靠近时,B 中产生的感应电流方向与A 中的电流方向______;互相远离时,B 中产生的感应电流方向与A 中的电流方向______. 〔6〕如图所示,如果线圈的电阻不计, 分析下述四种情况下,C 、D 两点电位的高低.①S 未接通时,________; ②S 闭合的瞬间,________;③S 闭合后,________; ④S 断开的瞬间,________.〔7〕在图示的螺线管中,放有一条形磁铁, 磁极已在图中标出.当磁铁突然向左抽出时, 端点A 的电位将比端点B 的电位_______; 当磁铁突然向右抽出时,端点A 的电位将 比端点B 的电位________.〔8〕一个线圈铁心的截面积为2.52cm ,线圈的匝数为2000匝,当线圈中电流由零增至2A 时,线圈从外电路共吸收能量0.4J,那么,该线圈的电感是_______,通过线圈的磁通为_______,线圈中的磁感应强度为_______.〔9〕图示出了A 、B 、C 三个线圈在铁心上的绕向,那么,可以确定端子________〔或端子_________〕为同名端.〔10〕两个相互靠近的线圈,已知甲线圈中电流的变化率为100A/s,在乙线圈中引起0.5V 的互感电动势,那么,两线圈间的互感系数为______.又若甲线圈中的电流是10A,那么甲线圈产生而与乙线圈交链的磁链是______.〔11〕自感线圈的横截面积为202cm ,共1000匝,通入图示的电流,在头2s 内产生的感应电动势为1V ,则线圈的自感系数为_______,1s 末线圈内部的磁感应强度 为_____,第3、4s 内线圈的自感电动势为_______, 第5s 内线圈中的自感电动势 为_______.〔12〕在匝数为1500匝的环形线圈中通以0.9A 的电流,测得其中的磁感应强度为0.9T,圆环的截面积为22cm ,那么,环形线圈中的磁通为_______,线圈的自感系数为_______,储存在线圈中的磁场能量是_______. 4.问答和计算题〔1〕把一根通有4A 电流、长为30cm 的导线放在匀强磁场中,当导线和磁感应线垂直时,测得所受的磁场力是0.06N,求:①磁场的磁感应强度;②如果导线和磁场方向成30º角,导线所受到的磁场力的大小.〔2〕如图所示,矩形线圈ab=cd=50cm,ad=bc=20cm,共有100匝,通以0.2A 的电流,方向如图所示.①为使线圈abcd 按图示方向转动,电磁铁上的线圈哪一端〔A 或B 〕接在直流电源正极上?哪一端接在负极上?②若线圈在图示位置所受的磁场力矩为0.2N •m,求匀强磁场的磁感应强度.〔3〕导线ab 可在导电轨道上无摩擦滑动,如图所示.Ab 长1m,匀强磁场的磁感应强度为0.8T,电源电动势E=2V,内阻不计,电阻R=5Ω.①当导线ab 运动的速度达到1m/s 时,它受多大的力?②导线ab 的最大速度可达多少?③若要使导线ab 以3m/s 的速度向右运动,则必须对ab 施以多大的力?〔4〕有一平均周长为80cm,截面直径为4cm 的环形螺旋线圈,线圈的匝数为5000匝,当线圈中通入5A 的电流,产生2105.7-⨯Wb 的磁通,求线圈铁心的相对磁导率. 〔5〕有一环形空心螺旋线圈,其外径为32cm,内径为28cm,线圈匝数为1500匝,其中电流为4.5A,求线圈中的磁通为多大?〔6〕如图所示,一矩形导电框架两端各串一电阻,Ω=11R ,Ω=22R ,放在匀强磁场中,其磁感应强度B=5T,方向如图所示.今有一导体AB,长0.2m,以1m/s 的速度在框架上向右滑动,求:①通过R1、R2的电流大小②磁场对导体AB 的作用力③电阻R1、R2上消耗的功率④外力作用于AB 做功的功率. 〔7〕如图所示,AB 、CD 是平行的金属导轨,ab 、mn 是压在导轨上的两条金属滚棒,磁场方向垂直纸面向外.当滚棒ab 向左运动时,mn 滚棒受力是什么方向?为什么? 〔8〕如图所示,当可变电阻触点M 向右移动时,①标出L 2上感应电流的方向 ②指出AB 、CD 相互作用力的方向 ③指出线圈GHJK 的转动方向 〔9〕如图所示,有一匀强磁场,磁感应强度为3102-⨯T,在垂直于磁场的平面内,有一金属棒绕平行于磁场的O 轴按逆时针转动,转速为5r/s,已知棒长0.4m.求:①金属棒上产生的感应电动势多大?②O 、A 两端哪端电位高?〔10〕一个平行长度为15cm 、截面积为22cm 的铁氧体环形磁心上均匀分布500匝线圈,测出其电感为0.6H,试求磁心的相对磁导率.如果其它条件不变而匝数增加为2000匝,试求此线圈的电感. 〔11〕标出图中开关S 闭合瞬间互感电动势的极性.〔12〕如图所示的电路中,R 1=10Ω,R 2=20Ω,R 3=30Ω,U=12V ,L=20mH,C=50F μ,电路处于稳态,求:①L 中的电流和两端电压 ②C 上的电流和电压. 5.实验题〔1〕有两位同学,各自在一铁棒上绕一些导电线圈制成电磁铁.通电时电流都是从右端流入,从左端流出.但甲同学制成的电磁铁,左端时N 极,右端时S 极;而乙同学制成的电磁铁,恰好左端是S 极,右端是N 极.那么,他们各是怎样绕导线的?用简图表示出来. 〔2〕在研究电磁感应现象的实验中,如图所示.①首先把单刀双掷开关S1掷向A,待指针一摆动便立即断开,目的是_____________________________.②若测得电流从电流计的哪边接线柱进入,指针就向哪边偏转.当S1掷向B,再闭合S2时,电流计指针将________________;又当断开S2时,指针将______________③若把条形磁铁的S 极向线圈L1中插入时,指针将____________________;条形磁铁插入后不动时,指针将___________________.〔3〕分别用万用表欧姆档来测量阻值很大的电阻器、电容器、电感线圈〔其直流电阻很小〕三种元件时,指针的偏转情况各有什么不同?〔4〕读者可亲自动手做个小实验,观察电磁感应现象和验证楞次定律.类似《电工基础》〔第 2版,周绍敏主编〕第6章中图6-5所示,用薄金属片〔最好是铝片,质量轻,导电性能也较好〕弯成一个闭合圆环,用细线悬起,当磁铁〔条形磁铁或马蹄形磁铁〕的一端穿进环心时,环将随磁铁一起运动.当从环心抽出磁铁时,环仍然随磁铁同向移动.如果圆环不闭合,则无此现象产生.试用楞次定律来解释这个实验现象.。
