2022高中物理第3章第3節(jié)幾種常見的磁場(chǎng)知能優(yōu)化訓(xùn)練新人教版選修3-1

2022高中物理人教版選修3-11．對(duì)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A．一切磁現(xiàn)象都起源于運(yùn)動(dòng)電荷，一切磁作用都是運(yùn)動(dòng)電荷經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生的B．除永遠(yuǎn)磁鐵外，一切磁場(chǎng)都是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的C．據(jù)安培的分子電流假說(shuō)，在外界磁場(chǎng)的作用下，物體內(nèi)部分子電流取向變得大概相同時(shí)，物體就被磁化，兩頭形成磁極D．有磁必有電，有電必有磁解析：選AC任何物質(zhì)的原子的核外電子繞核運(yùn)動(dòng)形成分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)分子相當(dāng)于一個(gè)小磁體．當(dāng)各分子電流的取向大概相同時(shí)，物質(zhì)對(duì)外顯磁性，所以一切磁現(xiàn)象都源于運(yùn)動(dòng)電荷，A、C正確，B錯(cuò)誤．靜電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng)，D錯(cuò)誤．2．對(duì)于磁感線下列說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A．磁感線是磁場(chǎng)中實(shí)際存在的線B．條形磁鐵磁感線只散布于磁鐵外部C．當(dāng)空中存在幾個(gè)磁場(chǎng)時(shí)，磁感線有可能相交D．磁感線上某點(diǎn)的切線方向就是放在這里的小磁針N極受力的方向解析：選D磁感線是假想的線，故A錯(cuò)；磁感線是閉合的曲線，磁鐵外部、內(nèi)部均有磁感線，故B錯(cuò)；磁感線永不相交，故C錯(cuò)；根據(jù)磁感線方向的規(guī)定知D對(duì)．3圖3－3－15如圖3－3－15所示，帶負(fù)電的金屬圓環(huán)繞軸OO′以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，在盤左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡的地點(diǎn)是A．N極豎直向上B．N極豎直向下C．N極沿軸線向右D．N極沿軸線向左解析：選C等效電流的方向與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，由安培定則知軸線上的磁場(chǎng)方向向右，所以小磁針N極受力向右，故C正確．4圖3－3－162022年深圳中學(xué)高二檢測(cè)如圖3－3－16所示，兩根特別湊近且互相垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)通以如下圖方向的電流時(shí)，電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)在導(dǎo)線所在平面內(nèi)的哪個(gè)地區(qū)內(nèi)方向是一致且向里的A．地區(qū)ⅠB．地區(qū)ⅡC．地區(qū)ⅢD．地區(qū)Ⅳ解析：選A根據(jù)安培定則可判斷出地區(qū)Ⅰ的磁場(chǎng)是一致且向里的．5．如圖3－3－17所示，圖3－3－17＝m2，勻強(qiáng)磁場(chǎng)線圈平面與水平方向夾角θ＝60°，磁感線豎直向下，線圈平面面積S磁感覺強(qiáng)度B＝T，則穿過(guò)線圈的磁通量Φ為多少解析：法一：把S投影到與B垂直的方向，則Φ＝B·Scoθ＝××co60°Wb＝Wb法二：把B分解為平行于線圈平面的分量B和垂直于線圈平面的分量B，B不穿過(guò)線圈，∥⊥∥且B⊥＝Bcoθ，則Φ＝B⊥S＝Bcoθ·S＝××co60°Wb＝Wb答案：Wb一、選擇題1．下列對(duì)于磁通量的說(shuō)法，正確的選項(xiàng)是A．磁通量是反應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量B．某一面積上的磁通量是表示穿過(guò)此面積的磁感線的總條數(shù)C．在磁場(chǎng)中所取的面積越大，該面上磁通量越大D．穿過(guò)任何關(guān)閉曲面的磁通量一定為零解析：的乘積，即Φ＝BS，亦表示穿過(guò)磁場(chǎng)中某面積沒(méi)有方向，是標(biāo)量．由此可知選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確。磁通量Φ的大小由B、S共同決定，所以面積大，Φ于磁感線是閉合曲線，所以只需有磁感線穿入關(guān)閉曲面，曲面穿出，由此可知選項(xiàng)D正確．

S的磁感線的總條數(shù)，Φ只有大小，不一定大，由此可知選項(xiàng)C錯(cuò)誤．由如一個(gè)球面，則該磁感線必定從該2．如圖3－3－18所示為磁場(chǎng)、磁場(chǎng)作使勁演圖3－3－18示儀中的赫姆霍茲線圈，在線圈中心處掛上一個(gè)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下圖方向的電流時(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)向左搖動(dòng)D．小磁針在紙面內(nèi)向右搖動(dòng)解析：選A由安培定則可知，小磁針處的磁感線方向垂直紙面向里，所以小磁針N極將指向里，故A正確3．假定一個(gè)電子在地球表面隨處球自轉(zhuǎn)，則A．它由東向西繞赤道運(yùn)動(dòng)能產(chǎn)生與地磁場(chǎng)相像的磁場(chǎng)B．它由西向東繞赤道運(yùn)動(dòng)能產(chǎn)生與地磁場(chǎng)相像的磁場(chǎng)C．它由南向北繞子午線運(yùn)動(dòng)能產(chǎn)生與地磁場(chǎng)相像的磁場(chǎng)D．它由北向南繞子午線運(yùn)動(dòng)能產(chǎn)生與地磁場(chǎng)相像的磁場(chǎng)解析：選B形成地磁場(chǎng)的環(huán)形電流應(yīng)當(dāng)是自東向西，電子運(yùn)動(dòng)形成環(huán)形電流，它的繞行方向是自西向東．4．有一束電子流沿軸正方向高速運(yùn)動(dòng)，圖3－3－19如圖3－3－19A．軸正方向

