高中物理第5章磁场第1节磁场学业分层测评鲁科版选修3_1word版本
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自我小测夯基达标1.下列说法正确的是()A.磁场只存在于磁极周围的空间中B.只有当两个磁体接触时才能产生磁场力的作用C.磁体对电流有力的作用,但电流对磁体没有力的作用D.磁体与电流之间力的作用是相互的,是通过磁场产生力的作用2.关于地磁场,下列说法中正确的是()A.地磁两极跟地理两极完全重合B.世界上第一个论述磁偏角的科学家是我国的张衡C.地磁场的方向是从地理南极附近指向地理北极附近D.以上说法均不正确3.磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的.军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,其依据是()A.磁体的吸铁性B.磁极间的相互作用规律C.电荷间的相互作用规律D.磁场对电流的作用原理4.下列说法中正确的是()A.任何磁体都有N极和S极两个磁极B.奥斯特实验说明电流周围存在着磁场C.通电导体之间也存在相互作用,它们是通过电场发生作用的D.地磁场的N极与地理的南极重合,地磁场的S极与地理的北极重合5.下列说法正确的是()A.磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B.电流与电流间的相互作用是通过电场产生的C.磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的D.磁场和电场是同一种物质能力提升6.为了判断一根钢锯条是否有磁性,某同学用它的一端靠近一个能自由转动的小磁针.下列给出了几种可能产生的现象及相应的结论,其中正确的是()A.若小磁针的一端被推开,则锯条一定有磁性B.若小磁针的一端被吸引过来,则锯条一定有磁性C.若小磁针的一端被吸引过来,不能确定锯条是否有磁性D.若小磁针的一端被推开,不能确定锯条是否有磁性7.关于磁场,下列说法正确的是()A.其基本性质是对处于其中的磁极或电流有力的作用B.磁场是看不见、摸不着、实际不存在的,是人们假想出来的一种物质C.磁场是客观存在的一种特殊物质形态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8.关于宇宙中天体的磁场,下列说法正确的是()A.宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场B.宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场C.指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作D.指南针只有在类似于地球磁场的天体上才能正常工作拓展探究9.科学家曾做过实验:把几百只训练有素的信鸽分为两组,在一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁,而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块,然后把它们带到一定距离的地方再放飞.结果是缚铜块的信鸽几乎全部飞回到鸽笼,而缚磁铁的信鸽全部飞散了.由此可见,信鸽辨别方向靠的是()A.对地形、地貌有极强的记忆力B.能发射并接收某种超声波C.能发射并接收某种次声波D.体内有某种磁性物质,它能借助地磁场辨别方向参考答案1答案:D2答案:C3答案:B4答案:AB5答案:A6答案:AC7答案:AC8答案:AD9解析:信鸽飞行时是靠地磁场定位的,信鸽体内的磁性物质受地磁场的作用,这些磁性物质类似于小磁针,根据小磁针的方向.信鸽调整飞行方向.信鸽翅膀下缚磁铁后,使信鸽体内的磁性物质除受地磁场的作用外,还受到磁铁磁场的作用,方向发生改变,所以信鸽也就无法辨别方向.故D项正确,A、B、C三项错误.答案:D。
D.在八大行星中,只有地球有磁场
【解析】宇宙中射向地球的高能粒子流如果不受阻碍地射到地球上,会杀死地球上的生命体,正是由于地磁场的保护,使得大量的粒子被偏转,人类和其他生命才得以延续,故A项正确.地磁场的N 极应在地理南极附近,故B项错误.由于地磁场的N、S极的位置会不断变化甚至会颠倒,故C正确.在八大行星中,并不是只有地球有磁场,故D项错误.
【答案】AC
4.如图515所示,a、b、c三根铁棒中有一根没有磁性,则这一根可能是( )
图515
A.a B.b
C.c D.都有可能
【解析】由题图知,b、c排斥,所以b、c一定有磁性,选A.
【答案】A
5.月球表面周围没有空气,它对物体的引力仅为地球上的1/6,月球表面没有磁场,根据这些特征,在月球上,图中的四种情况能够做到的是( )
【导学号:34022111】
【解析】既然月球表面没有磁场,那么在月球上就不能用指南针定向,所以A错误;月球表面周围没有空气,所以无法使用电风扇吹风,而声音的传播需要介质,所以B、C均不对,只有选项D正确.【答案】D
图516
6.举世瞩目的上海磁悬浮列车线是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线,其全程共30 km,列车最高速度可达552 km/h,单向运行约8 min.磁悬浮列车底部装有电磁铁,轨道地面上则安装有线圈.通过地面线圈与列车上的电磁铁之间的排斥力使列车悬浮起来.地面线圈的上端磁极极性与列车上的电磁铁下端极性总保持( )
【导学号:34022112】A.相同B.相反
C.不能确定D.以上均不对。
同步检测九第5章磁场(A卷)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项正确,全部选对得4分,选对但不全的得2分,错选、多选或不选得0分)1.下列关于地磁场的描述中正确的是A.指南针总是指向南北,是因为受到地磁场的作用B.观察发现地磁场的南北极和地理上的南北极并不重合C.赤道上空的磁感线由北指南D.地球南、北极的磁感线和海平面平行答案:AB解析:地理上的南北极和地磁场的南北极正好相反,地球的北极正好是地磁的S极,所以在赤道上空磁感线由南指向北,B对C错;在地球上只有赤道正上方磁感线和海平面平行,其他地方都有一定的夹角,通过地磁场的分布可明显地观察到,D错.2.下列关于磁感强度方向的说法中正确的是A.磁感线的指向就是磁感应强度的方向B.磁感线上某处的切线方向就是该处磁感应强度的方向C.小磁针在磁场中静止时N极所指的方向即为磁感应强度的方向D.小磁针N极的受力方向就是该处磁感强度的方向答案:BCD3.将面积是0.5 m2的导线环放在匀强磁场中,环面与磁场方向垂直.已知穿过这个导线环的磁通量是2.0×10-2 Wb,则该磁场的磁感应强度为A.4.0×10-2 TB.1.0×10-2 TC.25 TD.2.0×10-2 T答案:A4.下列有关磁感线的说法中,正确的是A.在磁场中存在着一条一条的磁感线B.磁感线是起于N极,止于S极C.磁感线越密集处磁场越强D.磁感线的切线方向就是该处磁场的方向答案:CD解析:磁感线是人们为了形象地描述磁场而假想的曲线,并不真实存在,A错;在磁体外部磁感线从N极出发回到S极,在磁体内部磁感线从S极指向N极,是闭合的曲线,B错;磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁场强的地方磁感线密,C对;磁感线不但可以表示磁场的强弱,还可以表示磁场的方向,磁感线的切线方向就是该处磁场的方向,D对.5.如图所示,在直角坐标系中,电子束沿y轴的正方向运动,则在z轴上的A点处产生的磁感强度的方向是A.+x方向B.-x方向C.+z方向D.