磁场典型例题(一)磁通量的大小比较与磁通量的变化例题1. 如图所示,a、b为两同心圆线圈,且线圈平面均垂直于条形磁铁,a的半径大于b,两线圈中的磁通量较大的是线圈___________。
解析:b 部分学生由于对所有磁感线均通过磁铁内部形成闭合曲线理解不深,容易出错。
例题2. 磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S的线圈abcd如图所示放置,平面abcd与竖直面成θ角。
将abcd绕ad轴转180º角,则穿过线圈的磁通量的变化量为()A. 0B. 2BSC. 2BSc osθD. 2BSs inθ解析:C部分学生由于不理解关于穿过一个面的磁通量正负的规定而出现错误。
(二)等效分析法在空间问题中的应用例题3. 一个可自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置,且两个圆线圈的圆心重合,当两线圈都通过如图所示的电流时,则从左向右看,线圈L1将()A. 不动B. 顺时针转动C. 逆时针转动D. 向纸外平动解析:C 本题可把L1、L2等效成两个条形磁铁,利用同名磁极相斥,异名磁极相吸,即可判断出L1将逆时针转动。
(三)安培力作用下的平衡问题例题4. 一劲度系数为k的轻质弹簧,下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd,bc边长为l。
线框的下半部处在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与线框平面垂直,在图中垂直于纸面向里。
线框中通以电流I,方向如图所示。
开始时线框处于平衡状态。
令磁场反向,磁感应强度的大小仍为B,线框达到新的平衡。
在此过程中线框位移的大小=__________,方向_____________。
解析:,向下。
本题为静力学与安培力综合,把安培力看成静力学中按性质来命名的一个力进行受力分析,是本题解答的基本思路。
例题5. 如图所示,两平行光滑导轨相距为20cm,金属棒MN质量为10g,电阻R=8Ω,匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下,大小为0.8T,电源电动势为10V,内阻为1Ω。
1.3 认识磁场同步练习同步测控1.(单选)以下说法中正确的是()A.磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B.通电导体与通电导体间的相互作用是通过电场产生的C.磁极与通电导体间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D.磁场和电场是同一种物质2.(双选)下列说法正确的是()A.磁感线从磁体的N极出发,终止于磁体的S极B.磁感线可以表示磁场的方向和强弱C.磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场D.放入通电螺线管内的小磁针,根据异名磁极相吸的原则,小磁针的N极一定指向通电螺线管的S 极3.(单选)关于磁通量,下列说法正确的是()A.磁通量不仅有大小而且有方向,是矢量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,则M处的磁感应强度一定比N处的大4.(双选)条形磁铁上部一小磁针平衡时N极指向如图1-3-3所示,假定磁铁内部也有一小磁针,平衡时如图所示,则下列说法正确的是()图1-3-3A.磁铁c端是N极,d端是S极B.磁铁c端是S极,d端是N极C.小磁针a端是N极,b端是S极D.小磁针a端是S极,b端是N极5.地球上某地点地磁感应强度B的水平分量B x=0.18×10-4 T,竖直分量B y=0.54×10-4 T.求:(1)地磁场B的大小及它与水平方向的夹角;(2)在水平面内2.0 m2的面积内地磁场的磁通量Φ.课时训练一、单项选择题1.下列关于磁场的说法中,正确的是()A.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质B.磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的C.磁体与磁体之间是直接发生作用的D.磁场只有在磁体与磁体、磁体与电流发生作用时才产生2.下列关于磁感线的叙述,正确的是()A.磁感线是真实存在的,细铁屑撒在磁铁附近,我们看到的就是磁感线B.磁感线始于N极,终于S极C.磁感线和电场线一样,不能相交D.沿磁感线方向磁场减弱3.下列说法中不正确的是()A.磁体在空间能产生磁场,磁场使磁体间不必接触便能相互作用B.在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向,就是这一点的磁场方向C.