2015-2016学年高中物理 3.3几种常见的磁场同步练习 新人教版选修3-1
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人教版高中物理选修3-1 3.3 几种常见的磁场同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共11题;共25分)1. (2分) (2016高二上·连云港期中) 关于电荷量、电场强度、磁感应强度、磁通量的单位,下列说法错误的是()A . 牛顿/库仑是电荷量的单位B . 特斯拉是磁感应强度的单位C . 韦伯是磁通量的单位D . 牛顿/库仑是电场强度的单位【考点】2. (2分) (2020高二上·高邮期中) 如图,a、b两根垂直纸面的导体通以大小相等的电流,两导线旁有一点P,P点到a、b距离相等,要使P处磁场方向向右,则a、b中电流方向为()A . 都向外B . 都向里C . a中电流向外,b中电流向里D . a中电流向里,b中电流向外【考点】3. (2分) (2017高二上·汕头期中) 当直导线通以垂直纸面向里的恒定电流时,小磁针静止时指向正确的是()A .B .C .D .【考点】4. (2分)磁感线是用来形象地描述磁场的曲线,下图分别描述的是条形磁铁.蹄形磁铁、通电直导线、环形电流的磁感线分布,其中正确的是()A .B .C .D .【考点】5. (2分) (2016高二上·南城期中) 如图所示的天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂一个矩形线圈,宽为L,共n匝.线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I(方向如图)时,在天平左右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡;当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡.由此可知()A . 磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为B . 磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为C . 磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为D . 磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为【考点】6. (2分) (2020高二下·丽水月考) 来自太阳和其他星体的宇宙射线中含有大量高能带电粒子,若这些粒子都直接到达地面,将会对地球上的生命带来危害。
第三节几种常见的磁场同步试题一、选择题:1、关于磁感线和电场线,下列说法中正确的是()A、磁感线是闭合曲线,而静电场线不是闭合曲线B、磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线C、磁感线起始于N极,终止于S极;电场线起始于正电荷,终止于负电荷D、磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向2、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、磁感就强度是只有大小、没有方向的标量3、一束电子流沿水平面自西向东运动,在电子流的正上方有一点P,由于电子运动产生的磁场在P点的方向为()A、竖直向上B、竖起向下C、水平向南D、水平向北4、安培分子电流假说可用来解释()A、运动电荷受磁场力作用的原因B、两通电导体有相互作用的原因C、永久磁铁具有磁性的原因D、软铁棒被磁化的现象5、如图所示,环形导线周围有三只小磁针a、b、c,闭合开关S后,三只小磁针N极的偏转方向是()A、全向里B、全向外C、a向里,b、c向外D、a、c向外,b向里6、如图所示,两根非常靠近且互相垂直的长直导线,当通以如图所示方向的电流时,电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的()A、区域ⅠB、区域ⅡC、区域ⅢD、区域Ⅳ7、如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图,甲棒内部各分子电流取向是杂乱杂乱无章的,乙棒内部各分子电流取向大致相同,则下列说法中正确的是()A、两棒均显磁性B、两棒均不显磁性C、甲棒不显磁性,乙棒显磁性D、甲棒显磁性,乙棒不显磁性甲乙8、关于磁通量,下列说法中正确的是()A、穿过某个平面的磁通量为零,该处磁感应强度一定为零B、穿过任何一个平面的磁通量越大,该处磁感应强度一定越大C、匝数为n的线圈放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈面积为S,且与磁感线垂直,则穿过该线圈的磁通量为BSD、穿过垂直于磁感应强度方向的某个平面的磁感线的数目等于穿过该面的磁通量9、下列关于磁通量和磁感应强度的说法中,正确的是()A、穿过某一个面的磁通量越大,该处磁感应强度也越大B、穿过任何一个面的磁通量越大,该处磁感应强度也越大C、穿过垂直于磁感应强度方向的某面积的磁感线的条数等于磁感应强度D、当平面跟磁场方向平行时,穿过这个面的磁通量必定为零二、填空题:1、如图所示,一面积为S的长方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中,这时穿过线圈的磁通量为Wb,当线圈以ab为轴从图中位置转过60°的瞬间,穿过线圈的磁通量为。