-z方向答案:B解析:电子束沿y 轴正方向运动,电流方向沿y 轴负方向,根据安培定则,让拇指指向y 轴负方向,其余四指环绕方向即磁感线环绕方向,经过A 点的磁感线切线方向即磁感应强度方向沿x 轴负方向,B 对. 6.关于磁通量的叙述正确的是A.在磁场中穿过某一个面积的磁通量就等于磁感应强度与该面积的乘积B.如果穿过某一个面积的磁通量为零,说明该处没有磁场C.磁感应强度等于穿过垂直磁感线的单位面积的磁通量D.在磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一垂直于磁场方向的面积为S ,则穿过S 的磁通量为Ф=BS 答案:CD解析:只有在匀强磁场且平面与磁场垂直时才满足Ф=BS ,磁通量既和B 、S 有关,又与平面的位置有关,当平面平行于磁场放置时,不管B 多大,磁通量Ф均为零,所以A 、B 错D 对.磁感应强度又名磁通密度,等于穿过垂直磁感线的单位面积的磁通量,C 对. 7.在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态,突然发现小磁针N 极向东偏转,由此可知 A.一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的N 极靠近小磁针 B.一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的S 极靠近小磁针 C.可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过 D.可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过 答案:C解析:在赤道上空的小磁针在不受其他磁场作用时,N 极指向北方,现在小磁针向东偏转,说明小磁针N 极受到向东的力,即此处有方向向东的磁场,根据安培定则可知,C 正确. 8.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 >ΦBB.ΦA <ΦBC.ΦA =ΦBD.不能确定 答案:A解析:外内ΦΦΦ-=,对A 、B 两环内Φ相同而外ΦB 大于A 的,所以B A ΦΦ>.9.两导线互相垂直且互相绝缘,两导线中电流强度大小相等,方向如图所示,则a 、b 、c 、d 四个区域中,磁场较强的两个区域是A.区域a 和bB.区域b 和dC.区域a和dD.区域b和c答案:C解析:根据安培定则以及磁场叠加原理,在a、d区域两导线中电流产生的磁场方向相同,在b、c区域两导线中电流产生的磁场方向相反,所以C对.10.在赤道附近,将一螺线管沿东西方向水平放置.在其东侧轴线上A点,有一水平放置的小磁针.当给螺线管通以如图所示的电流时,考虑地磁场的影响,小磁针的指向情况正确的示意图是答案:B解析:根据安培定则判断,通电螺线管在A点产生磁场方向水平向西,而地磁场在A处产生磁场方向水平向北,则A处合磁场方向为西北方向,故选B.二、填空题(本题共4小题,共20分).11.(4分)如右图所示,给圆环通电时,与其共面的小磁针S极转向读者,则圆环中的电流方向是_______________(填“顺时针”或“逆时针”).答案:顺时针12.(4分)如图所示,可以自由转动的小磁针静止不动时,靠近螺线管的是小磁针_______________ 极,若将小磁针放到该通电螺线管内部,小磁针指向与图示位置时的指向相_______________(填“同”或“反”).答案:N同13.(4分)如图所示,环形导线的A、B处另用导线与直导线ab相连,图中标出了环形电流的磁场方向,则C、D接电源正极的是_______________,放在ab下方的小磁针的_______________极指向纸外.答案:C N解析:根据安培定则判断,环形电流方向为顺时针,则接电源正极的是C,ab中电流方向为b到a,其下方磁场方向垂直于纸面向外,则小磁针N极指向纸外.14.(8分)在下面如图所示的各图中画出导线中通电电流方向或通电导线周围磁感线的方向.其中(a)、(b)为平面图,(c)、(d)为立体图.答案:三、计算题(共4小题,15、16题各8分,17、18题各12分,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位)15.如图所示线圈平面与水平方向成θ角,磁感线竖直向下,设磁感应强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量等于多少?答案:BS cosθ解析:方法一:把S投影到与B垂直的方向,即水平方向,如题图中a′b′cd,S⊥=S cosθ,故Φ=BS⊥=BScosθ方法二:把B分解为平行于线圈平面的分量B//和垂直于线圈平面的分量B⊥,显然B//不穿过线圈,且B⊥=B cosθ,故Φ=B⊥S=BS cosθ16.有一面积为2 m2的平面垂直放置于一匀强磁场中,已知穿过该平面的磁通量为1 Wb,则该匀强磁场的磁感应强度B 大小等于多少? 答案:0.5T 解析:由公式T 5.0T 21===S ΦB .17.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是多少?若从初始位置转过180°,则穿过线框平面的磁通量变化大小为多少?答案:BS 2BS解析:在题中图示位置时,磁感线与线圈平面垂直,Ф=BS .线框转过180°时,磁感线仍垂直穿过线框,但穿过的方向与原来相反,因而Ф1=BS ,Ф2=-BS ,ΔФ=Ф1-Ф2=2BS 18.如图所示,匀强磁场的磁感应强度B =2.0 T ,方向指向x 轴正方向,且ab =40 cm ,bc =30 cm ,ae =50 cm.求通过面积S 1(abcd )、S 2(b e fc )和S 3(a e fd )的磁通量Φ1、Φ2、Φ3分别为多少?答案:Φ1=0.24 Wb Φ2=0 Φ3=0.24 Wb解析:平面abcd 垂直于磁场方向,所以由Ф1=BS =2×0.4×0.3 Wb=0.24 Wb ; 平面bcfe 与磁场方向平行,所以Φ2=0;平面adfe 在垂直于磁场方向的投影的面积等于abcd 的面积,所以Φ3=Φ1=0.24 Wb.。
高中物理第5章磁场 1单元测试鲁科版选修311.下列关于磁感强度方向的说法中正确的是()A.磁感线的指向就是磁感强度的方向.B.磁感线上某处的切线方向就是该处磁感强度的方向.C.垂直磁场放置的通电导线的不受力方向就是磁感强度的方向.D.小磁针N极的受力方向就是该处磁感强度的方向.2.有两根平行放置的通电直导线,当它们通以相反方向电流时,两根导线间的作用表现为相互排斥,这是因为()A.两导线上的电荷通过各自产生的电场而发生相互作用的结果.B.两导线上定向移动的电荷是同种电荷因而互相排斥.C.两导线上定向移动的电荷通过各自产生的磁场对另一方发生作用的结果.D.导线上的电流,是电源产生的电场力对电荷作用使之定向移动形成,两导线间的作用也是由电源产生的电场力相互作用的结果.3.如图3-41所示,在一个平面内有6根彼此绝缘的通电导线,其电流强度的大小相同,方向如图.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是在空间形成的四个面积相等的正方形.其中指向纸面外的磁通量最大的区域是()A.区域Ⅰ.B.区域Ⅱ. C.区域Ⅲ.C.区域Ⅳ.4.下列表示磁感强度B、电流Ⅰ、磁场对电流的作用力F的关系图中(B、I、F两两垂直),正确的是()5.一根长直通电导线穿过通有恒定电流的金属圆环的中心且垂直于环的平面,导线和环中电流方向如图3-43所示.金属环受到的磁场力为()A.沿圆环的半径向外.B.沿圆环的半径向内.C.水平向左.D.等于零.6.首先用实验揭示磁与电联系的物理学家是______.7.在Oxyz直角坐标面内,一束电子流沿着z轴匀速飞行(图3-46).原来沿Ox轴和Oy轴水平放置的小磁针静止时N极的指向分别为______和______.8.放射源中能射出三种不同的粒子,其中一种粒子不带电,另两种粒子分别带正电和负电,置于磁场中时,形成如图3-48所示三条径迹.则径迹①的粒子带______电;径迹③的粒子带______电.9.在斜面上放一根通电导线ab,电流方向从a流向b(图3-50),当加有垂直斜面向上的匀强磁场时,导线受到的磁场力方向______,当加有竖直向上的匀强磁场时,导线受到的磁场力方向______.10.在一个高真空的玻璃管里,封有两个电极A、K.当在A、K间加上高电压后,从阴极K会射出一种粒子流.再加上一个水平磁场时,发现粒子流会向下偏转(图3-51).由此可对粒子流作出什么结论?为什么?11.用一块边长为a的立方体铜块拉成直径为d的细导线并组成闭合电路,放在磁感强度为B的匀强磁场中的最大磁通量为多少?1.BCD.2.C.3.B.4.CD.5.D.6.奥斯特.7.指向-y,指向+x.8.负,正.9.沿斜面向上;水平向右.10.粒子带负电.相当于逆着粒子运动方向有一电流.11.。