当两个磁体的同名磁极相互靠近时,两条磁感线有可能相交D.磁体周围的磁感线都是闭合的曲线4.下面是某位同学列出的磁体和磁体、磁体和电流、电流和电流之间相互作用的流程图,其中不正确的是()A.磁体——磁场——磁体B.磁体——磁场——电流C.电流——电场——电流D.电流——磁场——电流5.一个蹄形磁铁从中间断开后,每一段磁铁的磁极个数是()A.一个B.两个C.四个D.没有6.假设将指南针移到地球球心处,则指南针的指向()A.由于地球球心处无磁场,故指南针自由静止方向不确定B.根据“同名磁极相斥,异名磁极相吸”可判定指南针N极指向地球北极附近C.根据“小磁针N极受力方向沿该处磁场方向”可判定N极指向地球南极附近D.地球对指南针通过地磁场作用,但指南针对地球不产生磁场作用7.磁场中任一点的磁场方向规定小磁针在磁场中()A.受磁场力的方向B.北极受磁场力的方向C.南极受磁场力的方向D.受磁场力作用转动的方向8.如图1-3-4所示,A、B是一条磁感线上的两点,下列关于这两点的磁场强弱判断正确的是()图1-3-4A.A点磁场比B点磁场强B.B点磁场比A点磁场强C.因为磁感线为直线,A、B两点磁场一样强D.条件不足,无法判断二、双项选择题9.关于磁场的下列说法正确的是()A.磁场的基本性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用B.磁场看不见摸不着,实际不存在,是人们假想出来的一种物质C.磁场是客观存在的,是物质的一种特殊的存在形态D.磁场的存在与否决定于人的思想,想其有则有,想其无则无10.如图1-3-5所示是几种常见磁场的磁感线分布示意图,下列说法正确的是()图1-3-5A.图甲中a端是磁铁的S极,b端是磁铁的N极B.图甲中a端是磁铁的N极,b端是磁铁的S极C.图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是N极,d端是S极D.图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是S极,d端是N极三、非选择题11.磁体的周围存在着磁场,磁场的基本性质是对放入其中的________有力的作用,这种力的作用又是通过________产生的.12.如图1-3-6所示,平面的面积S=0.6 m2,它与匀强磁场方向垂直,若磁感应强度B=0.4 T,求通过平面的磁通量.图1-3-6同步测控答案: 1.解析:选A.2.答案:BC3.解析:选C.磁通量是标量,Φ的大小与B 、S 均有关,故C 正确.4.解析:选BD.小磁针静止时N 极的指向即为该处的磁场方向,而条形磁铁外部磁感线方向是由N 极指向S 极,而内部是由S 极指向N 极,由小磁针静止时N 极所指的方向可判定磁铁d 端是N 极,c 端是S 极;磁铁内部的小磁针,由内部磁场方向可判定,a 端是S 极,b 端是N 极.5.解析:(1)根据平行四边形定则,可知 B =B 2x +B 2y=0.182+0.542×10-4 T =0.57×10-4 TB 的方向和水平方向的夹角(即磁倾角) α=arctan B yB x =arctan 0.54×10-40.18×10-4=71°34′(2)题中地磁场竖直分量与水平面垂直,故磁通量 Φ=B ·S =0.54×10-4×2.0 Wb =1.08×10-4 Wb.答案:(1)0.57×10-4 T 71°34′ (2)1.08×10-4 Wb课时训练答案:1.解析:选A.磁体与磁体、通电导体与通电导体间、磁体与通电导体间是通过磁场产生相互作用,磁场是一种客观存在的物质,只要磁体或电流存在,其周围一定存在磁场,故A 正确,B 、C 、D 错误.2.解析:选C.磁感线是为了形象地描绘磁场而假设的一组有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向表示磁场方向,曲线疏密表示磁场强弱,在磁铁外部磁感线从N 极出来进入S 极,在磁铁内部从S 极到N 极,磁感线不相交,故选C.3.解析:选C.磁体间的作用力是通过磁场传递的,可不用接触便产生相互作用,A 对.小磁针静止时北极指向是北极受力方向,所以B 对.磁感线是闭合的曲线且不能相交,所以C 错,D 对.4.解析:选C.磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间的作用力都是通过磁场传递的,所以C 错,A 、B 、D 正确.5.解析:选B.一个磁铁无论断成几段,每一段还是有两个磁极,原因是不存在磁单极子.选项B 正确.6.解析:选C.地球内部地磁场的方向是由地理的北极指向南极,故C 正确.7.解析:选B.磁场中某点磁场方向,我们这样规定:小磁针N 极受力方向,小磁针静止时N 极指向,磁感线某点切线方向,这三个方向就是磁场方向表达的不同形式,但实质是一样的.8.解析:选D.磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线分布越密的地方,磁场越强,磁感线分布越疏的地方,磁场越弱,根据一条磁感线无法看出疏密,因此无法判断磁场强弱,选D.9.解析:选AC.磁场是客观存在的一种物质,不以人的意志转移,只不过不同于常见到的分子组成的物体,它看不见,摸不着,但是客观存在的,所以C 对,B 错,D 错.磁场的性质是对放入其中的磁体和电流有力的作用,A 对.10.解析:选A D.图甲是条形磁铁外部磁感线分布示意图,外部磁场的磁感线是从磁铁的N极出来,进入磁铁的S极,故A正确,B错.图乙是两异名磁极间的磁感线分布示意图,磁感线仍然是从N极出来,进入磁铁的S极,故C错,D正确.11.答案:磁极或电流磁场12.解析:由Φ=BS得Φ=0.4×0.6Wb=0.24 Wb.答案:0.24 Wb。