人教版高二物理选修3-1第三章第三节《几种常见的磁场》同步练习1..关于磁感线下列说法正确的是( )A.磁感线是闭合曲线,无起点和终点B.磁感线和电场线一样,不能相交C.磁感线是假想的线,实际并不存在2.关于磁场中某点的磁场方向,下列说法正确的是( )A.与经过该点的磁感线的切线方向相同B.与放在该点的小磁针北极受的磁场力方向相同C.与放在该点的小磁针静止时北极所指方向相同D.与放在该点的小磁针所受的磁场力方向相同3.如图所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方时,磁针的S 极向纸内偏转,这一带电粒子束可能是( )A.向右飞行的正离子束B 向左飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束D.向左飞行的负离子束4.如图所示,把两个完全一样的环形线圈互相垂直地放置,它们的圆心位于一个共同点O 上,当通以相同大小的电流时,O 处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度大小之比是________5.如图所示,长直导线通以竖直向上的电流,矩形线框abcd 与通电导线在同一平面内,当矩形线框abcd 以长直导线为轴转动的过程中,穿过abcd 的磁通量将 ( )A.一直保持不变B.加速转动,磁通量增大C.只有abcd 匀速转动时,穿过它的磁通量才不D.只有当ad 边平行于通电导线时,穿过它的磁6.如图所示,矩形线圈abcd 放置在水平面内,磁场方向与水平方向成a 角,已知sina=4,线圈面积为S 匀强磁场的磁感应强度为B,则通过线圈的磁通量为( )A. BSB. 54BSC.53BSD.43BS7.如图所示,6根通电导线互相绝缘,所通电流相同,a、b、c、d为四个大小相等的正方形区域则()A.a区垂直纸面向外的磁通量最大B.b区垂直纸面向里的磁通量最大C.c区垂直纸面向里的磁通量最大D.d区垂直纸面向外的磁通量最大8.如图所示,沿坐标轴方向射入一带电粒子流,粒子流在空间产生磁场,要使第四象限能产生垂直纸面向外的磁场,则该带电粒子流可能为()A.沿x轴正向的正离子流B沿x轴正向的负离子流C.没y轴正向的正离子流D.沿y轴正向的负离子流9.如图所示,矩形线圈abcd绕OO轴在匀强磁场中匀速转动,下列说法中正确的是()A.线圈从图示位置转过90°的过程中,穿过线圈的磁通量不断减小B.线圈从图示位置转过90°的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量为零C.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为零D.线圈从图示位置转过360°的过程中,穿过线圈的磁通量变化量为零10.如图所示,电流I1与I2都垂直于纸面向里,且I1=I2,则在它们连线上的a点产生的磁场方向向_____;在b点产生的磁场为________。
高中物理学习材料几种常见的磁场同步练习1.关于磁现象的电本质,安培提出了分子电流假说.他是在怎样的情况下提出来的( )A.安培通过精密仪器观察到分子电流B.安培根据原子结构理论,进行严格推理得出的结论C.安培根据环形电流的磁性与磁铁相似提出的一种假说D.安培凭空想出来的2.关于磁感线的概念,下列说法中正确的是( )A.磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线B.磁感线总是从磁体的N极指向磁体的S极C.磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致D.两个磁场叠加的区域,磁感线不可能相交3.一根软铁棒放在磁铁附近会被磁化,这是因为在外磁场的作用下( )A.软铁棒中产生了分子电流B.软铁棒中分子电流消失了C.软铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章D.软铁棒中分子电流的取向变得大致相同4.如果假设地磁场是由于地球带电造成的,则地球带()A.正电 B.负电 C.都可能 D.无法判断5.如图3-4所示,通有恒定电流的导线与闭合金属框共面,第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框由Ⅰ绕cd边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为△Φ1和△Φ2,则()A.△Φ1<△Φ2 B.△Φ1>△Φ2C.△Φ1=△Φ2 D.△Φ1=-△Φ26.安培的分子电流假说揭示了磁现象的________.假说认为:在分子、原子的内部存在着一种________电流,它的两侧相当于两个________,磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由________而产生的.根据现代物理学的知识,安培所说的分子电流就是原子内部________的运动而形成的.7.