13.1磁场 磁感线课后作业1—2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word含答案）

13.1磁场
磁感线
1．关于地磁场，下列叙述正确的是(　　)
A．地球的地磁两极和地理两极重合
B．我们用指南针确定方向，指南针指南的一极是指南针的北极
C．地磁的北极与地理的南极重合
D．地磁的北极在地理的南极附近
2．在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是(　　)
A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上
B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方
C．电流沿南北方向的导体放置在磁针的正上方
D．电流沿东西方向的导体放置在磁针的正上方
3．(多选)下列关于磁场的说法正确的是(　　)
A．磁场最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用
B．磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质
C．磁场是客观存在的一种特殊的物质形态
D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无
4．图中的四幅图为电流产生磁场的分布图，其中正确的是(　　)
①　
②　
③　
④
A．①③
B．②③
C．①④
D．②④
5．如图所示，将一根刨光的圆木柱固定在一个木制的圆盘底座C上，将两个内径略大于圆木柱直径、质量均为m的磁环A、B套在圆木柱上，且同名磁极相对，结果磁环A悬浮后静止．已知重力加速度为g.这时磁环B对底座C的压力FN的大小为(　　)
A．FN＝mg
B．FN＝2mg
C．FN>2mg
D．mg6．(多选)南极考察队队员在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电螺线管，如图所示．下列说法正确的是(　　)
A．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将减小
B．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大
C．若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大
D．不论螺线管通电情况如何，弹簧测力计示数均不变
7．铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，若将铁棒A靠近铁棒B，下述说法中正确的是(　　)
A．A、B一定相互吸引
B．A、B一定相互排斥
C．A、B间有可能无磁场力作用
D．A、B可能相互吸引，也可能相互排斥
8.磁体和____________的周围都存在着磁场,磁场对____________和电流可能有力的作用.磁场具有方向性,规定在磁场中任一点,小磁针____________的受力方向为该点的磁场方向.
9.
如图所示,半径R=10cm的圆形匀强磁场区域边界跟y轴相切于坐标系原点O,磁感强度B=0.332T,方向垂直于纸面向里.在O处有一放射源,可沿纸面向各个方向射出速率均为v=3.2×106m/s的α粒子,已知α粒子的质量m=6.64×10-27kg,电量q=3.2×10-19C.求:
(1)画出α粒子通过磁场空间做圆运动的圆心点轨迹,并说明作图的依据.
(2)求出α粒子通过磁场空间的最大偏转角.
(3)再以过O点并
垂直于纸面的直线为轴旋转磁场区域,能使穿过磁场区且偏转角最大的α粒子射到正方向的y轴上,则圆形磁场区的直径OA至少应转过多大角度
10.
如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3垂直纸面放置，三根导线及坐标原点恰好位于边长为a的正方形的四个点上，L1与L2中的电流均为2I，方向均垂直于纸面向外，L3中的电流为I，方向垂直纸面向里。已知电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度B=k（式中k为常量）。求原点O处的磁感应强度B的大小和方向。
参考答案
1.答案：D
解析：地球是一个大磁体，其地磁北极(N极)在地理南极附近，地磁南极(S极)在地理北极附近，并不重合，指南针指南的一极应是磁针的南极(S极)．
2.答案：C
解析：在做“奥斯特实验”时，为减弱地球磁场的影响，导线应南北放置在小磁针的正上方或正下方，这样电流产生的磁场为东西方向，会使小磁针有明显的偏转．若导线东西放置，电流所产生的磁场为南北方向，小磁针有可能不发生偏转，C正确．
3.答案：
AC
解析：磁场虽看不见、摸不着，但其是客观存在的，不随人的意志而转移，它是一种特殊的物质形态，最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用．
4.答案：C
解析：由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向，①正确，②错误．③和④为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，可判断出④正确，③错误．故正确选项为C.
5.答案：B
解析：以A、B整体为研究对象，由平衡条件可知，C对B的支持力为2mg，再由牛顿第三定律知，B对C的压力大小也是2mg，B项正确．
6.答案：AC
解析：分析弹簧测力计示数是否变化或怎样变化，关键在于确定通电螺线管与地磁场之间的作用情况．一方面，可以将地球等效处理为一个大磁铁，地理南极相当于磁铁的N极，因而在南极附近地磁场方向近似竖直向上，如图所示．另一方面，可利用安培定则判定通电螺线管在周围产生的磁场方向，再根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”原理可判定通电螺线管与地磁场之间的作用情况．综上所述，A、C正确，B、D错误．
7.答案：D
解析：小磁针本身有磁性，能够吸引没有磁性的铁棒，故铁棒A可能有磁性，也可能没有磁性(只是在小磁针磁场作用下暂时被磁化的结果)．铁棒B能排斥小磁针，说明铁棒B一定有磁性．若A无磁性，当A靠近B时，在B的磁场作用下也会被磁化而发生相互的吸引作用．若A有磁性，则A、B两磁体都分别有北极和南极，当它们的同名磁极互相靠近时，互相排斥；当异名磁极互相靠近时，互相吸引．这说明不论A有无磁性，它们之间总有磁场力的作用，故只有D项正确.
8．【解析】　电流；运动电荷；N极
9.
【解析】(1),
,,
(2),所以带电的粒子在第一象限将做匀速圆周运动,
设粒子运动圆轨道半径为,周期为,
则;
可得
使粒子从点运动到点,则有:,
,,,
,
(3)当交变磁场周期取最大值而粒子不再越过轴时可作如图运动情形:
由图可知,
,
10．【解析】根据安培定则，画出三根导线分别在O点的磁场方向，如图所示：
设L1在O点产生的磁感应强度大小为B1，则有：B1==，方向沿x轴负方向，
设L2在O点产生的磁感应强度大小为B2，则有：B2=k ＝，方向与x轴负方向成45°角，设L3在O点产生的磁感应强度大小为B3，则有：B3=，方向沿y轴正方向，
先将B2正交分解，则沿x轴负方向的分量的大小：B2x==，
沿y轴负方向的分量的大小：B2y==，
故x轴方向的合磁感应强度大小：Bx=B1+B2x=，方向沿x轴负方向，
y轴方向的合磁感应强度大小：By=-B2y+B3=0
故最终的合磁感应强度大小：B=Bx=，方向沿x轴负方向．
答：原点O处的磁感应强度B的大小为，方向沿x轴负方向．