选修3-1 3.3 几种常见的磁场 同步练习(word含答案)
文档属性
| 名称 | 选修3-1 3.3 几种常见的磁场 同步练习(word含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 190.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-22 05:05:52 | ||
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文档简介
选修3-1 3.3 几种常见的磁场 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 如图所示，矩形线框 平面与匀强磁场方向平行，若线框从图示位置绕 边转过 ，则穿过线框的磁通量
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不能确定
2. 小磁针放置在匀强磁场中，小磁针静止时的指向正确的是
A. B.
C. D.
3. 如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下列说法中正确的是
A. 两棒均显磁性 B. 两棒均不显磁性
C. 甲棒不显磁性，乙棒显磁性 D. 甲棒显磁性，乙棒不显磁性
4. 关于电场线和磁感线的共同点，下列说法错误的是
A. 电场线和磁感线的方向都表明了电场或磁场的方向
B. 电场线和磁感线的疏密程度都反映了电场或磁场的大小
C. 电场线和磁感线都是人们假想的曲线
D. 电场线和磁感线都不闭合
5. 如图所示是某个磁场的磁感线分布，则 点和 点的磁感应强度的大小关系是
A. 点的磁感应强度大
B. 点的磁感应强度大
C. 点的磁感应强度等于 点的磁感应强度
D. 无法确定
6. 一根软铁棒放在磁铁附近会被磁化，这是因为在外磁场的作用下
A. 软铁棒中产生了分子电流
B. 软铁棒中分子电流消失了
C. 软铁棒中分子电流的取向变得大致相同
D. 软铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章
7. 如图所示，一重为 的通电圆环置于水平桌面，环中电流方向为顺时针方向（从上往下看），在环的正上方用轻绳悬挂一条形磁铁，磁铁的中心轴线通过圆环中心，磁铁的上端为 极，下端为 极，磁铁自身重为 ，则下列关于圆环对桌面压力 ，磁铁对轻绳拉力 的大小正确的是
A. ， B. ， C. ， D. ，
8. 如图所示，线框平面与磁场方向垂直，现将线框沿垂直磁场方向拉出磁场的过程中，穿过线框磁通量的变化情况是
A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 先变小后变大
9. 如图所示，半径为 的圆形线圈共有 匝，其中心位置处半径为 的范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，若磁感应强度为 ，则穿过线圈的磁通量为
A. B. C. D.
10. 19世纪法国学者安培提出了著名的分子电流假说.他认为，在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流（分子电流实际上是由原子内部电子的绕核运动形成的），分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极.下面将分子电流（箭头表示电子运动方向）等效为小磁体的图示中正确的是
A. B.
C. D.
二、填空题（共4小题；共14分）
11. 安培认为，在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流--分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的 ，分子的两侧相当于两个 。
安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质，即磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的.
12. 匀强磁场是指 处处相同的磁场，它的磁感线的特点是 。
13. 如图甲，两条无限长导线均通以电流强度大小为 的恒定电流，导线的直线部分和坐标轴趋于重合，弯曲部分是以坐标原点 为圆心，半径相同的一段圆弧。已知直线部分在原点 处不产生磁场，若图甲中 处的磁感应强度大小为 ，则图乙中 处磁感应强度大小为 ，方向 。
14. 在匀强磁场中有一个半径为 的圆环，其平面的法线跟磁感线方向一致。已知磁感应强度为 ，当平面转过 （即转到其法线跟磁感线垂直）时，通过圆环的磁通量改变了 。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 如图所示的线框，面积为 ，处于磁感应强度为 的匀强磁场中， 的方向与线框平面成 角，当线框转过 到如图所示的虚线位置时，试求：
（1）初、末位置穿过线框的磁通量 和 ；
（2）磁通量的变化量 。
16. 已知北京地面处的地磁场水平分量约为 ，某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如下图所示。小磁针静止时 极指向 轴正方向，当接通电源后，发现小磁针 极指向与 轴正方向成 角的方向。请在图上标明螺线管导线的绕向，并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小。（保留一位有效数字）
17. 试画出如图所示三种情况中，电流产生的磁场里经过 点的一条磁感线[图（）的 点在圆管内]。
（1）
（2）
（3）
答案
第一部分
1. A
【解析】开始时线框平面与磁场方向平行，穿过线框的磁通量为 ，线框绕 边转过 后，线框平面与磁场方向垂直，穿过线框的磁通量最大，故选A。
2. B
【解析】磁感应强度方向规定：磁感应强度方向为小磁针静止时的指向或小磁针 极受力的方向．故B选项正确，ACD选项都错误。
3. C
4. D
5. A
【解析】磁感线的疏密表示磁感应强度的大小，由题图知 处的磁感应强度大于 处的。
6. C
【解析】磁化和退磁的实质是分子电流的排列取向一致还是杂乱，不是分子电流产生和消失。
7. D
【解析】根据右手螺旋定则，环中电流等效为上端为 极，下端为 极的条形磁铁，再根据同名磁极相斥，异名磁极相吸，磁铁受向上斥力，环中电流受向下斥力。
8. A
【解析】线框平面与磁场方向垂直，故磁通量为 ；
将线框沿垂直磁场方向拉出磁场的过程中，在磁场中的面积 减小，故 减小．
9. B
【解析】由磁通量的定义式知 ，故B正确.