试在3-5图中,由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向.8.请画出如图3-6所示各图中相应的磁感线分布.1.关于磁感应强度的单位T,下列表达式中正确的足( ).A.1T=1Wb/m2 B.1T=1Wb·m2C.1T=1N·s/C·m D.1T=1N/A·m2.下列叙述中正确的是()A.磁场对放入其中的静止电荷和运动电荷都有力的作用B.磁体的磁场与电流的磁场都是由电荷的运动产生的C.磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止D.磁感线上某点的切线方向与小磁针在该点静止时北极指向一致3.如图3-7所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中,以导线为中心,半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点,已知c 点的实际磁ca图3-7 图3-4鑫达捷鑫达捷感应强度为0,则下列说法中正确的是( ) A .直导线中电流方向垂直纸面向里 B .a 点的磁感应强度为2T ,方向向右C .b 点的磁感应强度为2T ,方向斜向下,与B 成450角D .d 点的磁感应强度为04.如图3-8所示,条形磁铁垂直放置,闭合圆环水平放置(可自由拉伸),条形磁铁的中心与圆环中心重合。
3.3 几种常见的磁场同步练习(人教版选修3-1)1.关于磁通量,下列说法中正确的是()A.磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量B.磁通量越大,磁感应强度越大C.穿过某一面积的磁通量为零,该处磁感应强度不一定为零D.磁通量就是磁感应强度2.一根软铁棒被磁化是因为()A.软铁棒中产生了分子电流B.软铁棒中分子电流的取向杂乱无章C.软铁棒中分子电流消失D.软铁棒中分子电流的取向变得大致相同3.如图7所示,电流从A点分两路通过环形电路汇合于B点,已知两电流大小相等,则在环形电路的中心处的磁场为()图7A.垂直环形电路所在平面,且指向“纸内”B.垂直环形电路所在平面,且指向“纸外”C.在环形电路所在平面,且指向A点D.没有磁场4. 条形磁铁竖直放置,闭合圆环水平放置,条形磁铁中心线穿过圆环中心,如图8所示,若圆环为弹性环,其形状由Ⅰ扩大到Ⅱ,那么圆环内磁通量的变化情况是()图8A.磁通量增大B.磁通量减小C.磁通量不变D.条件不足,无法确定5.如图9所示,a、b两根垂直纸面的直导体通有大小相等的电流,两导线旁有一点P,P点到a、b距离相等,要使P点的磁场方向向右,则a、b中电流的方向为()图9A.都垂直于纸面向纸里B.都垂直于纸面向纸外C.a中电流方向垂直于纸面向纸外,b中垂直于纸面向纸里D.a中电流方向垂直于纸面向纸里,b中垂直于纸面向纸外6.实验室有一旧的学生直流电源,输出端的符号模糊不清,无法辨认正负极,某同学设计了图10下面的判断电源极性的方法:在桌面上放一个小磁针,在磁针东面放一螺线管,如图10所示,闭合开关后,磁针指南的一端向东偏转(忽略地磁场的影响),下述判断正确的是()A.电源的A端是正极,在电源内电流由A流向BB.电源的A端是正极,在电源内电流由B流向AC.电源的B端是正极,在电源内电流由A流向BD.电源的B端是正极,在电源内电流由B流向A题号 1 2 3 4 5 6答案7.如图11所示,甲是直线电流的磁场,乙是环形电流的磁场,丙是螺线管电流的磁场,试在各图中补画出电流方向或磁感线方向.图118.如图12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1.0 cm.现在纸面内先后放上圆线圈,圆心均在O处,A线圈半径为1.0 cm,10 匝;B线圈半径为2.0 cm,1 匝;C线圈半径为0.5 cm,1匝.问:(1)若磁场方向不变,在B减为0.4 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?图12参考答案课后巩固提升1.C[磁通量尽管有正负之分,但却是标量,A错误;磁通量等于平面垂直于磁场时磁感应强度与面积的乘积,则同一线圈在同一磁场的同一位置,因放置方向不同,磁通量不同,当面与磁场方向平行时,磁通量为零,故C正确,B、D错误.]2.D[软铁棒中分子电流是一直存在的,并不因为外界的影响而产生或消失,故A、C错误;根据磁化过程的实质知D正确,B错误.]3.D[根据安培定则可以判断:上半圆环中电流产生的磁场在环中心处的磁感应强度方向垂直纸面向里,下半圆环中电流产生的磁场在环中心处产生的磁感强度方向垂直纸面向外,由对称性特征可知垂直纸面向里和向外的磁场叠加后相抵消,因此在环形电路的中心处没有磁场.]4.B[磁铁内部磁感线从S极到N极,方向向上,磁铁外部磁感线从N极到S极,由于圆环在Ⅱ时,面积大于在I时的面积,因此,Ⅱ中磁铁外部由N极到S极向下穿过圆环的磁感线条数大于Ⅰ中,而在Ⅰ、Ⅱ两种形状时,在磁铁内部由S极到N极向上穿过圆环的磁感线的条数相同,不论圆环处在Ⅰ形状还是Ⅱ形状,向上穿过圆环的磁感线条数总是多于向下穿过圆环的磁感线条数,且Ⅱ中向下的磁感线条数增加,因此Ⅱ中总的磁通量减少,正确选项是B.]5.C[根据矢量合成可知,a在P点的磁场方向沿aP连线的垂线向上,b在P点的磁场方向沿bP连线的垂线向下,再由安培定则判断得:a中电流垂直于纸面向外,b中电流垂直于纸面向里,C正确.]6.C[通电后,小磁针的S极向东偏转,则N极向西偏转,说明螺线管内的磁场方向是由东向西的,根据安培定则知电流应从电源的B端流出,所以B端应是电源的正极,C正确.]7.