高中物理人教版1第三章磁場第3節(jié)幾種常見的磁場 課時訓(xùn)練22幾種常見的磁場

課時訓(xùn)練22幾種常見的磁場題組一磁感線1.關(guān)于磁感線和電場線的描述,正確的是()A.電場線起止于電荷,磁感線起止于磁極B.靜電場的電場線一定不閉合,磁感線一定是閉合的C.磁感線是自由小磁針在磁場力作用下的運(yùn)動軌跡D.電場線和磁感線實(shí)際上均存在解析:在靜電場中的電場線是不閉合的,但磁感線都是閉合的,選項A錯誤,選項B正確;在磁場中的小磁針可以轉(zhuǎn)動,磁感線不是小磁針的運(yùn)動軌跡,選項C錯誤;電場線和磁感線都是人為假想的線,只是為了形象地描述電場和磁場,選項D錯誤。答案:B2.下面四幅圖為電流產(chǎn)生磁場的分布圖,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)生的磁場方向,①正確,②錯誤。③和④為環(huán)形電流,用安培定則判斷時應(yīng)注意讓彎曲的四指指向電流的方向,可判斷出④正確,③錯誤。故正確選項為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)部磁場方向自左向右,則外部磁場方向由右至左。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4.(多選)用安培提出的分子電流假說可以解釋下列哪些現(xiàn)象()A.永久磁鐵的磁場 B.通電螺線管的磁場C.環(huán)形電流的磁場 D.軟鐵棒被磁化的現(xiàn)象解析:安培分子電流假說是安培為解釋磁體的磁現(xiàn)象而提出的,所以選項A、D是正確的。而通電導(dǎo)線周圍的磁場是由其內(nèi)部自由電荷定向移動產(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會失去磁性,根據(jù)安培的分子電流假說,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,會使原來取向一致的分子電流變得雜亂,從而失去磁性,故C選項正確。答案:C6.為了解釋地球的磁性,19世紀(jì)安培假設(shè):地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個圖中,正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是()解析:地磁場是從地球的南極附近出來,進(jìn)入地球的北極附近,除兩極外地表上空的磁場都具有向北的磁場分量,由安培定則,環(huán)形電流外部磁場方向向北,可知,B正確。A圖地表上空磁場方向向南,A錯誤。C、D在地表上空產(chǎn)生的磁場方向是東西方向,C、D錯誤。故選B。答案:B題組三磁通量7.關(guān)于磁通量,下列說法中正確的是()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,沒有方向,故A錯誤;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錯誤;由Φ=BS⊥知,當(dāng)S與B平行時,S⊥=0,Φ=0,但B不為零,故C正確;Φ和B是兩個不同的物理量,故D錯。答案:C(建議用時:30分鐘)1.下列關(guān)于磁場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)動的小磁針放在通電螺線管內(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)的磁場方向D.兩條磁感線的空隙處不存在磁場解析:磁感線與電場線不同,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極必然是指向磁場方向,即螺線管的北極,故選項B正確。某點(diǎn)的磁場方向是用該點(diǎn)磁感線的切線方向來表示的,故選項C不正確。磁感線是為研究問題方便而假想的曲線。磁場中磁感線有無數(shù)條,故提出兩條磁感線之間是否有空隙,是否存在磁場等類似的問題是毫無意義的,故選項D不正確。答案:B2.如圖所示,兩個相同的導(dǎo)線圓環(huán)共軸平行懸掛,相隔一小段距離。當(dāng)同時給兩個導(dǎo)線圓環(huán)通以同方向的電流時,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小磁針上方時,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)谔幍拇艌龇较?題中小磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn),說明離子束下方的磁場方向是由紙內(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;若為負(fù)離子,則應(yīng)是自左向右運(yùn)動。答案:BC4.南極考察隊隊員在地球南極附近用彈簧測力計豎直懸掛一未通電螺線管,如圖所示。下列說法正確的是()A.若將b端接電源正極,a端接電源負(fù)極,則彈簧測力計示數(shù)將減小B.若將a端接電源正極,b端接電源負(fù)極,則彈簧測力計示數(shù)將增大C.若將b端接電源正極,a端接電源負(fù)極,則彈簧測力計示數(shù)將增大D.不論螺線管通電情況如何,彈簧測力計示數(shù)均不變解析:一方面,可以將地球等效處理為一個大條形磁鐵,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。正確選項為C。答案:C5.兩個圓環(huán)A、B如圖所示放置,且半徑RA>RB,一條形磁鐵的軸線過兩個圓環(huán)的圓心處,且與圓環(huán)平面垂直,則穿過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.無法確定解析:因為有兩個方向的磁感線穿過線圈,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,在放電的過程中,兩云的尖端之間形成了一個放電通道,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;在云層間放電時,形成的強(qiáng)電場和高溫將空氣電離成正離子和負(fù)離子,并在強(qiáng)電場的作用下做定向移動,形成電流,相當(dāng)于通電直導(dǎo)線形成磁場。由題意知,從南往北看,磁場是逆時針的,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選項正確。答案:BD7.(多選)如圖所示,兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的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,下列說法錯誤的是()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)安培定則判斷磁場方向,再結(jié)合矢量的合成知識求解。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A錯誤;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B錯誤;根據(jù)對稱性,C、D兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同,故C選項正確;A、C兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同,故選項D錯誤。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;通電螺線管的磁場分布和條形磁鐵相似,內(nèi)部磁場向左,下方磁場向右,所以小磁針b的指向正確,小磁針a的指向錯誤;環(huán)形電流形成的磁場左側(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水平分量約為3×10-5T,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。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。開關(guān)閉合之前,小磁針靜止時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。請在圖上標(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)線的繞向見解析,5×10-5T10.邊長為10cm的正方形線圈固定在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與線圈平面夾角θ=30°,如圖所示。