本章测评一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.关于磁感线的认识下列说法正确的是()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.沿磁感线的方向,磁感应强度减弱解析:依据磁感线的特点可知:磁感线在磁体外从N极到S极,在磁体的内部从S极到N 极,是闭合曲线,因此A选项是错误的.磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线某点的切线方向,即为该点的磁场的方向,所以选项B是正确的,而C、D是错误的.答案:B2.以下情况中能比较正确反映奥斯特实验结果的是()A.电流由南向北时,其下方的小磁针N极偏向东边B.电流由东向西时,其下方的小磁针N极偏向南边C.电流由南向北时,其下方的小磁针N极偏向西边D.电流由东向西时,其下方的小磁针N极偏向北边解析:在做奥斯特实验时,为排除地球磁场的影响,小磁针应南北放置,通电导线也南北放置.答案:C3.关于磁感应强度B,下列说法中正确的是…()A.磁场中某点B的大小,跟放在该点的试探电流元的情况有关B.磁场中某点B的方向,跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致C.在磁场中某点试探一次电流元不受磁场力作用时,该点B值大小为零D.在磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大解析:磁场中某点B的大小,跟放在该点的试探电流元的情况无关;磁场中某点B的方向,由安培定则可知跟该点处试探电流元所受磁场力方向是垂直的;在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时,该点B值大小不一定为零.选项A、B、C错误.在磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大,选项D正确.答案:D4.在匀强磁场中有一个闭合金属线框如图5-1所示,它可以绕OO′轴转动,开始时金属线框与磁感线平行,则…()图5-1A.当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量最大B.当线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量最大C.当线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量为零D.当线框平面与磁感线成任意角度时,穿过线框的磁通量变为零解析:由Φ=BS sinθ知,当线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量最大,当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量为零.答案:B5.如图5-2所示,通电直导线右边有一个矩形线框,线框平面与直导线共面,若使线框逐渐远离(平动)通电导线,则穿过线框的磁通量将…()图5-2A.逐渐增大B.逐渐减小C.保持不变D.不能确定解析:磁感线在靠近导线处密集,在远离导线处稀疏.答案:B6.下列说法中正确的是()A.除永久磁铁以外,一切磁场都是由运动电荷产生的B.一切磁现象都起源于运动电荷C.一切磁作用都是运动电荷通过磁场发生的D.有磁必有电,有电必有磁解析:考查磁现象的电本质.一切磁场都是由运动电荷产生的,包括永久磁铁,选项A错误.有磁场不一定产生电流,有电流一定产生磁场,选项D错误.答案:BC7.如图5-3所示,两个同心放置的共面金属圆环a和b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直,则穿过两环的磁通量Φa和Φb大小关系为()图5-3A.Φa>ΦbB.Φa<ΦbC.Φa=ΦbD.无法比较解析:考查条形磁铁磁感线分布,考查合磁通量的相关知识.B线圈中磁感线抵消的多,磁通量小.答案:A8.如图5-4所示,在竖直放置的条形磁铁的外面,水平放着一个不大的圆环线圈,当圆环从磁铁的N极向下移到S极的过程中,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三位置穿过的磁通量为…()图5-4A.Ⅰ、Ⅲ位置较大,Ⅱ位置较小B.Ⅰ、Ⅲ位置较小,Ⅱ位置较大C.Ⅰ、Ⅲ位置相同,但磁感线穿过圆环的方向相反D.Ⅰ、Ⅲ位置相同,且磁感线穿过圆环的方向相同解析:Ⅰ、Ⅲ的磁场比Ⅱ的小,磁通量小;Ⅰ、Ⅲ的磁场的方向都是竖直向下,磁感线穿过圆环的方向相同.选项BD正确.答案:BD9.矩形线圈有N匝,面积大小为S,放在水平面内,加一个竖直向下的范围较大的匀强磁场,如图5-5所示,磁感应强度为B,若线圈绕ab边转过180°,在这个过程中,穿过线圈的磁通量改变了多少()图5-5A.磁通量为0B.磁通量为BSC.磁通量为2BSD.磁通量为NBS解析:磁通量为双向标量,转过180°后的磁通量与转前的磁通量绝对值相等但符号相反.磁通变化量指该变化量的绝对值.ΔΦ=Φ-Φ′=-BS,磁通量与线圈匝数无关,选项C正确.答案:C10.下列说法正确的是()A.电荷在某处不受电场力作用,则该处电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零C.表征电场中某点电场的强弱,是把一个试探电荷放到该点时受到的电场力与试探电荷本身电荷量的比值D.表征空间某点磁场的强弱,是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线的长度和电流的乘积的比值解析:电荷在电场中,一定受电场力的作用,反过来在某处不受电场力的作用,则该处电场强度为零,选项A正确.通电导线在磁场中,当导线与磁场平行时不受磁场力的作用,而通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度不一定为零,选项B错误.电场强度的定义是把一个试探电荷放到该点时受到的电场力与试探电荷本身电荷量的比值,选项C正确.磁感应强度的定义是把一小段通电导线垂直放在磁场中,该点受到的磁场力与该小段导线的长度和电流的乘积的比值,选项D错误.答案:AC11.超导是当今高科技的热点,当一块磁体靠近超导体时,超导体会产生强大的电流,对磁体有排斥作用.这种排斥力可使磁体悬浮空中,磁悬浮列车采用了这种技术.磁体悬浮的原理是()A.超导体电流的磁场方向与磁体相同B.超导体电流的磁场方向与磁体相反C.超导体使磁体处于失重状态D.