根据安培定则,可以确定甲中电流方向垂直纸面向里,乙中电流方向是逆时针,丙中螺线管内部的磁感线方向向左.8.(1)1. 256×10-4Wb 1.256×10-4Wb(2)8.415×10-6Wb解析(1)A线圈半径为1.0 cm,正好和圆形磁场区域的半径相等,而B线圈半径为2.0 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,因此在求通过B线圈的磁通量时,面积S只能取圆形磁场区域的面积.设圆形磁场区域的半径为R,对线圈A,Φ=BπR2,磁通量的改变量:ΔΦ=|Φ2-Φ1|=(0.8-0.4)×3.14×(10-2)2Wb=1.256×10-4Wb,对线圈B,ΔΦ=|Φ2-Φ1|=(0.8-0.4)×3.14×(10-2)2Wb=1.256×10-4Wb.(2)原图中线圈平面与磁场方向垂直,线圈与垂直磁场方向的夹角为θ1=0°;当磁场方向转过30°时,线圈与垂直磁场方向的夹角为θ2=30°.对线圈C:设C的半径为r,则Φ1=Bπr2cosθ1,Φ2=Bπr2cosθ2,磁通量的改变为ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|0.8×3.14×(0.5×10-2)2×(32-1)| Wb=8.415×10-6Wb.。
3.3几种常见的磁场同步练习一、单选题1.如图所示,一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中,线框平面与磁场方向平行,若线框的面积为S,则当线框左边为轴转过30∘时通过线框的磁通量为()A. 0B. BSC. √3S2B D. BS2【答案】D【解析】解:由磁通量表达式:Φ=BS,S指垂直磁感线的有效面积,则可知转过30∘时的磁通量Φ=BSsin30∘=BS2;故选:D.2.下列各图中,已标出电流I、磁感应强度B的方向,其中符合安培定则的是()A. B.C. D.【答案】C【解析】解:AB、通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向由此可知,故AB错误;CD、通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极,据此可知,故C正确,D错误.故选:C.3.如图所示,两根靠近但彼此绝缘的直导线互相垂直,通以大小相同的电流,在哪一个区域两根导线的磁场方向一致且向里()A. Ⅰ区B. Ⅱ区C. Ⅲ区D. Ⅳ区【答案】D【解析】解:由右手螺旋定则可判定通电导线磁场的方向.如图所示,“⋅”表示磁感线垂直纸面向外,“×”表示磁感线垂直纸面向里.所以第四象限磁场方向一致且向里;故选:D4.磁场中某区域的磁感线如图所示,则()A. a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a<B bB. a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a>B bC. 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D. 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小【答案】A【解析】解:AB、磁感线的疏密表示磁感应强度的大小;故a、b两处的磁感应强度的大小不等,且B a<B b;故A正确,B错误;CD、安培力的大小不但与磁感应强度有关,还与夹角有关,故受力大小不能确定;故CD错误;故选:A.5.如图所示,一束电子沿着水平方向向左平行地飞过磁针上方时,小磁针的北极将如何转动()A. 向上转动B. 向下转动C. 垂直纸面向里转动D. 垂直纸面向外转动【答案】C【解析】解:如图所示,奥斯特实验表明,当导线中有电流通过时,小磁针会发生偏转.说明了电流周围存在磁场.当电子沿着水平方向向左,则电流向右,小磁针的N极向纸内偏转.故选:C6.如图所示,在真空中,水平导线中有恒定电流I通过,导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同,则质子可能的运动情况是()A. 沿路径a运动B. 沿路径b运动C. 沿路径c运动 D. 沿路径d运动【答案】B【解析】解:由安培定则,电流在下方产生的磁场方向指向纸外,由左手定则,质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上.则质子的轨迹必定向上弯曲,因此C、D必错;由于洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直,故其运动轨迹必定是曲线,则B正确,A 错误.故选:B7.如图所示为水平放置的两根等高固定长直细导线的截面图,O点是两导线间距离的中点,a、b是过O点的竖直线上与O点距离相等的两点,两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流.下列说法正确的是()A. 