磁现象磁场习题(含答案)一、单选题(本大题共9小题,共18.0分)1.图所示是通电螺线磁感线分布的形,其磁感线方向正确的是)A. B. C.D.2.如图是研磁围磁场时的铁屑分布情况.验时,、、三个位置所对应的极可能是)A.N、N、NB.N、S、SC.N、N、SD.S、N、S3.图是两极磁感线的分图.下关于两磁极的法正确的是()A.左边是N极,右边是N极B.左边是S极,右边是S极 C.左边是S极,右边是N极 D.左边是N极,右边是S极4.指南是我国四大发明之,关于指,下列说法正确是()A.指南针可以仅具有一个磁极B.指南针的指向不会受附近磁铁块的干扰C.指南针能够指南北,说明地球具有磁场D.指南针所指的南北方向与地理的两极是重合的5.地极和地磁的极并不重合,最记这一现象的人的是()A.沈括B.牛顿C.奥斯特D.法拉第6.下列说法中正确是)A.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线,还可以通过实验来模拟B.磁体周围的磁感线从磁体的S极出来,回到磁体的N极,构成闭合曲线C.磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相反D.磁感线分布越密的地方,其磁场越弱7.小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来,使它平衡并呈水平状态,悬线系住磁体位置应在()A.磁体重心处B.磁体的某磁极处 C.磁体重心的北侧 D.磁体重心的南侧8.下列关于磁场知识的说法中,正确的是()A.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线 B.磁体周围的磁感线都是从磁体S极出来,回到磁体N极 C.磁体周围的磁场是真实存在的 D.磁极间的相互作用不都是通过磁场发生的9.下列关于磁场和磁感线的说法正确的是()A.将小磁针放在地球周围某一空间,若小磁针静止时偏离南北方向,说明这个空间存在磁场B.在研究磁场强弱分布时,放不放铁屑磁感线都存在C.在磁场中某点放一小磁针,小磁针静止时,其S极的指向为该点磁场方向D.在磁体外部,磁感线总是从S极出发回到N极二、填空题(本大题共6小题,共12.0分)10.小针静时总是指南北,是因球周围存在着______ .对小磁有______ 作用.11.指南针是我国古大发明之一,实质就是一个小磁针它有NS极,使时指南那端是______ 极.指南能够指南北是因为球周的空间存着______ .12.明同学用硬纸板大头针制作底,把两根缝衣针磁化后,过按扣的个孔在底座针,制成了一个如图所示的指南针.指南针能北说明地球周围着______ .该指南止后,针尖指南方,针尖是指针的______ (选填“N“S”)极.13.心片磁针石,不指南方不肯休”表达了文天祥强烈的爱国精地场的______ 极在地球的南极附诗句指南方的应磁针石的______ 极.14.如图所示的悬浮地球仪,地球和底座都是利用磁性材料制成的,它利用了同名磁极相互______ 的原理,从而能够悬浮于空中静止或旋转,生动地展现了地球在空间的状态,完美地诠释了科技的魔力;地球也有磁场,地磁的南极在地理的______ 极附近.15.图中弹簧测力计的下端吊一铁球,当它们在水平放置的条形磁铁的上方沿水平直线从左端移到右端的过程中,弹簧测力计的示数将______ .三、作图题(本大题共3小题,共15.0分)16.如图所示,闭合开关S后,请画出螺线管周围的磁感线分布和标出小磁针的N极.17.如图所示,请标出图中小磁针静止时N极的指向及通电螺线管的磁感线.18.在图中标出磁感线的方向和线圈中电流的方向.四、简答题(本大题共1小题,共5.0分)19.将铁块挂在螺旋弹簧下端并悬挂在螺线管的正上方,此时弹簧的长度为12cm,如图所示.小英同学用如图所示的装置做实验,其实验过程与发生的现象,已填入表中.实验操做过程弹簧长度/cm步骤1闭合开关12.52向左移动滑动变阻器滑片P133在螺线管中插入铁心15请你依据实验过程,认真分析实验现象,写出与磁现象有关的两条结论:(1)______ .(2)______ .五、综合题(本大题共1小题,共10.0分)20.如图1所示,小明在蹄形磁体的磁场中放置一根与螺线管连接的导体棒ab,当ab 棒水平向右运动时,发现小磁针N极转至右边,根据课堂上学习的相关知识,请你在图2上标出小磁针的北极.根据ab切割磁感线产生电流的现象我们发明了______ .磁现象磁场习题(含答案)【答案】1. C2. B3. C4. C5. A6. C7. C8. C9. A10. 磁场;磁力11. S;地磁场12. 磁场;S13. N;S14. 排斥;北15. 先变小再变大16. 解:由图可知,电流由左端流入,右端流出,则用右手握住螺线管,四指沿电流方向,则大拇指向右,即螺线管的右端为N极;当小磁针静止时,根据磁极间的作用规律可知,相互靠近的一定是异名磁极,因此可以确定小磁针的左端为S极,右端为N极;在磁体的周围磁感线从磁体的N极出发回到S极,所以磁感线的方向是向左的.答案如图所示:17. 解:由图可知电流由左侧流入,则由右手螺旋定则可得螺线管右侧为N极;因磁体的外部磁感线由N极指向S极,小磁针所在位置的磁场向左,故小磁针的左端是N极,右端应为S极;如图所示:18. 