超导体产生的磁力与磁体重力平衡解析:在车厢底部安装高强度的磁铁.在两条铁轨之间连续安放线圈(超导体).当列车高速驶过时,车底磁铁的磁场在线圈中感应出强大的电流.该电流的强磁场将排斥车厢底部的磁铁.使列车浮起而不再与铁轨接触.故B、D正确.答案:BD12.某地地磁场磁感应强度大小为B =1.6×10-4 T ,与水平方向夹角为53°,在水平面内S =1.5 m 2的面积内地磁场的磁通量为 ( )A.1.44×10-4 W bB.1.92×10-4 W bC.1.92×10-5 W bD.1.44×10-5 W b解析:线圈的磁能量Φ=B ·S ⊥=BS sin53°=1.92×10-4 Wb.答案:B二、填空题(本题共4小题,共24分)13.(6分)边长为a 的正方形线圈,放在磁感应强度为B 的匀强磁场中,如图5-6所示.求出下列四种情况下,穿过线圈的磁通量.图5-6Φ1 =_________Φ2=_________Φ3 =_________Φ4 =_______答案:(1)0 (2)B a 2 (3)21Ba 2 (4) 23Ba 2 14.(6分)如图5-7所示,环中电流方向由左向右,且I 1=I 2,则圆环中心O 处的磁场是_______.图5-7解析:根据安培定则,上半圆环中电流I 1在环内产生的磁场垂直纸面向里,下半圆环中电流I 2在环内产生的磁场垂直纸面向外.由于I 1和I 2关于O 点对称,故I 1和I 2在O 处产生的磁场大小相等、方向相反,在O 处相互抵消.答案:015.(6分)在如图5-8所示的情况中,电源的a 端为_______极(填“正”或“负”),在通电螺线管中的c 点放一小磁针,它的北极受力方向为_______.图5-8解析:根据安培定则可知,a 端为正极,小磁针北极受力方向与磁场方向一致,向左. 答案:正 向左16.(6分)一根导线长0.2 m ,通过3 A 的电流,垂直放入磁场中某处受到的磁场力是6×10-2 N ,则该处的磁感应强度B 的大小是_______T ;如果该导线的长度和电流都减小一半,则该处的磁感应强度的大小是_______T.解析:由磁感应强度的定义式B =ILF ,得B =32.01062⨯⨯-T=0.1 T.当导线的长度和电流都减小一半,磁感应强度的大小不变,仍为0.1 T.答案:0.1 0.1 三、计算题(共28分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)17.(8分)在一各点磁感应强度相同的磁场中,有一根1.2 m 的通电导线,导线中的电流为5.0 A ,这根导线与磁场方向垂直时,所受的磁场力为1.8 N ,求磁感应强度的大小. 解析:B =mA N IL F 2.10.58.1⨯==0.3 T. 答案:0.3 T18.(12分)如图5-9所示,匀强磁场的磁感应强度B =2.0 T ,指向x 轴正方向,且ab =40 cm ,b c =30 cm ,c a =50 cm.求通过面积S 1(ab cd)、S 2(be fc)和S 3(ae fd)的磁通量Φ1、Φ2、Φ3分别是多少?图5-9解析:由题意可知,面积S 1、S 2、S 3在垂直于磁场方向(x 轴正方向)平面上的投影面积容易求得,所以可用公式Φ=BS 求解.应用Φ=BS 求解,式中S 为实际平面在垂直磁场方向上的投影面积.由Φ=BS ,所以各面积的磁通量分别为:Φ1=BS 1=2×0.4×0.3 Wb =0.24 WbΦ2=0Φ3=φ1=0.24 W b .答案:0.24 Wb 0 0.24 Wb19.(8分)如图5-10所示,矩形线圈的面积为S ,置于磁感应强度为B ,方向水平向右的匀强磁场中,开始时线圈平面与磁场垂直.求线圈平面在下列情况下的磁通量的变化量.(1)转过90°;(2)转过180°.图5-10解析:(1)设平面的法线方向与B 的方向相同,即水平向右,并顺时针转动,根据Φ=BS cos θ,当转过90°时,磁通量的变化量为:ΔΦ1=BS -0=BS .(2)当转过180°时,磁通量的变化量为:ΔΦ2=BS -BS cos180°=2BS .答案:(1)BS(2)2BS。
第一节磁场建议用时实际用时满分实际得分45分钟100分一、选择题(本题包括9小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得7分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分,共63分)1.铁棒A能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁针,若将铁棒A靠近铁棒B,则( )A.一定互相吸引B.一定互相排斥C.之间有可能无磁场力作用D.可能互相吸引,也可能互相排斥2.现有甲、乙两根钢棒,当把甲的一端靠近乙的中部时,没有力的作用,而把乙的一端靠近甲的中部时,二者相互吸引,则( )A.甲有磁性,乙无磁性B.甲无磁性,乙有磁性C.甲、乙均无磁性D.甲、乙均有磁性3.为了使实验小车能在比较光滑的水平道路上运动,同学们设计了以下三种办法,甲同学将电扇固定在小车上,认为打开电风扇后小车会运动;乙同学要求在装着电扇的车上加个帆,并声明帆必须足够大,以集中全部风力;丙同学设想人提着强磁铁站在用钢铁材料制成的车上,如图1所示.则真正能使小车运动的设计是( )A.甲 B.乙C.丙 D.三个都不行4.《新民晚报》曾报道一则消息,“上海雨点鸽从内蒙古放飞后,历经20余天,返回上海区鸽巢”,信鸽的这种惊人的远距离辨认方向的本领,实在令人称奇,人们对信鸽有高超的认路本领的原因提出了如下猜想.A.信鸽对地形地貌有极强的记忆力B.信鸽能发射并接收某种超声波C.信鸽能发射并接收某种次声波D.信鸽体内有某种磁性物质,它能借助地磁场辨别方向那么信鸽究竟靠什么辨别方向呢?科学家们曾做过这样一个实验:把几百只信鸽分成两组,在一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁,而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块,然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞,结果绝大部分缚铜块的信鸽飞回鸽舍,而缚磁铁的信鸽全部飞散了.科学家的实验支持了上述哪种猜想( )5.关于磁性材料的分类和应用,下列说法中正确的是( )A.任何物质在外磁场中都或多或少地被磁化,因此,所有物质都是磁性物质B.磁性物质中的软磁性材料是指硬度比较小且容易变形的材料C.软磁性材料是指磁化后容易去磁的磁性材料D.在需要反复磁化的场合应该选用软磁性材料6.地球是一个磁体,它的磁极分布情况和一个条形磁的磁场分布相似,以下说法中正确的是( ) A.地磁场的方向是大致沿地球上经线方向的B.地磁场的方向是与地面平行的C.地磁场的方向是由北向南的D.在地磁南极上空,地磁场的方向是竖直向下的7.我们在看中央台体育频道的围棋节目时会发现,棋子在竖直放置的棋盘上可以自由移动,但是不会掉下来,棋盘和棋子都是由磁性材料做成的,棋子不会掉落是因为( )A.质量小,重力可以忽略不计B.受到棋盘对它向上的摩擦力C.棋盘对它向上的摩擦力与重力平衡D.它一方面受到棋盘的吸引,另一方面还受到空气的浮力8.如图2所示,小车上有条形磁铁,沿磁铁轴线正对放置.某时刻将两小车在光滑水平面上由静止释放,则它们图1图2的( )A.加速度越来越大B.加速度越来越小C.速度越来越大D.速度越来越小9.如图3所示,一钢块放在斜面上静止,今将一条形磁铁靠近斜面放在顶点,系统仍静止.则下列说法中正确的是( ) A.被磁化,端为极B.被磁化,b 端为极C.所受摩擦力减小D .