两导线之间存在相互吸引的安培力B. O点的磁感应强度为零C. O点的磁感应强度方向竖直向下D. a、b两点的磁感应强度大小相等、方向相反【答案】C【解析】解:A、由图可知,两处电流的方向相反,所以它们之间存在相互排斥的作用力.故A错误.B、C、由安培定则可知,左侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下,右侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下,方向相同,所以合磁场的方向向下.故B错误,C正确.D、结合安培定则,分别作出两处电流在a、b两点的磁场方向如图,可知a、b两点的磁感应强度方向相同.故D错误.故选:C.二、多选题8.当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时北极垂直纸面向里的是()。
【成才之路】2021版高中物理 3.3 几种常见的磁场练习新人教版选修3-1基础夯实一、选择题(1~4题为单选题,5、6题为多选题)1.下列关于电场线和磁感线的说法中,正确的是( )A.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线B.磁场中两条磁感线必然不相交,但在复杂电场中的电场线是可以相交的C.电场线是一条不闭合曲线,而磁感线是一条闭合曲线D.电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力越大;磁感线分布越密的地方,同一通电导线所受的磁场力也越大答案:C解析:电场线与磁感应线分别是为了形象描述电场、磁场而引入的假想线,实际不存在,A错。
两种场线的切线标的目的均暗示相应的场标的目的,两种场线都不会相交,B错。
电场线起始于正电荷、终止于负电荷,而磁感线在磁体外部由N极指向S极,在磁体内部由S 极指向N极,组成闭合曲线,C对。
电场线越密,暗示该处电场越强,同一试探电荷在此处受电场力越大;磁感线越密,暗示该处磁场越强,但通电导线受到的磁场力大小还与通电导线标的目的和导线中的电流标的目的和大小有关,故电流受到的磁场力纷歧定大,D错。
2.如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图,甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的,乙棒内部各分子电流取向大致相同,则下列说法中正确的是( )A.两棒均显磁性B.两棒均不显磁场C.甲棒不显磁性,乙棒显磁性D.甲棒显磁性,乙棒不显磁性答案:C解析:甲棒中分子电流杂乱无章,分子电流的磁场彼此抵消,对外不显磁性;乙棒中分子电流取向大致一致,分子电流的磁场彼此叠加,对外显示出较强的磁性。
C正确。
3.如图所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况,以O点为坐标原点,沿z 轴正标的目的磁感应强度B大小的变化最有可能为( )答案:C解析:由磁感线的疏密程度暗示B的大小,因沿z轴标的目的B先减小后增大,故最有可能的为C图。
4.(银川一中2021~2021学年高二上学期期末)如图所示的磁场中,与磁场标的目的垂直放置一个含有铁芯的小通电螺线管,给螺线管通以如图所示的电流,则螺线管的运动情况为( )A.P端向外Q端向里旋转B.P端向里Q端向外旋转C.PQ将上下平动D.PQ将摆布平行答案:A解析:通电螺线管的磁场分布与条件磁铁相似,所以Q相当于磁铁的N极,所以Q端向里旋转,故选A。
第1页/共14页3.3 几种常见的磁场同步练习 一、单选题1. 如图所示,一矩形线框置于磁感应强度为B 的匀强磁场中,线框平面与磁场方向平行,若线框的面积为S ,则当线框左边为轴转过30∘时通过线框的磁通量为( )A. 0B. BSC. √3S 2SD. SS 2 【答案】D 【解析】解:由磁通量表达式:S =SS ,S 指垂直磁感线的有效面积,则可知转过30∘时的磁通量S =SS sin 30∘=SS 2;故选:D .2. 下列各图中,已标出电流I 、磁感应强度B 的方向,其中符合安培定则的是( )A. B. C. D.【答案】C【解析】解:AB、通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向由此可知,故AB错误;CD、通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极,据此可知,故C正确,D错误.故选:C.3.如图所示,两根靠近但彼此绝缘的直导线互相垂直,通以大小相同的电流,在哪一个区域两根导线的磁场方向一致且向里()A. Ⅰ区B. Ⅱ区C. Ⅲ区D. Ⅳ区【答案】D【解析】解:由右手螺旋定则可判定通电导线磁场的方向.如图所示,“⋅”表示磁感线垂直纸面向外,“×”表示磁感线垂直纸面向里.所以第四象限磁场方向一致且向里;故选:D4.磁场中某区域的磁感线如图所示,则()A. a、b两处的磁感应强度的大小不等,S S<S SB. a、b两处的磁感应强度的大小不等,S S>S SC. 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D. 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小【答案】A【解析】解:AB、磁感线的疏密表示磁感应强度的大小;故a、b 两处的磁感应强度的大小不等,且S S<S S;故A正确,B错误;CD、安培力的大小不但与磁感应强度有关,还与夹角有关,故受力大小不能确定;故CD错误;故选:A.5.