高中物理滬科版1第五章磁場與回旋加速器 學(xué)業(yè)分層測評18

學(xué)業(yè)分層測評(十八)磁與人類文明怎樣描述磁場(建議用時：45分鐘)[學(xué)業(yè)達標(biāo)]1．指南針是我國古代四大發(fā)明之一，東漢學(xué)者王充在《論衡》一書中描述的“司南”是人們公認的最早的磁性定向工具，關(guān)于指南針能指示南北方向是由于()A．指南針的兩個磁極相互吸引B．指南針的兩個磁極相互排斥C．指南針能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)D．地磁場對指南針的作用【解析】用指南針指示方向，是由于地球本身是一個大磁體，地球的磁場對磁體產(chǎn)生力的作用，地球的南極是地磁的N極，地球的北極是地磁的S極，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，故指南針指示南北方向，因此選項D正確，A，B，C錯誤．【答案】D2.如圖5-1-9所示，假設(shè)將一個小磁針放在地球的北極點上，那么小磁針的N極將()圖5-1-9A．指北B．指南C．豎直向上D．豎直向下【解析】由于地球的地理北極點可以近似地認為與地磁的南極重合，根據(jù)磁體的同性相斥、異性相吸，所以地磁的南極(地理北極)點吸引小磁針的N極，排斥小磁針的S極，所以小磁針的N極將豎直向下，故A、B、C錯，D正確．【答案】D3．把鐵棒甲的一端靠近鐵棒乙的中部，發(fā)現(xiàn)兩者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部時，兩者互不吸引，則()A．甲有磁性，乙無磁性B．甲無磁性，乙有磁性C．甲、乙都有磁性D．甲、乙都無磁性【解析】當(dāng)鐵棒甲的一端靠近鐵棒乙的中部，兩者互相吸引，說明甲是磁體，具有磁性；把鐵棒乙的一端靠近鐵棒甲的中部，兩者不能相互吸引，說明乙不是磁體，沒有磁性．【答案】A4．(多選)下列元件中哪些用到了軟磁性材料()A．半導(dǎo)體收音機的天線磁棒B．揚聲器中的磁鐵C．變壓器的閉合鐵芯D．錄音機的磁頭【解析】軟磁性材料磁性較弱，也容易磁化，主要用于收音機的天線磁棒、變壓器的鐵芯和錄音機的磁頭等．而揚聲器中的磁鐵是強磁性材料．【答案】ACD5．(多選)下列說法中正確的是()A．電場線越密的地方，電場強度越大；同樣，磁感線越密的地方，磁感應(yīng)強度越大B．在電場中，任意兩條電場線不會相交；同樣，在磁場中，任意兩條磁感線也不會相交C．電場線不是閉合的，磁感線也不是閉合的D．電場線某點的切線方向表示該點的電場強度方向；同樣，磁感線某點的切線方向表示該點的磁感應(yīng)強度方向【解析】由電場線和磁場線的特點可知，選項A、B、D正確．【答案】ABD6．如圖5-1-10所示，OO′為條形磁鐵的軸線，a、b、c為軸線上的點，則這三點的磁感應(yīng)強度的大小關(guān)系為()圖5-1-10A．Ba＝Bb＝Bc B．Ba>Bb>BcC．Ba>Bb<Bc D．Ba<Bb<Bc【解析】磁感線越密的地方磁場越強，根據(jù)條形磁鐵周圍磁感線分布特點知，B正確．【答案】B7．(多選)如圖5-1-11所示，是等腰直角三棱柱，其中底面abcd為正方形，邊長為L，它們按圖示位置放置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，下面說法中正確的是()圖5-1-11A．通過abcd平面的磁通量大小為BL2B．通過cdEF平面的磁通量大小為eq\f(\r(2),2)BL2C．通過abFE平面的磁通量大小為零D．