对地面的压力增大二、非选择题(本题共3小题,共37分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)10.(10分)地球具有磁场,宇宙中的许多天体都具有________.太阳表面的黑子、耀斑和太阳风等活动都与________有关,月亮也有磁场.阿波罗登月计划的重要科研活动之一,就是观测________,并由此推断出,月球内部全部为固态物质.11.(12分)有两根外形相同的铁条,已知其中一根是永磁体,另一根是普通软铁,单凭视觉是无法将它们区分开的,若不用其他任何器材,如何才能把它们区分开来?12.(15分)如图4所示,为电磁铁,为胶木秤盘,和(包括支架)的总质量为为铁片,质量为.当电磁铁通电时,铁片被吸引加速上升,设某时刻铁片的加速度为,则轻绳上拉力的大小为多少?图3图4第一节磁场得分:二、非选择题10.11.12.第一节磁场参考答案一、选择题1.D解析:小磁针本身有磁性,能够吸引没有磁性的铁棒,故铁棒A可能有磁性,也可能没有磁性,铁棒B能排斥小磁针,说明铁棒B一定有磁性,若A无磁性,当A靠近B时,在B的磁场作用下也会被磁化而发生相互的吸引作用.若A有磁性,则A、B两磁体都分别有北极和南极,当它们的同名磁极互相靠近时,互相排斥;当异名磁极互相靠近时,互相吸引.2.B解析:对于磁铁,磁性最强的区域是磁极,若钢棒有磁性,其磁性最强的区域是两端,中间几乎没有磁性,由于甲的一端与乙的中部不吸引,则说明甲棒无磁性,乙的一端能吸引甲的中部,则说明乙棒有磁性,故B选项正确,A、C、D选项错误.3. A解析:要想使车运动起来,必须使车和外界发生相互作用,不能是车内部各部分之间发生相互作用.4.D解析:科学家的实验表明信鸽辨别方向的能力与磁场有关,D正确,因为信鸽所缚的小磁铁所产生的磁场扰乱了它靠体内磁性物质借助地磁场辨别方向的能力,所以缚磁铁的一组信鸽全部飞散.5.CD6.AD解析:地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,根据磁场特点知A、D正确.7. BC解析:本题考查包括磁场力在内的受力分析,解题时可根据力学规律按平衡条件进行分析.由题意知,磁场力在水平方向,与竖直方向的受力无关,棋子能平衡,主要是重力和摩擦力平衡,因此B正确8.BC解析:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,两车之间为斥力,因此它们相互排斥,间距增大,相互斥力减小,加速度不断减小,加速度与速度同方向,所以速度不断增大,B、C正确.9.BD解析:根据磁化的相邻相异原理,b端为S极,B正确.磁化后,磁铁和m相吸,但吸引力大小不确定,所以摩擦力可能仍沿斜面向上,数值减小,但也可能反向增大,C错.系统总重力增加,根据平衡条件分析知系统对地面压力增大,D正确.二、非选择题10.磁场太阳磁场月球磁场11.用手拿一根铁条,用它的一端去接近另一根铁条的中部,如果吸引力较强,则手拿着的一根为永久磁体;如吸引力较弱,则手拿着的一根为软铁.12.++解析:本题是磁场和力学的综合题,可通过受力分析,结合牛顿第二定律解决.在铁片上升的过程中,轻绳上的拉力大小等于的重力和对的引力引的和.在铁片上升的过程中,对有引-=,所以引=+.由牛顿第三定律可知,对的引力引与对的引力引大小相等、方向相反,所以=++.。
O x y V 0 a b高中物理学习材料桑水制作福建省邵武一中高二物理磁场单元测试题(理科试验班)一、选择题(每题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分。
)1.用同一回旋加速器分别对质子(11H)和氘核(21H)进行加速,当它们都从D 形盒边缘离开加速器时,质子与氘核获得的动能之比为A .1:1B .2:1C .4:1D .1:22.从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有高能带电粒子,若到 达地球,对地球上的生命将带来危害.图为地磁场的分布图,对于地磁场宇宙射线有无阻挡作用的下列说法中,正确的是A .地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强,赤道附近最弱B .地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强,两极地区最弱C .地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同D .地磁场对宇宙射线无阻挡作用3.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4.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 .20V 5、如图所示,要使线框abcd在受到磁场力作用后,ab边向纸外,cd边向纸里转动,可行的方法是:A .加方向垂直纸面向外的磁场,通方向为a→b→c→d→a的电流B.加方向平行纸面向上的磁场,通以方向为a→b→c→d→a电流C.加方向平行于纸面向下的磁场,通以方向为a→b→c→d的电流D.加方向垂直纸面向内的磁场,通以方向为a→d→c→b→a的电流6、如图所示,用绝缘细线悬吊着的带正电小球在匀匀强磁场中做简谐运动,则当小球每次通过平衡位置时,动能相同A.当小球每次通过平衡位置时,速度相同B.当小球每次通过平衡位置时,丝线拉力相同C.撤消磁场后,小球摆动周期变化7.如图,带电平行金属板中匀强电场方向竖直上,匀强磁场方向垂直纸面向里,带电小球从光滑绝缘轨道上的a 点由静止滑下,经过1/4圆弧轨道从端点P (切线水平)进入板间后恰好沿水平方向做直线运动,现使带电小球从比a 点稍低的b 点由静止滑下,在经过P 点进入板间的运动过程中( ) A .带电小球的动能将会增大B .带电小球的电势能将会增大C .带电小球所受洛伦兹力将会减小D .带电小球所受电场力将会增大8.一个水平放置的挡板ab 中间有一小孔S ,一个质量为m 、带电量为+q 的带电小球,从S 处无初速度地进入一个足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直纸碗里,磁感应强度大小为B ,如图所示.小球最后将向右做匀速直线运动,则( )A .小球最后的速度为qBmg 2 B .小球最后与ab 的距离为2222B q g m C .磁场对小球共做功22222Bq g m D .以上说法都不对 9.如图所示,在某空间同时存在着相互正交的匀强电场E 和匀强磁场B ,电 场方向竖直向下,有质量分别为m 1、m 2的a 、b 两带负电的微粒,a 的电量为q 1,恰能静止于场中空间的c 点,b 的电量为q 2,在过c 点的竖直平面内做半径为r 的匀速圆周运动,在c 点a 、b 相碰并粘在一起后做匀速圆周运动,则()A .a 、b 粘在一起后在竖直平面内以速率B q q m m r ()1212++做匀速圆周运动 B .a 、b 粘在一起后仍在竖直平面内做半径为r 的匀速圆周运动C .a 、b 粘在一起后在竖直平面内做半径大于r 的匀速圆周运动D .a 、b 粘在一起后在竖直平面内做半径为q q q r 212+的匀速圆周运动10.如图所示,宽h =2cm 的有界匀强磁场,纵向范围足够大,磁感应强度的方向垂直纸面向内,现有一群正粒子从O 点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场,若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r =5cm ,则() A .右边界:-4cm<y <4cm 有粒子射出B .右边界:y >4cm 和y <-4cm 有粒子射出C .左边界:y >8cm 有粒子射出D .左边界:0<y <8cm 有粒子射出二、填空题:15分11.如图所示,同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2,通有大小相等、方向相反的电流,a 、b 两点与两导线共面,a 点在两导线的中间与两导线的距离均为r ,b 点在导线2右侧,与导线2的距离也为r .现测得a 点磁感应强度的大小为B ,则去掉导线1后,b 点的磁感应强度大小为 ,方向 .12.一个质量为m 电荷量为q 的带电粒子从x 轴上的P (a ,0)点以速度 c B EO x/cm 2 y/cm yx ov v a O /ab P - +v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。