10. B
【解析】由安培定则可判断出分子电流等效为小磁体的图示中正确的是B。
第二部分
11. 磁体；磁极
12. 磁感应强度；间隔相等、互相平行
13. ；垂直纸面向外
【解析】第一、三象限通电导线产生的磁场叠加后抵消，第二、四象限的通电导线产生的磁场根据图甲的叠加结果，在原点处的磁感应强度为 ，结合右手螺旋定则，方向向外。
14. （减小）
第三部分
15. （1） ；
【解析】法一：在初始位置，把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为 ，所以 。在末位置，把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为 。由于磁感线从反面穿入，所以 。
法二：如果把磁感应强度 沿垂直于面积 和平行于面积 进行分解，如图所示，则
有
。
（2）
【解析】开始时 与线框平面成 角，穿过线框的磁通量 ；当线框平面按顺时针方向转动时，穿过线框的磁通量减少，当转动 时，穿过线框的磁通量减少为零，继续转动至 时，磁通量从另一面穿过，变为“负”值 。所以，此过程中磁通量的变化量为
。
16. （1）见解析
（2）
【解析】
通电螺线管在坐标原点处产生的磁场沿 轴正方向，由安培定则即可确定电流的绕向。
设螺线管在小磁针处产生的磁场为 ，则有：。
即 。
17. （1） 向下直线
（2） 斜向上曲线
（3） 逆时针的圆
第1页（共1 页）
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 如图所示，矩形线框 平面与匀强磁场方向平行，若线框从图示位置绕 边转过 ，则穿过线框的磁通量
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不能确定
2. 小磁针放置在匀强磁场中，小磁针静止时的指向正确的是
A. B.
C. D.
3. 如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下列说法中正确的是
A. 两棒均显磁性 B. 两棒均不显磁性
C. 甲棒不显磁性，乙棒显磁性 D. 甲棒显磁性，乙棒不显磁性
4. 关于电场线和磁感线的共同点，下列说法错误的是
A. 电场线和磁感线的方向都表明了电场或磁场的方向
B. 电场线和磁感线的疏密程度都反映了电场或磁场的大小
C. 电场线和磁感线都是人们假想的曲线
D. 电场线和磁感线都不闭合
5. 如图所示是某个磁场的磁感线分布，则 点和 点的磁感应强度的大小关系是
A. 点的磁感应强度大
B. 点的磁感应强度大
C. 点的磁感应强度等于 点的磁感应强度
D. 无法确定
6. 一根软铁棒放在磁铁附近会被磁化，这是因为在外磁场的作用下
A. 软铁棒中产生了分子电流
B. 软铁棒中分子电流消失了
C. 软铁棒中分子电流的取向变得大致相同
D. 软铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章
7. 如图所示，一重为 的通电圆环置于水平桌面，环中电流方向为顺时针方向（从上往下看），在环的正上方用轻绳悬挂一条形磁铁，磁铁的中心轴线通过圆环中心，磁铁的上端为 极，下端为 极，磁铁自身重为 ，则下列关于圆环对桌面压力 ，磁铁对轻绳拉力 的大小正确的是
A. ， B. ， C. ， D. ，
8. 如图所示，线框平面与磁场方向垂直，现将线框沿垂直磁场方向拉出磁场的过程中，穿过线框磁通量的变化情况是
A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 先变小后变大
9. 如图所示，半径为 的圆形线圈共有 匝，其中心位置处半径为 的范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，若磁感应强度为 ，则穿过线圈的磁通量为
A. B. C. D.
10. 19世纪法国学者安培提出了著名的分子电流假说.他认为，在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流（分子电流实际上是由原子内部电子的绕核运动形成的），分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极.下面将分子电流（箭头表示电子运动方向）等效为小磁体的图示中正确的是
A. B.
C. D.
二、填空题（共4小题；共14分）
11. 安培认为，在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流--分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的 ，分子的两侧相当于两个 。
安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质，即磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的.