解:电磁铁的左侧为S极,则外部磁感线由N指向S极;由安培定则可得电流由左侧流入,即电源左端为正极,右端为负极,在磁体外部,磁感线的方向是从N极指向S极,如图:19. 通电导体周围存在磁场.;通电螺线管的磁性随电流的增大而增大20. 发电机【解析】1.解:C、电源左为正极,电流由左侧流入,由安培则得线的右侧,左侧为S极,外部磁感由N指向S故A错误、C正确;BD、源侧为正极,则电流由右侧流入安定则螺管的为N极,右侧为S极,外部磁线由N 指向S其中D的最左端头注方错误,故BD错误.故选.由电方向可知电流方向,由安培则可判出磁方向磁方向.安定则为判线管极性、方向、磁场方向等的重要方,熟应用.2.解:任何一磁体有两个极由此可知,ab一定为异名磁极,AC选项错;观磁感的状可知、c一定为同名磁极,D选项错误,选项正;故B.铁屑是磁性物质,能被磁吸引而每个体两个位的磁最,叫磁极条形磁两个磁极在其两端,吸引铁物质越说明该处磁性越强反,越弱;同磁极相互排斥,名磁极相互引.题考查学生对于场的识,属于基础.3.解:根据在磁体的部,磁感从磁N出来,到S极可,左边S,右边是N极,故C确符合题意.故选.要解决题,需要掌握磁感线的特点在磁体外部,磁感线从磁体N极,到极.题主要考查了感线分布及点,要掌磁感线的方向.4.解:磁偏角说地理南北极与地南北极并重,D错误.南针是一个磁体磁体两个磁极,故A错误;指南能够指南北,地球具磁场,故C正确;选:C地是一个大磁,地磁南极在地理北极附近,极在地理南附近,由于到地磁的用,放入地的磁体都受到地磁的作用.地球是一个大磁体地球周围存地场,这客观存在.5.解:北宋学者沈括在《梦溪笔载指南指向常微信东,不全也”,是第一位指地磁偏角的科学,故A符意;牛顿发现关运动三律和万有引定律,故B不符合题意;法拉第发现著名的电磁定律,D不合题意.故选.据历史上地磁场记载及理常识解答此题.物理学史也物理考试经出现的一,求学生熟记著名科学家的贡献.6.解:磁线不存在,而是一些假想的线,所以A说法错误;磁感分布越密的,其磁场越强,所以D说法.磁线某一点的切方向与放点小磁针静止时所指的方向一致,南极所的方向相反,所以C 说法正确.故C.要解决此题,需要握并理解感线.磁线是了述磁而引入不是际存在的.感的方向代表磁场的方向,磁感线的密程代表磁场的强弱.在磁体外部,感线从体的极出来,回到极.要住几个方向:感线方向、磁的向、磁针静止时北的指向磁针北极受力方一致.此题要查了对磁感线的理解.知磁感线假想的线,不真实存的.在磁体外从北极来回南极.7.解:如图,地球是个大磁体,北京在北半球,北半球的磁感线是斜向下的.则条形磁体的上端是N极,向下微倾,要使质地均匀的条形磁体水平平衡,悬线系在磁体重心的北侧.故选C.地球是个大磁体,北京在北半球,条形磁体在地磁场中受到磁力作用,根据图示可以判断悬线的位置.分析地球周围的磁场,知道条形磁体在地磁场的作用下的大致方向,方可判断悬线挂的位置.本题可以拓展到在赤道上、在南半球等.8.解:A、磁感线是人们为了研究磁场分布规律,假想的存在于磁体周围空间的封闭曲线,实际不存在.故A错误;B、在磁铁的外部,磁感线从N极出发进入S极,在磁铁的内部,磁感线从S极指向N 极.故B错误;C、磁场虽然看不到、摸不着,但客观存在于磁体周围空间.故C正确;D、磁极间的相互作用都是通过磁场发生的.故D错误.故选C.①磁体周围存在磁场,磁体间的相互作用通过磁场发生;②磁感线是人为假想的曲线,不是磁场中实际存在的曲线.在磁铁的外部,磁感线从N 极出发进入S极,在磁铁的内部,磁感线从S极指向N极.本题考查对磁感线、磁场的认识,要注意磁场是客观存在的物质,而磁感线不是客观存在的物质,是人为假想的曲线.9.解:A、因为小磁针静止时,指向南北方向,所以如果偏离南北方向,一定有磁场作用,故A选项正确;B、磁感线是科学家为了研究起来形象、直观,是通过想象而描绘出来的,所以不是真实存在的,故B选项错误;C、在磁场中某点放一小磁针,小磁针静止时,其N极的指向方向为该点磁场方向,故C说法错误;D、磁体外部的磁感线是从N极出发,回到S极的,但磁体内部的磁感线是从S极出发,回到磁体N极的,故D选项错误.故选A.(1)根据磁极间的相互作用进行分析,即磁场的方向可以通过放入小磁针的指向进行判断;(2)根据理想模型方法的思路进行分析,即为了人们可以形象直观的认识磁场,科学家通过想象引入了磁感线;(3)磁场方向的规定:磁场中某点的磁场方向与放在该处的小磁针N极所指的方向相同;(4)根据磁场的特点进行分析,磁场包括磁体内部和外部.解此题要知道磁场的基本性质;知道磁场是客观存在的,磁感线是人为加上去的;知道磁场方向是怎么规定的等.10.解:地球的周围在磁场所以地球围小磁针(指南)都要受到地磁力的作用而指向南北向.故答案为:场;力.磁场的基本性质是对放入的磁体产磁力的作用,地球是一个大,地磁南在理北极近,地磁北极在地理南附近磁在地球这个磁体磁场即可指南北.道地是大磁体,地的周围存在磁场,叫磁,地磁场的用下,小磁针自由止时可以指南北.11.解:由地磁的北极南极附近,地磁的南极在地理的北极附近根据同名极相互排斥,异名磁性互引可知,小磁针静止时指南端极;由此可知,指南针能指南是因为地球周围的空存在着.故答案:S;地场.于的北极在地理的南极附近地磁的南极在地理的北极附近;同名磁极排斥,异名磁极相引,判断小针指向.只要握了地磁场特点和磁极间相互作的规律就能顺决此题目.12.解:地球是一个大磁体,南指北的原因是由于受到了用;指南止时,指向南的一端是磁体的南(S);指的一端是磁体北(N)极,针尖南,所以针尖S极.故答案为:场S.指南据地磁场的作用工的,磁的南极在理北极附近地磁的北在地理的南附近,再根磁间的作用规律,可判断指南针的指向.