同步检测十第5章磁场(B卷)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项正确,全部选对得4分,选对但不全的得2分,错选、多选或不选得0分).1.关于磁场和磁感线的下列说法中,正确的是A.磁极对磁极、电流对电流及磁极对电流的作用力都是通过磁场发生的B.磁感线总是从磁体N极出发,到磁体S极终止C.磁场中某点的磁场方向就是小磁针在该点时N极的指向D.磁场中某点磁场方向就是小磁针N极在该点的受力方向答案:AD解析:磁体以及电流周围都存在磁场,它们之间的相互作用都是通过磁场发生的,A对;磁感线是闭合的曲线,在磁体外由N极指向S极,在磁体内由S极指向N极,B错;磁场的方向为小磁针静止时N极所指方向或N极受力方向,所以C错D对.2.关于电流的磁场,下列说法正确的是A.直线电流的磁场只分布在垂直于导线的某一个平面内B.直线电流的磁感线是一些同心圆,距离导线越远处磁感线越密C.通电螺线管外部的磁场分布与条形磁铁的相同,在螺线管内部无磁场D.直线电流、环形电流、通电螺线管的磁场方向都可以用右手安培定则来判定答案:D解析:直线电流的磁场分布在电流所在的整个空间,并非只分布在某一个平面内,A错;越靠近导线处磁场越强,磁感线越密,B错;通电螺线管内部也存在磁场,同时条形磁铁内部也存在磁场,C错;只有D正确.3.如图所示,点P在与通电直导线垂直的圆周面上,则P点的磁场方向为A.垂直纸面向里B.垂直纸面向外C.水平向左D.水平向右答案:D解析:利用安培定则,虚线为直导线通过P点的一条电场线,并且从上往下看是沿逆时针方向环绕的,在P点的切线方向即磁场的方向水平向右,D对.4.关于宇宙中的天体的磁场,下列说法正确的是A.宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场B.宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场C.指南针在任何天体上都能像在地球上一样工作D.指南针只有在磁场类似于地球磁场的天体上才能正常工作答案:AD解析:宇宙中许多天体都有磁场,但并不是所有天体都有磁场,比如火星不像地球那样有一个全球性的磁场,因此指南针不能在火星上工作.5.如图所示,弹簧秤下挂一条形磁铁,其中条形磁铁N极的一部分位于未通电的螺线管内,下列说法正确的是A.若将a接电源正极,b接负极,弹簧秤示数减小B.若将a接电源正极,b接负极,弹簧秤示数增大C.若将b接电源正极,a接负极,弹簧秤示数增大D.若将b接电源正极,a接负极,弹簧秤示数减小答案:AC解析:若将a端接电源正极,则根据安培定则可知通电螺线管上端为N极,下端为S极,同名磁极相互排斥,通电螺线管对磁铁有向上的作用力,弹簧秤示数减小,A对;同理可得C对.6.如图所示,为两个同心圆环,当一有限匀强磁场垂直穿过A环面时,A环面磁通量为Φ1,此时B环磁通量为Φ2,若将其间匀强磁场改为一条形磁铁,垂直穿过A环面,此时A环面磁通量为Φ3,B环面磁通量为Φ4,有关磁通量的大小说法正确的是A.Φ1<Φ2B.Φ1=Φ2C.Φ3>Φ4D.Φ3<Φ4答案:BC解析:当磁场为匀强磁场时,因为平面与磁场垂直由Ф=BS,因为两环处在磁场中的面积相等,所以Φ1=Φ2,B对;当换成条形磁铁时,环的面积越大,向外穿出的磁感线越多,穿过该环的磁通量越小,所以Φ3>Φ4,C对.7.如图所示,圆环上带有大量的负电荷,当圆环以轴心沿如图方向转动时,则a、b、c、d 四个小磁针的运动情况是A.a、b、d不动,c的N极朝纸外B.a、b、d的N极朝纸内,c的N极朝纸外C.d不动,c的N极朝纸外,a、b的N极朝纸内D.a、b、d的N极朝纸外,c的N极朝纸内答案:B解析:圆环上带有大量负电荷,当圆环顺时针方向转动时,等效为一沿逆时针方向的环形电流.根据安培定则可以判断,在圆环内部磁感线垂直纸面向外,在圆环外侧,磁感线垂直纸面向里,所以a、b、d的N极朝纸内,c的N极朝纸外.8.下图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图.其工作原理类似打点计时器.当电流从电磁铁的接线柱a流入,吸引小磁铁向下运动时,以下选项中正确的是A.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为N极B.电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为S极C.电磁铁的上端为N极,小磁铁的下端为S极D.电磁铁的上端为S极,小磁铁的下端为N极答案:D解析:此题考查安培定则的应用,电流从a端流入,电磁铁上端为S极,此时吸引小磁铁向下运动,由此可知小磁铁下端为N极,D对.9.如图所示装置中,劲度系数较小的金属弹簧下端恰好浸入水银中,电源的电动势足够大,当闭合开关S后,弹簧将A.保持静止B.收缩C.变长D.不断上下振动答案:D解析:当S接通后,弹簧的每一匝相当于一个环形电流,且根据安培定则可知,每相邻两匝都是异名磁极相对,所以它们都相互吸引,弹簧收缩.当弹簧下端离开水银后,电路断开,弹簧中没有电流,此时弹簧相邻两匝间不再吸引,弹簧伸长,当下端再次接触水银后,弹簧再次上升,如此往复,弹簧将上下振动,D对.10.相互靠近的两条直导线互相垂直,如图所示,两导线中电流I1>I2,要使A点的磁场增强且方向垂直纸面向里,则应A.保持I1不变,增强I2B.保持I2不变,增强I1C.I1和I2都增强D.增强I1,减弱I2答案:BD解析:电流I1和电流I2在A点产生的磁场方向相反,由于I1>I2,所以A点的合磁感应强度方向垂直纸面向里.为使A点磁场增强,必须使I1的磁场增强或减弱I2的磁场,所以B、D 正确.二、填空题(本题共4小题,每小题4分,共16分)11.有一面积为0.3 m2的平面,垂直于磁场方向放置在一匀强磁场中,已知磁感应强度大小为1 T ,则穿过该平面的磁通量为_______________.答案:0.3 Wb解析:Ф=BS =1×0.3 Wb=0.3 Wb12.在条形或蹄形铁芯上绕有线圈,根据如图所示小磁针指向画出线圈的绕线方向.答案:13.如图所示,放在通电螺线管内部中间处的小磁针,静止时N 极指向左,请你判断电源的正负极.正极为_______________,负极为_______________.答案:d c解析:在螺线管内部,小磁针N 极指向水平向左,说明内部磁感线方向水平向左,由安培定则可知d 为正极,c 为负极.14.在一个平面内有6根彼此绝缘的通电直导线,电流方向如图所示,各导线的电流大小相等,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个区域的面积相等,则垂直纸面指向纸内磁通量最大的区域是_______________,垂直纸面指向纸外磁通量最大的区域是_______________答案:Ⅰ Ⅲ解析:根据安培定则,逐个判断六根导线分别在四个区域产生磁场的方向,利用场强叠加原理可得结果.