如图所示,一束电子沿着水平方向向左平行地飞过磁针上方时,小磁针的北极将如何转动()A. 向上转动B. 向下转动C. 垂直纸面向里转动D. 垂直纸面向外转动【答案】C第3页/共14页【解析】解:如图所示,奥斯特实验表明,当导线中有电流通过时,小磁针会发生偏转.说明了电流周围存在磁场.当电子沿着水平方向向左,则电流向右,小磁针的N极向纸内偏转.故选:C6.如图所示,在真空中,水平导线中有恒定电流I通过,导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同,则质子可能的运动情况是()A. 沿路径a运动B. 沿路径b运动C. 沿路径c运动 D. 沿路径d运动【答案】B【解析】解:由安培定则,电流在下方产生的磁场方向指向纸外,由左手定则,质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上.则质子的轨迹必定向上弯曲,因此C、D必错;由于洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直,故其运动轨迹必定是曲线,则B正确,A错误.故选:B7.如图所示为水平放置的两根等高固定长直细导线的截面图,O点是两导线间距离的中点,a、b是过O点的竖直线上与O点距离相等的两点,两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流.下列说法正确的是()A. 两导线之间存在相互吸引的安培力B. O点的磁感应强度为零C. O点的磁感应强度方向竖直向下D. a、b两点的磁感应强度大小相等、方向相反【答案】C【解析】解:A、由图可知,两处电流的方向相反,所以它们之间存在相互排斥的作用力.故A错误.B、C、由安培定则可知,左侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下,右侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下,方向相同,所以合磁场的方向向下.故B错误,C正确.D、结合安培定则,分别作出两处电流在a、b两点的磁场方向如图,可知a、b两点的磁感应强度方向相同.故D错误.故选:C.二、多选题第5页/共14页8.当导线中分别通以图示方向的电流,小磁针静止时北极垂直纸面向里的是()A. B.C. D.【答案】AB【解析】解:A、通电直导线电流从左向右,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里,所以小磁针静止时北极背离读者,即垂直纸面向里,故A正确;B、如图所示,根据右手螺旋定则,磁场的方向逆时针(从上向下看),因此小磁针静止时北极背离读者,即垂直纸面向里,故B正确;C、环形导线的电流方向如图所示,根据右手螺旋定则,则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外,所以小磁针静止时北极指向读者,即垂直纸面向外,故C错误;D、根据右手螺旋定则,结合电流的方向,则通电螺线管的内部磁场方向,由右向左,则小磁针的静止时北极指向左,故D错误;故选:AB.9.(多选)如图所示,处在竖直平面的环形导线圈的正中心有一个磁针a,在圆环外侧有一小磁针b,a、b与圆环都处于同一竖直面内,当导线中通以图示方向的恒定电流时(不考虑地磁场影响和两小磁针间的作用),则()A. 小磁针a的N极向纸里转动B. 小磁针a的N极向纸外转动C. 小磁针b的N极向纸里转动D. 小磁针b的N极向纸外转动【答案】AD【解析】解:根据右手螺旋定则知,环形电流内部的磁场方向向里,外部的磁场方向向外,则小磁针a的N极向纸面里偏转,小磁针b的N极向纸外转动.故AD正确,BC错误.故选:AD.10.如图所示是等腰直角三棱柱,其中底面abcd为正方形,边长为L,它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,下面说法中正确的是()A. 通过abcd平面的磁通量大小为S2⋅SB. 通过dcfe 平面的磁通量大小为√2S2⋅S2C. 通过abfe平面的磁通量大小为零D. 通过bcf平面的磁通量为零第7页/共14页【答案】BCD【解析】解:A、通过abcd平面的磁通量大小为SS sin45∘=√22SS2,A错误;B、dcfe平面是abcd平面在垂直磁场方向上的投影,所以磁通量大小为√22SS2,B正确;C、abfe平面与bcf平面和磁场平面平行,所以磁通量为零,CD 正确;故选:BCD.磁通量的公式为S=SS cos S,注意夹角是B与S的夹角.S=SS中的s表示和垂直磁场平面的投影面积11.如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线S1、S2,S1中的电流方向向左,S2中的电流方向向上,1的正上方有a,b两点,它们相对于S2对称。
3几种常见的磁场A组1.关于磁感线的说法正确的是()A.磁感线总是从磁体的N极出发指向S极B.磁感线可以表示磁场的强弱和方向C.细铁粉撒在磁铁附近,我们看到的就是磁感线,所以磁感线是真实存在的D.沿磁感线方向磁场减弱解析:磁感线是闭合曲线,在磁体外部是从N极到S极,内部是由S极到N极,选项A错误。
