2024-2025學年高中物理第三章磁場3幾種常見的磁澄時作業(yè)含解析新人教版選修3-1

PAGEPAGE7課時作業(yè)22幾種常見的磁場時間：45分鐘一、單項選擇題1．關(guān)于磁感線與電場線的描述，下列說法正確的是(B)A．電場線起始于電荷，磁感線起始于磁極B．電場線肯定不閉合，磁感線肯定是閉合的C．磁感線是小磁針在磁場力作用下的運動軌跡D．沿磁感線方向磁場漸漸減弱解析：磁感線是假想的線，沒有起點也沒有終點，且是閉合的曲線，磁感線的疏密表示磁場強弱．靜電場中的電場線不是閉合的曲線，始于正電荷(或無窮遠)，止于無窮遠(或負電荷)．2．下圖中，已標出電流及電流產(chǎn)生的磁場方向，其中正確的是(D)解析：依據(jù)右手定則可知，D正確，A、B、C錯誤．3．如圖所示為一通電螺線管，a、b、c是通電螺線管內(nèi)、外的三點，則三點中磁感線最密處為(A)A．a(chǎn)處 B．b處C．c處 D．無法推斷4．如圖所示，質(zhì)量為m的回形針系在細線下端被磁鐵吸引保持靜止，此時細線與豎直方向的夾角為θ，則下列說法正確的是(C)A．回形針靜止時受到的磁鐵對它的磁力大小為mgtanθB．回形針靜止時受到的細線的拉力大小為mgcosθC．現(xiàn)用點燃的火柴對回形針加熱，過一會發(fā)覺回形針不被磁鐵吸引了，緣由是回形針加熱后，分子電流排列無序了D．現(xiàn)用點燃的火柴對回形針加熱，過一會發(fā)覺回形針不被磁鐵吸引了，緣由是回形針加熱后，分子電流消逝了解析：回形針靜止時受到的磁鐵對它的磁力大小和方向都不確定，拉力大小也不能確定，故A、B錯誤；對回形針加熱，回形針磁性消逝是因為分子電流排列無序了，所以選項C正確，D錯誤．5.如圖所示，兩根垂直紙面平行放置的直導線a和b，通有等值電流．在紙面上距a、b等遠處有一點P，若P點合磁感應強度B的方向水平向左，則導線a、b中的電流方向是(A)A．a(chǎn)中向紙里，b中向紙外B．a(chǎn)中向紙外，b中向紙里C．a(chǎn)、b中均向紙外D．a(chǎn)、b中均向紙里解析：因為通電直導線四周磁場的磁感線是一簇以導線上各點為圓心的同心圓，所以直導線a中電流在P處激發(fā)的磁場方向垂直于a、P連線，直導線b中電流在P處激發(fā)的磁場方向垂直于b、P連線．又因為P點合磁感應強度B的方向水平向左，所以由矢量合成法則可知，a中電流在P處激發(fā)的磁場方向垂直aP向下，b中電流在P處激發(fā)的磁場方向垂直bP向上，再依據(jù)安培定則很簡單推斷a、b中的電流方向，a中向紙里，b中向紙外，故選A.6．如圖所示，三條長直導線都通有垂直于紙面對外的電流，且I1＝I2＝I3，則距三導線等距的A點的磁場方向為(B)A．向上B．向右C．向左D．向下解析：I2與I3在A點產(chǎn)生的合磁場為0，A處磁場方向與I1在該處產(chǎn)生磁場相同，故答案為B.二、多項選擇題7．下圖表示磁場的磁感線，依圖分析磁場中a點的磁感應強度比b點的磁感應強度大的是(AC)解析：磁感線的疏密可表示磁感應強度的大?。?．如圖，紙面內(nèi)有兩條相互垂直的長直絕緣導線L1、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點，它們相對于L2對稱．整個系統(tǒng)處于勻強外磁場中，外磁場的磁感應強度大小為B0，方向垂直于紙面對外．已知a、b兩點的磁感應強度大小分別為eq\f(1,3)B0和eq\f(1,2)B0，方向也垂直于紙面對外．則(AC)A．流經(jīng)L1的電流在b點產(chǎn)生的磁感應強度大小為eq\f(7,12)B0B．流經(jīng)L1的電流在a點產(chǎn)生的磁感應強度大小為eq\f(1,12)B0C．流經(jīng)L2的電流在b點產(chǎn)生的磁感應強度大小為eq\f(1,12)B0D．