本题考查指南针指南北的原因比单.13.解:磁体周存在场,地球也是一个磁体,围有地磁.小磁针静止时南地理的南极,根据同名极互相吸引,明磁的北极在地理的附近;地磁场地球的南出发进入球的北极指南针在地球的表面,受力方向向北S受力方向向,所指南针指向南的应是小磁针的S极.故案为:;S.地球是一个巨大的场,周围在着地磁,地北极和地理南北极是相反的,磁北极在理南极附近,磁南极在理北极近;磁针石就是指南针,向南方的是小磁针的S极不极.题要考查地磁场和磁的质,于基础知识考查,也是学生错的内容.14.解:因为球体与底座是相互分离的,所以球体与底座之间是相互排斥的,即该悬浮地球仪是利用的同名磁极相互排斥的原理制成的;地球本身是一个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理的北极附近.故答案为:排斥;北.从图可知:球体与底座是相互分离的,故可判断球体与底座是相互排斥的;地球是一个大磁体,地磁的南、北极与地理的南、北极正好相反,而且不重合.此题考查了磁极间相互作用的规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;考查地磁两极与地理两极的关系,注意不要答成“地磁北极在地理北极附近,地磁南极在地理的南极附近”.15.解:磁体上的不同部位的磁性强弱并不一样,磁体两端(磁极)处的磁性最强,而中间的磁性最弱,因而铁球在条形磁体的N极和S极处受到的吸引力最大,在正中处受到的吸引力最小,所以从左开始,弹簧测力计的示数是先变小,到中间位置时,是最小的示数,然后再变大.故答案为:先变小再变大.本题应根据磁体的性质分析:每个磁体有两个磁极,而磁极的磁性最强,对于条形磁体来说,两端分别是两个磁极,中间的磁性最弱,可以得出铁球的受力情况.本题考查了磁体的性质:每个磁体有两个磁极,而磁极的磁性最强.16.利用螺线管中电流的方向和线圈的绕向,根据安培定则确定螺线管的NS极;然后利用磁极间的作用规律:同名磁极性互排斥,异名磁极相互吸引确定小磁针的N、S极;在磁体的周围,磁感线从N极流出回到S极,由此可以确定磁感线的方向.此题考查了磁极间的作用规律、安培定则、磁感线的方向等几个知识点.小磁针的N、S极是由螺线管的N、S极来确定的,因此确定螺线管的N、S极是解决此题的突破口.17.由右手螺旋定则可判出螺线管的磁极,由外部磁感线的特点可知小磁针所在位置的磁场方向,则可知小磁针的指向.右手螺旋定则属于考查的重点,要求我们能熟练应用右手螺旋定则根据电流方向判断磁极方向,或根据磁极方向判电流方向.18.本题已知电磁铁的极性方向,则可得出磁感线的方向,由安培定则可求得电流方向.在磁体外部,磁感线的方向是从N极指向S极.对于电磁铁,不论是告诉电流方向判磁极方向还是由磁极方向判电流方向,都由安培定则进行判定.19.解:(1)已知“铁块挂在螺旋弹簧下端并悬挂在螺线管的正上方,此时弹簧的长度为12cm”闭合开关后,弹簧长度伸长为12.5cm,说明通电导体周围存在磁场吸引铁块,然后将弹簧拉长了,(2)当向左移动滑动变阻器滑片P,此时电路中的电阻减小,电流增大,弹簧长度伸长为13cm,说明通电螺线管的磁性随电流的增大而增大.(3)当在螺线管中插入铁心,吸引力更大,铁块拉弹簧的力越大,弹簧伸长的越长,说明在通电螺线管中插入铁芯后磁性大大增强.故答案为:(1)通电导体周围存在磁场.(2)通电螺线管的磁性随电流的增大而增大.(3)在通电螺线管中插入铁芯后磁性大大增强.首先看清题意,然后根据表中提供的信息,明确以下两点:(1)电磁铁的磁性强弱跟电流的大小、线圈的多少、有无铁芯有关.电流越大,线圈越多,有铁芯,电磁铁的磁性越强.(2)电磁铁的磁性强弱用对铁块吸引力的大小来反映,吸引力越大,铁块拉弹簧的力越大,弹簧伸长的越长.这种方法是转换法.(1)掌握电磁铁的磁性强弱的影响因素和利用转换法探究电磁铁磁性强弱的影响因素.(2)根据实验数据能总结实验结论.20.解:ab水平向左运动切割磁感线,蹄形磁体的磁场方向不变,导体棒运动方向相反,产生的感应电流反向,螺线管产生的磁场方向反向,由磁极间的相互作用可知,上面的小磁针N极转至右边,如图所示:装置图是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,通过灵敏电流计来显示电流,在实验过程中,消耗的机械能,得到了电能.此现象应是电磁感应现象,发电机就是根据这一原理制成的.故答案为:发电机.(1)导体棒运动,切割磁感线产生了感应电流,电流流过螺线管,在螺旋管中电流产生的磁场作用下,小磁针发生偏转;(2)如果导体棒切割磁感线的运动方向或蹄形磁体的磁场方向与原来的方向相反,导体棒切割磁感线产生的感应电流方向就与原来的感应电流的方向相反,小磁针的偏转方向就与原来的偏转方向相反,小磁针N极能向左偏转,发电机根据电磁感应原理制成的.本题把电磁感应现象、感应电流方向的影响因素、螺旋管的电流和磁极关系、磁极间的相互作用放在同一个实验中进行考查,比较新颖,有一些难度.。
