高中物理人教版1第三章磁場(chǎng)第3節(jié)幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng) 課時(shí)訓(xùn)練22幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)

課時(shí)訓(xùn)練22幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)題組一磁感線1.關(guān)于磁感線和電場(chǎng)線的描述,正確的是()A.電場(chǎng)線起止于電荷,磁感線起止于磁極B.靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線一定不閉合,磁感線一定是閉合的C.磁感線是自由小磁針在磁場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡D.電場(chǎng)線和磁感線實(shí)際上均存在解析:在靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是不閉合的,但磁感線都是閉合的,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;在磁場(chǎng)中的小磁針可以轉(zhuǎn)動(dòng),磁感線不是小磁針的運(yùn)動(dòng)軌跡,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;電場(chǎng)線和磁感線都是人為假想的線,只是為了形象地描述電場(chǎng)和磁場(chǎng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:B2.下面四幅圖為電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的分布圖,其中正確的是()A.①③B.②③C.①④D.②④解析:由安培定則可以判斷出直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向,①正確,②錯(cuò)誤。③和④為環(huán)形電流,用安培定則判斷時(shí)應(yīng)注意讓彎曲的四指指向電流的方向,可判斷出④正確,③錯(cuò)誤。故正確選項(xiàng)為C。答案:C3.如圖所示,放在通電螺線管內(nèi)部的小磁針靜止時(shí)N極指向右,試判斷電源的正負(fù)極。解析:由小磁針N極的指向判斷出螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)方向自左向右,則外部磁場(chǎng)方向由右至左。用右手握住螺線管,讓大拇指指向右方(即小磁針N極指向),根據(jù)四指環(huán)繞方向可判斷出a端為電源正極,b端為電源負(fù)極。答案:a端為正極,b端為負(fù)極。題組二安培分子電流假說(shuō)4.(多選)用安培提出的分子電流假說(shuō)可以解釋下列哪些現(xiàn)象()A.永久磁鐵的磁場(chǎng) B.通電螺線管的磁場(chǎng)C.環(huán)形電流的磁場(chǎng) D.軟鐵棒被磁化的現(xiàn)象解析:安培分子電流假說(shuō)是安培為解釋磁體的磁現(xiàn)象而提出的,所以選項(xiàng)A、D是正確的。而通電導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)是由其內(nèi)部自由電荷定向移動(dòng)產(chǎn)生的宏觀電流而產(chǎn)生的。分子電流和宏觀電流雖然都是由運(yùn)動(dòng)電荷引起的,但產(chǎn)生的原因不同。答案:AD5.磁鐵在高溫下或者受到敲擊時(shí)會(huì)失去磁性,根據(jù)安培的分子電流假說(shuō),其原因是()A.分子電流消失B.分子電流的取向變得大致相同C.分子電流的取向變得雜亂D.分子電流的強(qiáng)度減弱解析:由于高溫或猛烈的敲擊,會(huì)使原來(lái)取向一致的分子電流變得雜亂,從而失去磁性,故C選項(xiàng)正確。答案:C6.為了解釋地球的磁性,19世紀(jì)安培假設(shè):地球的磁場(chǎng)是由繞過(guò)地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個(gè)圖中,正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是()解析:地磁場(chǎng)是從地球的南極附近出來(lái),進(jìn)入地球的北極附近,除兩極外地表上空的磁場(chǎng)都具有向北的磁場(chǎng)分量,由安培定則,環(huán)形電流外部磁場(chǎng)方向向北,可知,B正確。A圖地表上空磁場(chǎng)方向向南,A錯(cuò)誤。C、D在地表上空產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向是東西方向,C、D錯(cuò)誤。故選B。答案:B題組三磁通量7.關(guān)于磁通量,下列說(shuō)法中正確的是()A.磁通量不僅有大小而且有方向,所以是矢量B.磁通量越大,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大C.穿過(guò)某一面積的磁通量為零,該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零D.