三、计算题(共4小题,15、16题各10分,17、18题各12分,共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位)15.结合公式nS ΦB,体会磁通量与磁感应强度之间的关系;如何理解磁感应强度的另一名称“磁通密度”?答案:从公式n S ΦB =可以看出,磁感应强度大小等于穿过单位面积的磁通量,所以称为磁通密度.16.某地的地磁场磁感应强度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 的大小及方向;(2)在水平面内有面积为2.0 m 2的某平面S ,穿过S 的磁通量多大.答案:(1)0.57×10-4 T (2)1.08×10-4Wb解析:(1)根据磁场的叠加原理:T 100.57T )1054.0()1018.0(4242422---⨯≈⨯+⨯=+=y x B B B(2)由Φ=B y S =0.54×10-4×2 Wb=1.08×10-4 Wb17.用0.80 m 的细长导线围成一个正方形的线框,将它放入一个匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直.已知这个磁场的磁通密度为4.0×10-2 Wb/m 2,穿过线框的磁通量是多大?答案:1.6×10-3 Wb解析:正方形周长为0.80 m ,则边长a =0.2 m.由于线框平面与磁场方向垂直,所以由Φ=BS =4.0×10-2×0.22 Wb=1.6×10-3 Wb18.与磁感应强度B =0.8 T 垂直的线圈面积为0.05 m 2,穿过线圈的磁通量是多大?若这个线圈绕有50匝时,磁通量多大?线圈位置如果转过53°时,磁通量是多大?答案:0.04 Wb 0.04 Wb 0.024 Wb解析:当线圈与磁场垂直时:Φ1=BS =0.8×0.05Wb=0.04 Wb;当线圈绕有50匝时,磁通量Φ2=BS =0.8×0.05 Wb=0.04 Wb线圈位置转过53°时,磁通量Φ3=BS cos53°=0.8×0.05×0.6 Wb=0.024 Wb。
本章整合知识建构综合应用专题影响磁通量的因素总结:因为Φ=BScosθ,所以影响Φ的因素有磁感应强度B、穿过磁通量的面积S和角度θ.再就是磁通量是一个双向标量,其正负并不表示方向.【例1】一面积为S的长方形线圈从图所示的位置在磁感应强度为B的匀强磁场中转动(转轴与磁场方向垂直)了60°,穿过线圈的磁通量变化了多少?解析:开始时线圈垂直于磁场,所以Φ=BS,线圈转了60°时,磁通量为Φ′=BScos60°,所以ΔΦ=Φ-Φ′=0.5BS.【例2】磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量.如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由1平移到2,第二次将线框绕cd边翻转到2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )A.ΔΦ1>ΔΦ2B.ΔΦ1=ΔΦ2C.ΔΦ1<ΔΦ2D.无法确定解析:设线框在位置1时的磁通量为Φ1,在位置2时的磁通量为Φ2,直线电流产生的磁场在1处比在2处要强.若平移线框,则ΔΦ1=Φ1-Φ2,若转动线框,磁感线是从线框的正反两面穿过的,一正一负,因此ΔΦ2=Φ1+Φ2.根据分析知:ΔΦ1<ΔΦ2.选项C正确.答案:C【例3】如图所示,条形磁铁正上方放置一矩形线框,线框平面水平且与条形磁铁轴线平行.当线框由磁铁左端N极正上方匀速运动到磁铁右端S极正上方的过程中,穿过线框的磁通量怎样变化?解析:根据条形磁铁的磁场分布情况知,线框在磁铁左端时,磁感线从线框下表面穿过;当运动到磁铁中央时,穿过线框的磁通量为零;当线框在磁铁右端时,磁感线从线框的上表面穿过,所以线框从磁铁上方匀速运动的过程中,穿过线框的磁通量先减少后增加.答案:穿过线框的磁通量先减少后增加.科海观潮地球磁场地球磁场,简言之是偶极型的,近似于把一个磁铁棒放到地球中心,使它的N极大体上对着南极而产生的磁场.当然,地球中心并没有磁铁棒,而是通过电流在导电液体核中流动的发电机效应产生磁场的.地球磁场不是孤立的,它受到外界扰动的影响,宇宙飞船就已经探测到太阳风的存在.太阳风是从太阳日冕层向行星际空间抛射出的高温高速低密度的粒子流,主要成分是电离氢和电离氦.因为太阳风是一种等离子体,所以它也有磁场,太阳风磁场对地球磁场施加作用,好像要把地球磁场从地球上吹走似的.尽管这样,地球磁场仍有效地阻止了太阳风长驱直入.在地球磁场的反抗下,太阳风绕过地球磁场,继续向前运动,于是形成了一个被太阳风包围的、彗星状的地球磁场区域,这就是磁层.享有王子特权的人少之又少,但正义感却是人尽可拥的美德。
高中物理学习材料桑水制作第五章 磁场 测试题一、选择题:(每小题4分,共40分,请将每小题正确答案的字母填入答卷的表格内)1、磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。
对磁场认识正确的是A .磁感线有可能出现相交的情况B .磁感线总是由N 极出发指向S 极C .某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N 极所指方向一致D .若在某区域内通电导线不受磁场力的作用,则该区域的磁感应强度一定为零2、右图是电子射线管的示意图。
接通电源后,电子射线由阴极沿x 轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线。
要使荧光屏上的亮线向下(z 轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是(填选项代号)。
A .加一磁场,磁场方向沿z 轴负方向B .加一磁场,磁场方向沿y 轴正方向C .加一电场,电场方向沿z 轴负方向D .加一电场,电场方向沿y 轴正方向3、如图,用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN ,电流I 方向从M 到N ,绳子的拉力均为F 。
为使F =0,可能达到要求的方法是 A .加水平向右的磁场 B .加水平向左的磁场 C .加垂直纸面向里的磁场 D .加垂直纸面向外的磁场4、如图,在阴极射管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线,且导线中电流方向水平向右,则阴极射线将会 A .向上偏转B .向下偏转C .向纸内偏转D .向纸外偏转荧光屏狭缝 电子束 阴极 阳极5、取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图(a )所示的螺线管,当该螺线管中通以电流强度为I 的电流时,测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B ,若将另一根长导线对折后绕成如图(b )所示的螺线管,并通以电流强度也为I 的电流时,则在螺线管内中部的磁感应强度大小为A .0B .0.5BC .BD .2 B 6、粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍,两粒子均带正电,让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。
已知磁场方向垂直纸面向里。
磁场
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.首先发现电流磁效应的科学家是( )
B.奥斯特
A.安培
D.麦克斯韦
C.库仑【解析】1820年丹麦物理学家奥斯特,首先通过实验发现电流周围存在磁场.