所示，電子流在軸上的

P點(diǎn)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向是沿B．軸負(fù)方向C．軸正方向

D．軸負(fù)方向解析：軸負(fù)方向，由安培定則可知A正確．5．如圖3－3－20所示，三條長(zhǎng)直導(dǎo)線都通以垂直于紙面向外的電流，且

圖3－3－20I1＝I2＝I3，則距三導(dǎo)線等距的

A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)锳．向上

B．向右C．向左

D．向下解析：選與

I3的磁場(chǎng)在

A處矢量和是

0，故只有

I1的磁場(chǎng)．6圖3－3－21i在同一平面有四根彼此絕緣的通電直導(dǎo)線，如圖3－3－21所示，四根導(dǎo)線中電流i4＝>i>i，要使O點(diǎn)磁場(chǎng)增強(qiáng)，則應(yīng)切斷哪一根導(dǎo)線中的電流321A．i1B．i2C．i3D．i4解析：1、2、3在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)均是向里的，只有i4在點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)向外，會(huì)使合iii，就會(huì)使O點(diǎn)的磁場(chǎng)增強(qiáng)．O磁場(chǎng)減弱，所以只需切斷47．2022年江蘇南京高二檢測(cè)在磁感覺強(qiáng)度大小為B0，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一根長(zhǎng)通電直導(dǎo)線，電流的方向垂直于紙面向里，如圖3－3－22所示，、、、d是abc以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中圖3－3－22A．c、d兩點(diǎn)的磁感覺強(qiáng)度大小相等B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的磁感覺強(qiáng)度大小相等C．c點(diǎn)的磁感覺強(qiáng)度的值最小D．b點(diǎn)的磁感覺強(qiáng)度的值最大解析：、b、c、d各點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向沿順時(shí)針切線，磁感覺強(qiáng)度大小相同，由矢量疊加可知C正確．8．如圖3－3－23所示，ab是水平面上一個(gè)圓的直徑，，當(dāng)ef豎直向上平移時(shí)，電流磁場(chǎng)穿過(guò)圓面積的磁通量將圖3－3－23A．漸漸增大

B．漸漸減小C．始終為零D．不為零，但保持不變解析：內(nèi)側(cè)的磁通量和穿過(guò)外側(cè)的磁通量方向相反，由對(duì)稱性可知兩部分的磁通量大小相等，豎直向上平移時(shí)，兩部分的磁通量依舊大小相等，一正一負(fù)，合磁通量始終為零．9．如圖3－3－24所示，兩個(gè)同樣的導(dǎo)線環(huán)同軸平行懸掛，相隔一小段距離．當(dāng)同時(shí)給兩個(gè)線圈同方向電流時(shí)，兩導(dǎo)線環(huán)將圖3－3－24A．吸引

B．排擠C．保持靜止

D．邊吸引邊轉(zhuǎn)動(dòng)解析：選A兩環(huán)形電流等效成小磁針，根據(jù)磁極間的相互作用可知，兩者相吸，二、計(jì)算題10．如圖3－3－25所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感覺強(qiáng)度B＝T，并指向軸正方向，若bc＝30cm，ae＝50cm，試求經(jīng)過(guò)面積S1abcd、S2befc和S3aefd的磁通量分別為

A對(duì)．a(chǎn)b＝40cm，Φ1、Φ2、Φ3分別是多少圖3－3－25解析：因?yàn)榇鸥杏X強(qiáng)度的方向沿軸正方向，與abcd面垂直，所以

Φ1＝BS1＝××

Wb＝

Wbbefcaefd

面與磁感覺強(qiáng)度方向平行，所以Φ2＝0面在垂直磁感覺強(qiáng)度方向的投影面積為

S1，所以Φ3＝Φ1＝BS1＝Wb答案：Wb0Wb11．如圖3－3－26所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感覺強(qiáng)度為

B，矩形線圈長(zhǎng)為

2L，寬為

L，開始時(shí)矩形線圈與磁場(chǎng)垂直，且一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，另一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，若要線圈以轉(zhuǎn)動(dòng)60°，求線圈磁通量的變化．

ab邊為軸圖3－3－26解析：原來(lái)的磁通量21Φ＝BS＝BLdc邊恰巧走開磁場(chǎng)，此時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知Φ2＝0∴ΔΦ＝|Φ－Φ221答案：BL212．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