12. 匀强磁场是指 处处相同的磁场，它的磁感线的特点是 。
13. 如图甲，两条无限长导线均通以电流强度大小为 的恒定电流，导线的直线部分和坐标轴趋于重合，弯曲部分是以坐标原点 为圆心，半径相同的一段圆弧。已知直线部分在原点 处不产生磁场，若图甲中 处的磁感应强度大小为 ，则图乙中 处磁感应强度大小为 ，方向 。
14. 在匀强磁场中有一个半径为 的圆环，其平面的法线跟磁感线方向一致。已知磁感应强度为 ，当平面转过 （即转到其法线跟磁感线垂直）时，通过圆环的磁通量改变了 。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 如图所示的线框，面积为 ，处于磁感应强度为 的匀强磁场中， 的方向与线框平面成 角，当线框转过 到如图所示的虚线位置时，试求：
（1）初、末位置穿过线框的磁通量 和 ；
（2）磁通量的变化量 。
16. 已知北京地面处的地磁场水平分量约为 ，某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如下图所示。小磁针静止时 极指向 轴正方向，当接通电源后，发现小磁针 极指向与 轴正方向成 角的方向。请在图上标明螺线管导线的绕向，并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小。（保留一位有效数字）
17. 试画出如图所示三种情况中，电流产生的磁场里经过 点的一条磁感线[图（）的 点在圆管内]。
（1）
（2）
（3）
答案
第一部分
1. A
【解析】开始时线框平面与磁场方向平行，穿过线框的磁通量为 ，线框绕 边转过 后，线框平面与磁场方向垂直，穿过线框的磁通量最大，故选A。
2. B
【解析】磁感应强度方向规定：磁感应强度方向为小磁针静止时的指向或小磁针 极受力的方向．故B选项正确，ACD选项都错误。
3. C
4. D
5. A
【解析】磁感线的疏密表示磁感应强度的大小，由题图知 处的磁感应强度大于 处的。
6. C
【解析】磁化和退磁的实质是分子电流的排列取向一致还是杂乱，不是分子电流产生和消失。
7. D
【解析】根据右手螺旋定则，环中电流等效为上端为 极，下端为 极的条形磁铁，再根据同名磁极相斥，异名磁极相吸，磁铁受向上斥力，环中电流受向下斥力。
8. A
【解析】线框平面与磁场方向垂直，故磁通量为 ；
将线框沿垂直磁场方向拉出磁场的过程中，在磁场中的面积 减小，故 减小．
9. B
【解析】由磁通量的定义式知 ，故B正确.
10. B
【解析】由安培定则可判断出分子电流等效为小磁体的图示中正确的是B。
第二部分
11. 磁体；磁极
12. 磁感应强度；间隔相等、互相平行
13. ；垂直纸面向外
【解析】第一、三象限通电导线产生的磁场叠加后抵消，第二、四象限的通电导线产生的磁场根据图甲的叠加结果，在原点处的磁感应强度为 ，结合右手螺旋定则，方向向外。
14. （减小）
第三部分
15. （1） ；
【解析】法一：在初始位置，把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为 ，所以 。在末位置，把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为 。由于磁感线从反面穿入，所以 。
法二：如果把磁感应强度 沿垂直于面积 和平行于面积 进行分解，如图所示，则
有
。
（2）
【解析】开始时 与线框平面成 角，穿过线框的磁通量 ；当线框平面按顺时针方向转动时，穿过线框的磁通量减少，当转动 时，穿过线框的磁通量减少为零，继续转动至 时，磁通量从另一面穿过，变为“负”值 。所以，此过程中磁通量的变化量为
。
16. （1）见解析
（2）
【解析】
通电螺线管在坐标原点处产生的磁场沿 轴正方向，由安培定则即可确定电流的绕向。
设螺线管在小磁针处产生的磁场为 ，则有：。
即 。
17. （1） 向下直线
（2） 斜向上曲线
（3） 逆时针的圆
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