【答案】B
2.下列说法中正确的是( )
A.只有磁铁周围才有磁场
B.电荷的周围一定有电场和磁场
C.磁铁的磁场与电流周围的磁场是两种不同的磁场
D.电流能产生磁场说明电和磁是有联系的【解析】磁铁和电流周围都有磁场且性质相同,而电流是电荷定向移动形成的.所以,
运动电荷周围既有电场又有磁场,静止电荷周围只有电场,A、B、C均不对;电流能产生磁
场就是电和磁有联系的证明,故D正确.
【答案】D
3.(多选)以下关于地磁场的说法中正确的是( )
A.地磁场是地球的盾牌,起着保护地球上生命的作用
B.地磁场的N极在地理北极附近,但不与北极重合
C.地磁场的方向会随时间的流逝而缓慢地变化
D.在八大行星中,只有地球有磁场【解析】宇宙中射向地球的高能粒子流如果不受阻碍地射到地球上,会杀死地球上的
生命体,正是由于地磁场的保护,使得大量的粒子被偏转,人类和其他生命才得以延续,故A项正确.地磁场的N极应在地理南极附近,故B项错误.由于地磁场的N、S极的位置会不断变化甚至会颠倒,故C正确.在八大行星中,并不是只有地球有磁场,故D项错误.
【答案】AC 4.如图515所示,a、b、c三根铁棒中有一根没有磁性,则这一根可能是( )
图515
A.a
B.b
D.都有可能
C.c
【解析】由题图知,b、c排斥,所以b、c一定有磁性,选A.
【答案】A 5.月球表面周围没有空气,它对物体的引力仅为地球上的1/6,月球表面没有磁场,
根据这些特征,在月球上,图中的四种情况能够做到的是( )
【导学号:34660118】
【解析】既然月球表面没有磁场,那么在月球上就不能用指南针定向,所以A错误;
月球表面周围没有空气,所以无法使用电风扇吹风,而声音的传播需要介质,所以B、C均
不对,只有选项D正确.
【答案】D 6.(多选)一种磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁体,车厢用的磁体大多是通过
强大电流的电磁铁,现有下列说法正确的是( )
A.磁悬浮列车利用了磁极间的相互作用
B.磁悬浮列车利用了异名磁极互相排斥
C.磁悬浮列车消除了车体与轨道之间的摩擦
D.磁悬浮列车增大了车体与轨道之间的摩擦【解析】磁悬浮列车利用磁极间的相互作用的特性而与铁轨分离,这样它在前进过程
中不再受到铁轨的摩擦阻力,而只会受到空气的阻力.故A、C正确.
【答案】AC 7.磁性是物质的一种普遍属性,大到宇宙星体,小到电子、质子等微观粒子,几乎都
会有磁性.地球就是一个巨大的磁体,其表面的磁性很强.甚至在一些生物体内也会含有微量强磁性物质,如Fe3O4,鸽子正是利用这种体内外磁性的相互作用来辨别方向的.若在鸽
子身上缚一块永久磁铁,且其附近的磁场比地磁场强,则( )
A.鸽子仍能辨别方向
B.鸽子更容易辨别方向
C.鸽子会迷失方向
D.不能确定鸽子是否会迷失方向【解析】鸽子“认家”的本领是通过体内磁性与外部地磁场的相互作用来辨别方向的.若鸽子身上缚上一块磁铁后,由于磁铁的磁场和地磁场共同与鸽子体内磁性发生相互作用,因而不能正确地区分地磁场的作用,也就不能辨别正确的方向.
【答案】C 8.地球是一个大磁体,它的周围存在磁场.小青同学在看了美国“好奇号”探测器成
功登陆火星的新闻后,想到:“火星的周围也存在磁场吗?”假若你能降落到火星,请用一
个简单的实验来研究这个问题.【解析】受小磁针在地磁场的作用下,静止时会指向南北极的启发,将一枚小磁针放在火星表面,观察其是否有固定指向,即可研究火星的周围是否存在磁场的问题.
【答案】见解析
[能力提升]
9.在做“奥斯特实验”时,下列操作中现象最明显的是( )
A.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上
B.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的正下方
C.导线沿南北方向放置在磁针的正上方
D.导线沿东西方向放置在磁针的正上方【解析】把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针的正上方,通电时磁针发生明显的偏转,是由于南北方向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西方向.
【答案】C 10.(多选)在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态,突然发现小磁针N极向东偏
转,由此可知( )
A.可能是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近磁针
B.可能是小磁针正西方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针
C.可能是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针
D.可能是小磁针正西方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针【解析】根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引的原理,本题中可能是小磁针正
东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针,或小磁针正西方向有一条形磁铁的N极靠近小磁
针.
【答案】CD
11.一块没有标明南、北极的小磁针,你能想办法判断它的磁极吗?
(1)A同学用一个已知磁性的小磁针,立刻得出了结果.你知道他是怎样得出的吗?
(2)B同学设计了这样一个方案,他将小磁针固定在小塑料盘中,然后放在水中.它的
结论也是正确的,你能说出他利用了什么原理吗?【解析】(1)A同学利用磁体的磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁
极相互吸引.(2)B同学利用了地磁场的影响,小磁针指南北的现象.小磁针指地理南极的一端一定
是小磁针的S极,指地理北极的一端一定是小磁针的N极.
【答案】见解析12.如图516所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M,B
为铁片,质量为m,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,某一时刻的加速度为a,求
此时轻绳上拉力F的大小.
【导学号:34660119】
图516
【解析】在铁片B上升的过程中,轻绳上的拉力F大小等于A、C的重力Mg和B对
A的引力F′引的和.在铁片B上升的过程中,加速度为a时,对B有F引-mg=ma,所以F mg+ma.由牛顿第三定律可知B对A的引力F′引与A对B的引力F引大小相等、方向相引=
反.所以F=Mg+mg+ma.
【答案】Mg+mg+ma。