磁通量就是磁感應(yīng)強(qiáng)度解析:磁通量是標(biāo)量,沒(méi)有方向,故A錯(cuò)誤;由Φ=BS可知,Φ大,B不一定大,可能是由于S較大造成的,故B錯(cuò)誤;由Φ=BS⊥知,當(dāng)S與B平行時(shí),S⊥=0,Φ=0,但B不為零,故C正確;Φ和B是兩個(gè)不同的物理量,故D錯(cuò)。答案:C(建議用時(shí):30分鐘)1.下列關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述正確的是()A.磁感線從磁體的N極出發(fā)到磁體的S極終止B.自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針?lè)旁谕娐菥€管內(nèi)部,其N極指向螺線管的N極C.磁感線上任意一點(diǎn)的切線的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向D.兩條磁感線的空隙處不存在磁場(chǎng)解析:磁感線與電場(chǎng)線不同,它是一條閉合曲線,在磁體的外部由N極到S極,而在磁體的內(nèi)部則由S極到N極,故選項(xiàng)A是不正確的。通電螺線管內(nèi)部的磁感線和條形磁鐵相似,由S極到N極,即磁場(chǎng)方向也是從S極指向N極,所以放置其中的小磁針N極必然是指向磁場(chǎng)方向,即螺線管的北極,故選項(xiàng)B正確。某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向是用該點(diǎn)磁感線的切線方向來(lái)表示的,故選項(xiàng)C不正確。磁感線是為研究問(wèn)題方便而假想的曲線。磁場(chǎng)中磁感線有無(wú)數(shù)條,故提出兩條磁感線之間是否有空隙,是否存在磁場(chǎng)等類似的問(wèn)題是毫無(wú)意義的,故選項(xiàng)D不正確。答案:B2.如圖所示,兩個(gè)相同的導(dǎo)線圓環(huán)共軸平行懸掛,相隔一小段距離。當(dāng)同時(shí)給兩個(gè)導(dǎo)線圓環(huán)通以同方向的電流時(shí),兩導(dǎo)線圓環(huán)將()A.吸引B.排斥C.保持靜止 D.邊吸引邊轉(zhuǎn)動(dòng)答案:A3.(多選)如圖所示,一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過(guò)小磁針上方時(shí),小磁針的S極向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn),則這束帶電粒子可能是()A.向右飛行的正離子束 B.向左飛行的正離子束C.向右飛行的負(fù)離子束 D.向左飛行的負(fù)離子束解析:小磁針N極的受力方向即是小磁針?biāo)谔幍拇艌?chǎng)方向,題中小磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn),說(shuō)明離子束下方的磁場(chǎng)方向是由紙內(nèi)指向紙外,由安培定則判定出離子束形成的電流方向由右向左。故若為正離子,則應(yīng)是自右向左運(yùn)動(dòng);若為負(fù)離子,則應(yīng)是自左向右運(yùn)動(dòng)。答案:BC4.南極考察隊(duì)隊(duì)員在地球南極附近用彈簧測(cè)力計(jì)豎直懸掛一未通電螺線管,如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.若將b端接電源正極,a端接電源負(fù)極,則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)將減小B.若將a端接電源正極,b端接電源負(fù)極,則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)將增大C.若將b端接電源正極,a端接電源負(fù)極,則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)將增大D.不論螺線管通電情況如何,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)均不變解析:一方面,可以將地球等效處理為一個(gè)大條形磁鐵,地理南極附近相當(dāng)于磁鐵的N極,因而在地理南極附近地磁場(chǎng)方向近似豎直向上,如圖所示。另一方面,可利用安培定則確定通電螺線管在其周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向,再根據(jù)“同名磁極相斥,異名磁極相吸”的規(guī)律判定螺線管與地球之間的作用情況。正確選項(xiàng)為C。答案:C5.兩個(gè)圓環(huán)A、B如圖所示放置,且半徑RA>RB,一條形磁鐵的軸線過(guò)兩個(gè)圓環(huán)的圓心處,且與圓環(huán)平面垂直,則穿過(guò)A、B環(huán)的磁通量ΦA(chǔ)和ΦB的關(guān)系是()A.ΦA(chǔ)>ΦBB.ΦA(chǔ)=ΦBC.ΦA(chǔ)<ΦB D.無(wú)法確定解析:因?yàn)橛袃蓚€(gè)方向的磁感線穿過(guò)線圈,磁通量應(yīng)是磁感線抵消之后所剩余的凈條數(shù)。