2018-2019學(xué)年高中物理第三章磁場3.3幾種常見的磁場課后提升作業(yè)新人教版選修3-1

1、課后提升作業(yè)二十一幾種常見的磁場(40分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1.如圖所示為磁場、磁場作用力演示儀中的赫姆霍茲線圈，當(dāng)在線圈中心處掛上一個小磁針，且與線圈在同一平面內(nèi)，則當(dāng)赫姆霍茲線圈中通以如圖所示方向的電流時(shí)()A.小磁針N極向里轉(zhuǎn)B.小磁針N極向外轉(zhuǎn)C.小磁針在紙面內(nèi)向左擺動D.小磁針在紙面內(nèi)向右擺動【解析】選A。由于線圈中電流沿順時(shí)針方向，根據(jù)安培定則可以確定，線圈內(nèi)部軸線上磁感線方向垂直于紙面向里。而小磁針N極受力方向和磁感線方向相同，故小磁針N極向里轉(zhuǎn)。【補(bǔ)償訓(xùn)練】當(dāng)導(dǎo)線中分別通以圖示方向的電流，小磁針靜止時(shí)北極指向讀者的是()【解析】選C。通電直

2、導(dǎo)線電流從左向右，根據(jù)安培定則，則小磁針?biāo)幍奈恢么艌龇较虼怪奔埫嫦蚶?，所以小磁針靜止時(shí)北極背離讀者，故A錯誤；根據(jù)安培定則，磁場的方向沿逆時(shí)針方向(從上向下看)，因此小磁針靜止時(shí)北極背離讀者，故B錯誤；環(huán)形導(dǎo)線的電流方向如圖所示，根據(jù)安培定則，則小磁針?biāo)幍奈恢么艌龇较虼怪奔埫嫦蛲?，小磁?靜止時(shí)北極指向讀者，故C正確；根據(jù)安培定則，結(jié)合電流的方向，通電螺線管的內(nèi)部磁場方向由右向左，則小磁針靜止時(shí)北極指向左，故D錯誤。2.(2018萊蕪高二檢測)有一束電子流沿x軸正方向高速運(yùn)動，如圖所示，電子流在z軸上的P點(diǎn)所產(chǎn)生的磁場方向是沿()A.y軸正方向B.y軸負(fù)方向C.z軸正方向D.z軸負(fù)方向【解

3、析】選A。等效電流方向沿x軸負(fù)方向，由安培定則可知A正確。3.(2018岳陽高二檢測)如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O為半圓弧的圓心，MOP=60，在M、N處各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，這時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，若將N處的長直導(dǎo)線移至P處，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽2，則B2與B1之比為()A.11B.12C.1D.2【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)應(yīng)用安培定則判斷直線電流磁場。(2)利用平行四邊形定則求合磁感應(yīng)強(qiáng)度?！窘馕觥窟xB。依題意，每根導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向豎直向下，則當(dāng)導(dǎo)線由N點(diǎn)移至P點(diǎn)

4、時(shí)，O點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=2cos60=比為12，故選B。2，則B2與B1之【補(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示，a、b兩根垂直紙面的直導(dǎo)體通有等值的電流，兩導(dǎo)線旁有一點(diǎn)P，P點(diǎn)到a、b距離相等，要使P點(diǎn)的磁場方向向右，則a、b中電流的方向?yàn)?)A.都向紙里B.都向紙外C.a中電流方向向紙外，b中向紙里D.a中電流方向向紙里，b中向紙外【解析】選C。若a、b中電流方向均向紙里，可知P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下，故A錯誤。若a、b中電流方向均向紙外，P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，故B錯誤。若a中向紙外，b中向紙里，P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右，故C正確。若a中向紙里，b中向紙外，P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向

5、左。故D錯誤。4.(多選)如圖所示，一根通電直導(dǎo)線垂直于磁場方向放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場中，以導(dǎo)線截面的中心為圓心，半徑為r的圓周上有a、b、c、d四個點(diǎn)，已知a點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則下列敘述正確的是()A.直導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里B.b點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為T，方向斜向上，與B的夾角為45C.c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度也為零D.d點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度跟b點(diǎn)的相同【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)安培定則判斷直線電流磁場的方法。(2)矢量的疊加原理。3(3)矢量相同既要大小相等，又要方向相同?！窘馕觥窟xA、B。由a點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零知，該電流在a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向左，大小為1T