通過bFc平面的磁通量大小為零【解析】abcd平面垂直磁感應(yīng)強度方向的投影面積與cdEF平面面積相等，均為eq\f(\r(2),2)L2，磁通量大小均為eq\f(\r(2),2)BL2，A錯誤，B正確；abFE平面與磁感應(yīng)強度方向平行，磁通量為零，C正確；bFc平面與磁感應(yīng)強度方向平行，D正確．【答案】BCD8．一邊長為10cm的正方形線圈放在勻強磁場中，當(dāng)線圈平面與磁場方向成30°角時，若通過線圈的磁通量為×10－3Wb，則該磁場的磁感應(yīng)強度B為多少？【解析】線圈垂直于磁場方向的面積為S＝L2sin30°＝××eq\f(1,2)m2＝5×10－3m2，則B＝eq\f(Φ,S)＝eq\f×10－3,5×10－3)T＝T.【答案】T[能力提升]9．(2023·益陽高二檢測)如圖5-1-12所示，兩個同心放置的共面金屬圓環(huán)a和b，一條形磁鐵穿過圓心且與環(huán)面垂直，則穿過兩環(huán)的磁通量Φa和Φb大小關(guān)系為()【導(dǎo)學(xué)號：37930060】圖5-1-12A．均向上，Φa>Φb B．均向下，Φa<ΦbC．均向上，Φa＝Φb D．均向下，無法比較大小【解析】磁感線是閉合曲線，在條形磁鐵外部從N極到S極，在內(nèi)部從S極到N極．由于圓環(huán)a的面積小于圓環(huán)b的面積，因此外部從N極到S極穿過a環(huán)面的磁感線條數(shù)少，而內(nèi)部從S極到N極穿過a、b環(huán)面的磁感線條數(shù)一樣多，且內(nèi)部磁感線比外部密集，即磁感線條數(shù)內(nèi)部大于外部，于是穿過a環(huán)面的磁感線凈條數(shù)多，故總磁通量大，即Φa>Φb，方向向上，選項A正確．【答案】A10．如圖5-1-13所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，B的方向與水平方向的夾角為30°，圖中實線位置有一面積為S的矩形線圈處于磁場中，并繞著它的一條邊從水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置(圖中虛線位置)．計算在此過程中磁通量的改變量為()圖5-1-13\f(\r(3)－1,2)BS B．BS\f(\r(3)＋1,2)BS D．2BS【解析】磁通量為標(biāo)量，但有方向，求磁通量及變化時，應(yīng)注意：①磁場的方向改變，②磁場穿過線圈的方向改變．取線圈在水平位置時穿過線圈的磁通量為正，則Φ1＝BSsin30°＝eq\f(1,2)BS，線圈處于豎直位置時，磁感線從線圈另一面穿過，磁通量為Φ2＝－BScos30°＝－eq\f(\r(3),2)BS，則線圈中的磁通量的改變量|ΔΦ|＝|Φ2－Φ1|＝eq\f(\r(3)＋1,2)BS.【答案】C11．(2023·鄭州高二檢測)有一根粗細均勻的軟鐵棒，其橫截面積為8cm2，將絕緣導(dǎo)線密繞在軟鐵棒上，當(dāng)導(dǎo)線中通有電流時，穿過軟鐵棒中部0.5cm2的橫截面積的磁通量為×10－5Wb.求：(1)軟鐵棒中間部分的磁感應(yīng)強度；(2)穿過軟鐵棒的磁通量．【解析】(1)由Φ＝BS得B＝eq\f(Φ,S)＝eq\f×10－5,×10－4)T＝T.(2)穿過軟鐵棒的磁通量：Φ′＝BS′＝×8×10－4Wb＝×10－4Wb.【答案】(1)T(2)×10－4Wb12．在60周年國慶盛典上我國“飛豹”新型超音速殲擊機在天安門上空沿水平方向以倍的聲速自東向西飛過，該機兩翼面積分別為15m2，設(shè)北京上空地磁場的豎直分量為×10