用磁感线可形象描述磁场的强弱和方向,即疏密表示强弱,各点的切线方向表示该点的磁场方向。
磁场中各点的方向即为处在该点的小磁针N极的受力方向,选项B正确。
磁感线是为研究问题方便而假想的曲线,实际不存在,选项C错误。
磁感线的疏密表示磁场强弱,磁场强弱与磁感线的方向无关,选项D错误。
答案:B2.一块磁铁从高处掉到地上,虽然没有断,但磁性变弱了,这是因为()A.磁铁被磁化了B.磁铁因剧烈震动而退磁了C.磁铁是非磁性物质D.磁铁是软磁性材料解析:磁铁掉到地上时,分子电流的取向由大致一致变得杂乱无章,分子电流的磁场相互抵消,对外不显磁性。
答案:B3.假设一个电子在地球表面随地球自转,则()A.它由东向西绕赤道运动能产生与地磁场相似的磁场B.它由西向东绕赤道运动能产生与地磁场相似的磁场C.它由南向北绕子午线运动能产生与地磁场相似的磁场D.它由北向南绕子午线运动能产生与地磁场相似的磁场解析:形成地磁场的环形电流应该是自东向西,电子运动形成环形电流,它的绕行方向是自西向东。
答案:B4.如图所示,虚线框内有匀强磁场,1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环,分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量,则有()A.Φ1>Φ2B.Φ1=Φ2C.Φ1<Φ2D.无法判断解析:磁通量的实质是穿过某一面积的磁感线的条数,由题图中可知,Φ1=Φ2,选项B正确。
答案:B5.铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如图所示,则铁环中心O处的磁场方向为()A.向下B.向上C.垂直于纸面向里D.垂直于纸面向外解析:铁环左侧上端为N极,右侧上端也为N极,在环中心叠加后,在中心O磁场方向向下。
3 几种常见的磁场
A组
1.关于磁感线的说法正确的是()
A.磁感线总是从磁体的N极出发指向S极
B.磁感线可以表示磁场的强弱和方向
C.细铁粉撒在磁铁附近,我们看到的就是磁感线,所以磁感线是真实存在的
D.沿磁感线方向磁场减弱
解析:磁感线是闭合曲线,在磁体外部是从N极到S极,内部是由S极到N极,选项A错误。
用磁感线可形象描述磁场的强弱和方向,即疏密表示强弱,各点的切线方向表示该点的磁场方向。
磁场中各点的方向即为处在该点的小磁针N极的受力方向,选项B正确。
磁感线是为研究问题方便而假想的曲线,实际不存在,选项C错误。
磁感线的疏密表示磁场强弱,磁场强弱与磁感线的方向无关,选项D错误。
答案:B
2.一块磁铁从高处掉到地上,虽然没有断,但磁性变弱了,这是因为()
A.磁铁被磁化了
B.磁铁因剧烈震动而退磁了
C.磁铁是非磁性物质
D.磁铁是软磁性材料
解析:磁铁掉到地上时,分子电流的取向由大致一致变得杂乱无章,分子电流的磁场相互抵消,对外不显磁性。
答案:B
3.假设一个电子在地球表面随地球自转,则()
A.它由东向西绕赤道运动能产生与地磁场相似的磁场
B.它由西向东绕赤道运动能产生与地磁场相似的磁场
C.它由南向北绕子午线运动能产生与地磁场相似的磁场
D.它由北向南绕子午线运动能产生与地磁场相似的磁场
解析:形成地磁场的环形电流应该是自东向西,电子运动形成环形电流,它的绕行方向是自西向东。
答案:B
4.
如图所示,虚线框内有匀强磁场,1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环,分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量,则有()
A.Φ1>Φ2
B.Φ1=Φ2
C.Φ1<Φ2
D.无法判断
解析:磁通量的实质是穿过某一面积的磁感线的条数,由题图中可知,Φ1=Φ2,选项B正确。
答案:B
5.
铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如图所示,则铁环中心O处的磁场方向为()
A.向下
B.向上
C.垂直于纸面向里
D.垂直于纸面向外
解析:铁环左侧上端为N极,右侧上端也为N极,在环中心叠加后,在中心O磁场方向向下。
答案:A
6.(多选)如图所示为电流产生磁场的分布图,正确的分布图是()
解析:由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向,选项A正确,选项B错误。
对于环形电流,注意让弯曲的四指指向电流的方向,可判断出选项C错误,选项D正确。
答案:AD
7.
如图所示,两根垂直纸面平行放置的直导线a和b,通有等值电流。
在纸面上距a、b等远处有一点P,若P点合磁感应强度B的方向水平向左,则导线a、b中的电流方向是()
A.a中向纸里,b中向纸外
B.a中向纸外,b中向纸里
C.a、b中均向纸外
D.a、b中均向纸里
解析:因为通电直导线周围磁场的磁感线是多组以导线上各点为圆心垂直于导线的同心圆,所以直导线a中电流在P处激发的磁场方向垂直于a、P连线,直导线b中电流在P处激发的磁场方向垂直于b、P连线。
又因为P点合磁感应强度B的方向水平向左,所以由矢量合成法则可知,a中电流在P处激发的磁场方向垂直aP向下,b中电流在P处激发的磁场方向垂直bP向上,再根据安培定则很容易判断a、b中的电流方向,a中向纸里,b中向纸外,故选A。
答案:A
8.