物理高二磁场练习题一、单选题1.关于电场强度和磁感应强度,下列说法正确的是A.电场强度的定义式适用于任何电场B.由真空中点电荷的电场强度公式可知,当r→0时,E→无穷大C.由公式可知,一小段通电导线在某处若不受磁场力,则说明此处一定无磁场D.磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向2.如图所示,条形磁铁放在水平粗糙桌面上,它的正中间上方固定一根长直导线,导线中通过方向垂直纸面向里(即与条形磁铁垂直)的电流,和原来没有电流通过时相比较,磁铁受到的支持力N和摩擦力f将A、N减小,f=0B、N减小,f≠0C、N增大,f=0D、N增大,f≠03、有电子、质子、氘核、氚核,以同样速度垂直射入同一匀强磁场中,它们都作匀速圆周运动,则轨道半径最大的粒子是A.氘核 B.氚核 C.电子 D.质子4.一带正电荷的小球沿光滑、水平、绝缘的桌面向右运动,如图所示,速度方向垂直于一匀强磁场,飞离桌面后,最终落在地面上. 设飞行时间为t1、水平射程为s1、着地速率为v1;现撤去磁场其它条件不变,小球飞行时间为t2、水平射程为s2、着地速率为v2.则有:A、 v1=v2B、 v1>v2C、 s1=s2D、t1<t25.有一个带正电荷的离子,沿垂直于电场方向射入带电平行板的匀强电场.离子飞出电场后的动能为Ek,当在平行金属板间再加入一个垂直纸面向内的如图所示的匀强磁场后,离子飞出电场后的动能为Ek/,磁场力做功为W,则下面各判断正确的是A、EK <EK',W=0B、EK >EK',W=0C、EK =EK',W=0D、EK>EK',W>06.图是质谱仪的工作原理示意图。
带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。
速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。
平板S 上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。
平板S下方有强度为B0的匀强磁场。
a b
磁场练习题
1、如图所示,两根垂直纸面、平行且固定放置的直导线M 和N ,通有同向等值电流;沿纸面与直导线M 、N 等距放置的另一根可自由移动的通电导线ab ,则通电导线ab 在安培力作用下运动的情况是
A.沿纸面逆时针转动
B.沿纸面顺时针转动
C.a 端转向纸外,b 端转向纸里
D.a 端转向纸里,b 端转向纸外
2、一电子在匀强磁场中,以一固定的正电荷为圆心,在圆形轨道上运动,磁场方向垂直于它的运动平面,电场力恰是磁场力的三倍.设电子电量为e ,质量为m ,磁感强度为B ,那么电子运动的可能角速度应当是
3、空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下,从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动,到达B 点时
速度为零,C 为运动的最低点.不计重力,则 A.该离子带负电
B.A 、B 两点位于同一高度
C.C 点时离子速度最大
D.离子到达B 点后,将沿原曲线返回A 点
4、一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中,则不受磁场影响的物理量是: A 、速度 B 、加速度 C 、动量 D 、动能
5、MN 板两侧都是磁感强度为B 的匀强磁场,方向如图,带电粒子(不计重力)从a 位置以垂直B 方向的速度V 开始运动,依次通过小孔b 、c 、d ,已知ab = bc = cd ,粒子从a 运动到d 的时间为t ,则粒子的荷质比为: A 、
tB π B 、tB 34π C 、π2tB D 、tB
π
3 6、带电粒子(不计重力)以初速度V 0从a 点进入匀强磁场,如图。
运动中经过b 点,oa=ob 。
若撤去磁场加一个与y 轴平行的匀强电场,仍以V 0从a 点进入电场,粒子仍能通过b 点,那么电场强度E 与磁感强度B 之比E/B 为: A 、V 0 B 、1 C 、2V 0 D 、
2
V 7、如图,MN 是匀强磁场中的一块薄金属板,带电粒子(不计重力)在匀强磁场中运动并穿过金属板,虚线表示其运动轨迹,由图知:
A 、粒子带负电
B 、粒子运动方向是abcde
C 、粒子运动方向是edcba
D 、粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长
N
a b
c d
B
B
N
8、带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O 点在匀强磁场中摆动,当小球每次通过最低点A 时:
A 、摆球受到的磁场力相同
B 、摆球的动能相同
C 、摆球的动量相同
D 、向右摆动通过A 点时悬线的拉力大于向左摆动通过A 点时悬线的拉力
9、如图,磁感强度为B 的匀强磁场,垂直穿过平面直角坐
标系的第I 象限。
一质量为m ,带电量为q 的粒子以速度V 从O 点沿着与y 轴夹角为30°方向进入磁场,运动到
A 点时的速度方向平行于x 轴,那么: A 、粒子带正电
B 、粒子带负电
C 、粒子由O 到A 经历时间qB
m
t 3π=
D 、粒子的速度没有变化
10、如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在它的左上方固定一直导线,导线与磁场垂直,若给导线通以垂直于纸面向里的电流,则……………………(
)
A 、磁铁对桌面压力增大
B 、磁场对桌面压力减小
C 、桌面对磁铁没有摩擦力
D 、桌面对磁铁摩擦力向右
11、有一个带正电荷的离子,沿垂直于电场方向射入带电平行板的匀强电场.离子飞出电场后的动能为E k ,当在平行金属板间再加入一个垂直纸面向内的如下左图所示的匀强磁场后,离子飞出电场后的动能为E k /,磁场力做功为W ,则下面各判断正确的是
A .E K <E K ',W =0
B .E K >E K ',W =0
C .E K =E K ',W =0
D .