從上向下看,穿過(guò)圓環(huán)A、B的磁感線如圖所示,磁感線有進(jìn)有出,A、B環(huán)向外的磁感線條數(shù)一樣多,但A環(huán)向里的磁感線條數(shù)較多,抵消得多,凈剩條數(shù)少,所以ΦA(chǔ)<ΦB,選C。答案:C6.(多選)右圖是云層之間閃電的模擬圖,圖中B、A是位于南、北方向帶有電荷的兩塊陰雨云,在放電的過(guò)程中,兩云的尖端之間形成了一個(gè)放電通道,發(fā)現(xiàn)位于通道正上方的小磁針N極轉(zhuǎn)向紙里、S極轉(zhuǎn)向紙外,則關(guān)于B、A的帶電情況說(shuō)法中正確的是()A.帶同種電荷 B.帶異種電荷帶正電 帶正電解析:云層間放電必須發(fā)生在異種電荷之間,故B對(duì);在云層間放電時(shí),形成的強(qiáng)電場(chǎng)和高溫將空氣電離成正離子和負(fù)離子,并在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下做定向移動(dòng),形成電流,相當(dāng)于通電直導(dǎo)線形成磁場(chǎng)。由題意知,從南往北看,磁場(chǎng)是逆時(shí)針的,根據(jù)安培定則可以判斷電流是從A流向B的,故可知A帶正電,B帶負(fù)電。所以D選項(xiàng)正確。答案:BD7.(多選)如圖所示,兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn),且與紙面垂直,導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。A、O、B在M、N的連線上,O為MN的中點(diǎn),C、D位于MN的中垂線上,且A、B、C、D到O點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0、B兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反、D兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同、C兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同解析:根據(jù)安培定則判斷磁場(chǎng)方向,再結(jié)合矢量的合成知識(shí)求解。根據(jù)安培定則判斷:兩直線電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均垂直于MN向下,O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為0,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;A、B兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)對(duì)稱性,C、D兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同,故C選項(xiàng)正確;A、C兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:ABD8.(多選)如圖所示,螺線管、蹄形鐵芯、環(huán)形導(dǎo)線三者相距較遠(yuǎn),當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后小磁針的N極(黑色的一端)指向正確的是() 解析:根據(jù)安培定則,蹄形鐵芯被磁化后右端為N極,左端為S極,小磁針c的指向正確;通電螺線管的磁場(chǎng)分布和條形磁鐵相似,內(nèi)部磁場(chǎng)向左,下方磁場(chǎng)向右,所以小磁針b的指向正確,小磁針a的指向錯(cuò)誤;環(huán)形電流形成的磁場(chǎng)左側(cè)應(yīng)為S極,故小磁針d的指向正確。答案:BCD9.已知北京地面處的地磁場(chǎng)水平分量約為3×10-5T,某校物理興趣小組做估測(cè)磁體附近磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)。他們將一小羅盤(pán)磁針?lè)旁谝粋€(gè)水平放置的螺線管的軸線上,如圖所示。開(kāi)關(guān)閉合之前,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(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)明螺線管導(dǎo)線的繞向,并求出該通電螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。(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(chǎng)沿x軸正方向,由安培定則即可確定導(dǎo)線的繞向如圖所示。設(shè)螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁場(chǎng)為Bx,則有tan60°=,即Bx=Bytan60°=3×10-5×T≈5×10-5T。答案:螺線管導(dǎo)線的繞向見(jiàn)解析,5×10-5T10.邊長(zhǎng)為10cm的正方形線圈固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與線圈平面夾角θ=30°,如圖所示。