流經(jīng)L2的電流在a點產(chǎn)生的磁感應強度大小為eq\f(7,12)B0解析：設導線L1在a、b兩點產(chǎn)生的磁感應強度大小為B1，導線L2在a、b兩點產(chǎn)生的磁感應強度大小為B2，以垂直于紙面對外為正方向，在a點有B0－B1－B2＝eq\f(1,3)B0，在b點有B0－B1＋B2＝eq\f(1,2)B0，解得B1＝eq\f(7,12)B0，B2＝eq\f(1,12)B0，故選項A、C正確．9.如圖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于豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B，下面說法中正確的是(BCD)A．通過abcd平面的磁通量大小為L2·BB．通過dcfe平面的磁通量大小為eq\f(\r(2),2)L2·BC．通過abfe平面的磁通量大小為零D．通過整個三棱柱表面的磁通量為零解析：本題考查磁通量，abcd平面在垂直于B方向的投影S⊥＝eq\f(\r(2),2)L2，所以Φ＝BS⊥＝eq\f(\r(2),2)L2B，A錯；dcfe平面與B垂直，S＝eq\f(\r(2),2)L2，所以Φ＝eq\f(\r(2),2)L2B，B正確；abfe平面與B平行，S⊥＝0，Φ＝0，C正確；整個三棱柱穿進的磁感線和穿出的磁感線條數(shù)相等，抵消為零，所以Φ＝0，D正確．三、非選擇題10．如圖所示是一種利用電磁原理制作的充氣泵的結(jié)構(gòu)示意圖．其工作原理類似于打點計時器，當電磁鐵通入電流時，可吸引或排斥上部的小磁鐵，從而帶動彈性金屬片對橡皮碗下面的氣室施加力的作用，達到對外充氣的效果．請回答以下問題：(1)當電流從電磁鐵的接線柱a流入時，發(fā)覺吸引小磁鐵向下運動，則電磁鐵的上端為S極，小磁鐵的下端為N極．(2)你認為這種充氣泵是利用直流電好，還是利用溝通電好？溝通電(3)纏繞電磁鐵用的鐵芯可分為硬磁性材料和軟磁性材料．硬磁性材料在磁場撤去后還會有很強的磁性，而軟磁性材料在磁場撤去后就沒有明顯的磁性了．你認為這種鐵芯最好用軟磁性材料制作．解析：(1)由安培定則可以推斷出電磁鐵上端為S極，小磁鐵下端為N極．(2)假如用直流電，小磁鐵要么被吸引不放，要么被排斥遠離，無法進行連續(xù)的充氣，故用溝通電好．(3)因為須要連續(xù)充氣，所以應當用軟磁性材料制作．11.已知山東地面處的地磁場水平重量約為3×10－5T，某校物理愛好小組做估測磁體旁邊磁感應強度的試驗．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．小磁針靜止時N極指向y軸正方向，當接通電源后，發(fā)覺小磁針N極指向與y軸正方向成60°角的方向．請在圖上標明螺線管導線的繞向，并求出該通電螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁感應強度大?。?保留一位有效數(shù)字)答案：5×10－5T解析：接通電源后，小磁針N極指向是地磁場和螺線管的磁場的疊加磁場的方向，由此可判定螺線管的磁場在小磁針處方向水平向右，由安培定則判定螺線管導線繞向如圖甲所示．由題意知地磁場水平重量By＝3×10－5T，設通電螺線管產(chǎn)生的磁場為Bx.由圖乙知eq\f(Bx,By)＝tan60°得Bx＝3×10－5×eq\r(3)T≈5×10－5T.12.如圖所示，有一個100匝的線圈，其橫截面是邊長為L＝0.20m的正方形，放在磁感應強度為B＝0.50T的勻強磁場中，線圈平面與磁場垂直．若將這個線圈橫截面的形態(tài)由正方形變更成圓形(橫截面的周長不變)，在這一過程中穿過線圈的磁通量變更了多少？答案：5.5×10－3Wb解析：線圈橫截面是正方形時的面積S1＝L2＝(0.20)2m2＝4.0×10－穿過線圈的磁通量Φ1＝BS1＝0.50×4.0×10－2Wb＝2.0×10－2Wb.截面形態(tài)為圓形時，其半徑r＝eq\f(4L,2π)＝eq\f(2L,π).截面積大小S2