E K >E K ',W >0
12、如上右图,空间某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子以某一初速度由A 点进入这个区域沿直线运动,从C 点离开区域;如果这个区域只有电场,则粒子从B 点离开场区;如果这个区域只有磁场,则粒子从D 点离开场区;设粒子在上述三种情况下,从A 到B 点、A 到C 点和A 到D 点所用的时间分别是t 1、t 2和t 3,比较t 1、t 2和t 3的大小,则有(粒子重力忽略不计)
A.t 1=t 2=t 3
B.t 2<t 1<t 3
C.t 1=t 2<t 3
D.t 1=t 3>t 2
O
a
13、如下图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有一根水平方向的通电直导线恰好静止不动。
已知直导线长为l ,质量为m ,通过的电流为I ,方向如图所示,整个装置处在匀强磁场中,则匀强磁场的磁感强度的最小值B 1是多少?它的方向是什么?如果还要使静止在斜面上的通 电直导线对斜面无压力,则匀强磁场的磁感强度的最小值B 2是多少?,它的方向是什么?
14、一带电量为+q ,质量为m 的粒子由静止经加速电场(加速电压为U )加速后,垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场E 方向竖直向下,磁场方向垂直纸面向里,测出该粒子离开场区时的速度大小为V (不计重力),运动轨迹如图。
求粒子离开场区时偏离原方向的距离d 。
15、如图所示,一带电的小球从P 点自由下落,P 点距场区边界MN 高为h ,边界MN 下方有方向竖直向下、电场场强为E 的匀强电场,同时还有匀强磁场,小球从边界上的a 点进入电场与磁场的复合场后,恰能作匀速圆周运动,并从边界上的b 点穿出,已知ab=L ,求:(1)该匀强磁场的磁感强度B 的大小和方向;(2)小球从P 经a 至b 时,共需时间为多少?
16.竖直放置的半圆形光滑绝缘管道处在如图所示的匀强磁场中,B=1.1T ,管道半径R=0.8m ,其直径POQ 在竖直线上,在管口P 处以2m /s 的速度水平射入一个带电小球,可把它视为质
点,其电荷量为lO -4C(g=lOm /s 2
),试求:(1)小球滑到Q 处的速度为多大? (2)若小球从Q 处滑出瞬间,管道对它的弹力正好为零,小球的质量为多少?
-- -- -- --
17.汤姆生用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示,真空管内的阴极K 发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后,穿过A '中心的小孔沿中心轴O 1O 的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P 和P '间的区域.当极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O 点处,形成了一个亮点;加上偏转电压U 后,亮点偏离到O '点,(O '与O 点的竖直间距为d ,水平间距可忽略不计.此时,在P 和P '间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场.调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B 时,亮点重新回到O 点.已知极板水平方向的长度为L 1,极板间距为b ,极板右端到荧光屏的距离为L 2.
(1)求打在荧光屏O 点的电子速度的大小. (2)推导出电子的比荷的表达式.
18.真空中有一半径为r 的圆柱形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里.x 轴为过磁场边O 点的切线,如图所示.从O 点在纸面内向各个方向发射速率均为v 0的电子,设电子间相互作用忽略,且电子在磁场中的偏转半径也为r .已知电子的电量为e ,质量为m . (1)速度方向分别与Ox 方向的夹角成60°和90°的电子,在磁场中的运动时间分别为多少?
(2)所有从磁场边界出射的电子,速度方向有何特征?
(3)设在x 轴上距O 点2r 处,有个N 点,请设计一种匀强磁场分布,使由O 点向平面内各个方向发射的速率均为v 0的电子都能够汇聚至N 点.
参考答案
1D 、2BD 、3BC 、4D 、5D 、6C 、7AC 、8BD 、9BC 、10A 、11B 、12C
13、:mg sin θ/IL 垂直于斜面向上 IL mg
磁场方向水平向左
14.Eq /)mv 2
1
Uq (2-
15、答案:gL
gh E 22 方向水平向外
g
h 2+gh
L
22
π
16.解:(1)小球从P 滑到Q 处的过程中,据机械能守恒定律有: mg ×2R=
-2Q mv 212P mv 21代人数据得v 0=6m /s (2)对Q 处的小球受力分析如图所示,据牛顿第二定律有: qvB —mg=
2
Q mv 212P mv 2
1-代人数据得s /6m v Q = (2)对Q 处的小球受力分析如图所示,据牛顿第二定律有:
qvB-mg=m R
v 2代入数据得m=1.2×10-5
kg.
17.)
sin cos (2222
θθμθqE mg mv qEhctg mgh l -++=
18.1)T /6;T /4 (2)平行x 轴向右
(3)
图10。