(多选)如图所示是等腰直角三棱柱,其中底面abcd为正方形,边长为L,它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,下面说法中正确的是()
A.通过abcd平面的磁通量大小为L2·B
B.通过dcfe平面的磁通量大小为L2·B
C.通过abfe平面的磁通量大小为零
D.通过整个三棱柱的磁通量为零
解析:abcd平面在垂直于B方向的投影S⊥=L2,所以Φ=BS⊥=L2B,选项A错误;dcfe平面与B垂
直,S=L2,所以Φ=L2B,选项B正确;abfe平面与B平行,S⊥=0,Φ=0,选项C正确;整个三棱柱穿进的磁感线和穿出的磁感线条数相等,抵消为零,所以Φ=0,选项D正确。
故正确选项为B、C、D。
答案:BCD
9.如图,a、b是直线电流的磁场,c、d是环形电流的磁场,e、f是螺线管电流的磁场,试在各图中补画出电流方向或磁感线的方向。
解析:本题考查安培定则的应用。
根据安培定则,可以确定a中电流方向垂直纸面向里,b中电流的方向自下而上,c中电流方向是逆时针,d中磁感线的方向向下,e中磁感线方向向左,f中磁感线的方向向右。
答案:见解析
B组
1.磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性,根据安培的分子电流假说,其原因是()
A.分子电流消失
B.分子电流取向变得大致相同
C.分子电流取向变得杂乱
D.分子电流减弱
解析:磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性,是因为激烈的热运动或机械振动使分子电流的取向变得杂乱无章了。
答案:C
2.某同学做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方。
当通电后发现小磁针不动。
稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动了180°后静止不动。
由此可知通电直导线的电流方向是
()
A.自东向西
B.自南向北
C.自西向东
D.自北向南
解析:通电直导线在其下方产生水平磁场,又知小磁针转动180°后静止,说明小磁针原在地磁场作用下静止,电流产生的磁场方向与地磁场方向相反,由安培定则知选项A正确。
答案:A
3.
(多选)如图所示,A和B为两根互相平行的长直导线,通以同方向等大电流,虚线C为在A和B所确定的平面内与A、B等距的直线,则下列说法正确的是()
A.两导线间的空间不存在磁场
B.虚线C处磁感应强度为零
C.AC间磁感应强度垂直纸面向里
D.CB间磁感应强度垂直纸面向外
解析:设通电导线A、B在空间产生的磁场分别是B A、B B,根据安培定则,通电导线A在AB间产生的磁场垂直纸面向里,而通电导线B在AB间产生的磁场垂直纸面向外,又因I A=I B,故在AC区,B A>B B,合磁场方向垂直于纸面向里,在BC区B A<B B,合磁场方向垂直于纸面向外,中线C处B A=B B,合磁场为零,综上所述,正确的选项为B、C、D。
答案:BCD
4.
如图所示,在条形磁铁外套有A、B两个大小不同的圆环,穿过A环的磁通量ΦA与穿过B环的磁通量ΦB相比较()
A.ΦA>ΦB
B.ΦA<ΦB
C.ΦA=ΦB
D.不能确定
解析:本题考查磁通量的概念,Φ=Φ内-Φ外,对A、B两环,Φ内相同,而对于Φ外,穿过B环的大于A 环的,所以ΦA>ΦB,故正确选项为A。
答案:A
5.
(多选)如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,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,方向相同
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不同
解析:由安培定则可知,两导线在O点产生的磁场方向均竖直向下,合磁感应强度一定不为零,故选项A错误;两导线在a、b两处产生的磁场方向均竖直向下,由于对称性,电流M在a处产生磁场的磁感应强度等于电流N在b处产生磁场的磁感应强度,所以a、b两处磁感应强度大小相等、方向相同,选项B正确;根据安培定则判断可知,两导线在c、d处产生的磁场分别垂直c、d两点与导线连线方向向下,且产生的磁场的磁感应强度相等,由平行四边形定则可知,c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向均竖直向下,故选项C正确,选项D错误。
答案:BC
6.
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,则穿过线框平面的磁通量为,若使框架绕轴OO’转过60°角,则穿过线框平面的磁通量为;若从初始位置转过90°角,则穿过线框平面的磁通量为;若从初始位置转过180°角,则穿过线框平面的磁通量的变化量为。
解析:
磁感线与框架平面垂直时,Φ=BS,当框架绕OO’轴转过60°时可以将原图改画成从侧面看的俯视图,如图所示,Φ=BS⊥=BS·cos 60°=BS。
转过90°时,
线框由磁感线垂直穿过变为与磁感线平行,Φ=0。
线框转过180°时,磁感线仍然垂直穿过线框,只不过穿过方向改变了,因而Φ1=BS,Φ2=-BS,ΔΦ=Φ2-Φ1=-2BS。
答案:BS BS 0-2BS。