6、，由安培定則知A正確；電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向向上，大小也為1T，由平行四邊形定則知b點(diǎn)實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為T，方向斜向上，與B的夾角為45，B正確；同理可以算出c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T，方向向右，C錯誤；d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度跟b點(diǎn)的大小相等，但方向是斜向下，與B的夾角為45，D錯誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(2018江門高二檢測)已知北京地面處的地磁場水平分量約為310-5T，某校物理興趣小組做估測磁體附近磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)，他們將一小羅盤磁針放在一個水平放置的螺線管的軸線上，如圖所示，小磁針靜止時(shí)N極指向y軸正方向，當(dāng)接通電源后，發(fā)現(xiàn)小磁針N極指向與y軸正方向成60角的方向，請?jiān)趫D上標(biāo)明螺線管導(dǎo)線的繞向，并求出該

7、通電螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。(保留一位有效數(shù)字)【解析】通電螺線管在坐標(biāo)原點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場沿x軸正方向，由安培定則即可確定電流的繞向。即Bx=Btan60=310-5T510T。設(shè)螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁場為Bx，則有：tan60=-5地。答案：510-5T5.(多選)三條在同一平面(紙面)內(nèi)的長直絕緣導(dǎo)線搭成一等邊三角形。在導(dǎo)線中通過的電流均為I，電流方向如圖所示。a、b和c三點(diǎn)分別位于三角形的三個頂角的平分線上，且到相應(yīng)頂點(diǎn)的距離相等。將a、b和c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別記為B1、B2和B3。下列說4法正確的是()A.B1=B2B3B.B1=B2=B3C.a和b處磁場方向垂

8、直于紙面向外，c處磁場方向垂直于紙面向里D.a處磁場方向垂直于紙面向外，b和c處磁場方向垂直于紙面向里【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)直線電流的磁場方向用安培定則判定。(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加可以用等效補(bǔ)償法來分析?！窘馕觥窟xA、C?？拷黙點(diǎn)的兩根導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場疊加后，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度由離a最遠(yuǎn)的導(dǎo)線決定；b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與a點(diǎn)相同；對于c點(diǎn)，靠近c(diǎn)的兩根導(dǎo)線的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，疊加后的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯誤。由安培定則和磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量疊加可得，C正確，D錯誤。6.(2018常德高二檢測)如圖，豎直長直導(dǎo)線通以恒定電流I，閉合線圈abcd與直導(dǎo)線在

9、同一平面內(nèi)，導(dǎo)致圈內(nèi)磁通量發(fā)生變化的線圈運(yùn)動是()A.水平向右平移B.豎直向下平移C.豎直向上平移D.以豎直長直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動【解析】選A。通電直導(dǎo)線的磁場為以導(dǎo)線為中心的環(huán)形磁場，離開導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，因此，閉合線圈abcd離開通電直導(dǎo)線，水平向右移動時(shí)，磁通量變小，故A正5確；閉合線圈abcd豎直向上或豎直向下移動時(shí)，對應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，故磁通量不變，B、C均錯誤；閉合線圈abcd以豎直長直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動時(shí)，恰好順著磁感線的方向或反方向轉(zhuǎn)動，磁通量保持不變，D錯誤。二、非選擇題(14分。需寫出規(guī)范的解題步驟)7.如圖所示，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直，則(1)穿過平面的磁通量為多少？(2)若使框架繞OO軸轉(zhuǎn)過60角，則穿過線框平面的磁通量為多少？(3)若從初始位置轉(zhuǎn)過90角，則穿過線框平面的磁通量為多少？(4)若從初始位置轉(zhuǎn)過180角，則穿過線框平面的磁通量變化為多少？【解析】(1)在圖示位置時(shí)，磁感線與線框平面垂直，=BS。(2)當(dāng)框架繞OO軸轉(zhuǎn)過60時(shí)可以將原圖改畫成從上面向下看的俯視圖，如圖所示。=BS=BScos60=BS。(3)轉(zhuǎn)過90時(shí)，線框由磁感線垂直穿過變?yōu)槠叫校?0。(4)線框轉(zhuǎn)過180時(shí)，磁感線仍