3.3 几种常见的磁场 每课一练（人教选修3-1）
文档属性
| 名称 | 3.3 几种常见的磁场 每课一练（人教选修3-1） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 92.2KB | ||
| 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 | 2012-12-28 20:07:21 | ||
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文档简介
3.3 几种常见的磁场
1．关于磁感线与电场线的描述，下列说法正确的是( )
A．电场线起始于电荷，磁感线起始于磁极
B．电场线一定不闭合，磁感线一定是闭合的
C．磁感线是小磁针在磁场力作用下的运动轨迹
D．沿磁感线方向磁场逐渐减弱
解析：磁感线是假想的线，没有起点也没有终点，且是闭合的曲线，磁感线的疏密表示磁场强弱。静电场中的电场线不是闭合的曲线，始于正电荷(或无穷远)，止于无穷远(或负电荷)。
答案：B
2．关于安培定则，下列说法中不正确的是( )
A．安培定则仅适用于直线电流周围磁场磁感线方向的判断
B．安培定则能适用于多种形状电流周围磁场磁感线方向的判断
C．安培定则用于判断直线电流磁场的磁感线方向时，大拇指所指方向应与电流方向一致
D．安培定则用于判断环形电流和通电螺线管磁场的方向时，大拇指所指方向为N极方向
答案：A
3．如图1所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，则三点中磁感线最密处为( )
A．a处 B．b处
C．c处 D．无法判断 图1
答案：A
4．一束离子沿水平方向飞行，平行地飞过小磁针上方，如图2所示，发现图中小磁针的N极向纸外转，这个离子可能是( )
①向右飞行的正离子束
②向左飞行的正离子束 图2
③向右飞行的负离子束 ④向左飞行的负离子束
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
解析：由小磁针的旋转方向判定小磁针N极受力方向，再由安培定则判定产生磁场的电流方向，最后判定离子的电性及运动方向。由题目可知，小磁针N极向纸外转，则小磁针所在处的磁场方向垂直纸面向外，由安培定则可判定产生磁场的电流方向为水平向左，如果离子带正电，则离子向左运动，如果离子带负电，则离子应向右运动。
答案：C
5．(2011·新课标全国卷)为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是
( )
图3
解析：主要考查安培定则和地磁场分布。根据地磁场分布和安培定则判断可知正确答案是B。
答案：B
6．如图4所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中不正确的是( )
图4
A．通过abcd平面的磁通量大小为L2·B
B．通过dcfe平面的磁通量大小为L2·B
C．通过abfe平面的磁通量大小为零
D．通过整个三棱柱表面的磁通量为零
解析：由题得abcd平面在垂直于B方向的投影S⊥＝L2，所以Φ＝BS⊥＝L2B，A错；dcfe平面与B垂直，S＝L2，所以Φ＝L2B，B正确；abfe平面与B平行，S⊥＝0，Φ＝0，C正确；整个三棱柱穿进的磁感线和穿出的磁感线条数相等，抵消为零，所以Φ＝0，D正确。
答案：A
7．(2011·全国高考)如图5所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1>I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d
的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是( ) 图5
A．a点 B．b点
C．c点 D．d点
解析：要合磁感应强度为零，必有I1和I2形成的两个场等大反向，只有c点有可能，选C。
答案：C
8．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6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减小
D．不论螺线管通电情况如何，弹簧测力计示数均不变 图6
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”原理可判定螺线管与地磁场之间的作用情况，故正确选项为A。
答案：A
9．如图7所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针静止时N极指向右，试判定电源的正、负极。
解析：小磁针N极的指向即为该处的磁场方向，所以螺线管内部磁感线由a→b。根据安培定则可判断出电流由电源的c端流出，d端流入，故c端
为正极，d端为负极。 图7
答案：c端为正极，d端为负极
10．匀强磁场中有一个与磁场垂直放置的矩形线圈，面积为S。磁场磁感应强度为B。在它绕轴线中心从图8所示位置转过180?的过程中，求该线圈磁通量的变化量。
解析：起始状态的磁通量Φ1＝BS，末态的磁通量Φ2＝BS，但初态是从正面穿入，末态则从反面穿入。若初态Φ1为负，则Φ2为正。所以 图8
Φ＝BS－(－BS)＝2BS，而不是零。
答案：2BS
1．关于磁感线与电场线的描述，下列说法正确的是( )
A．电场线起始于电荷，磁感线起始于磁极
B．电场线一定不闭合，磁感线一定是闭合的
C．磁感线是小磁针在磁场力作用下的运动轨迹
D．沿磁感线方向磁场逐渐减弱
解析：磁感线是假想的线，没有起点也没有终点，且是闭合的曲线，磁感线的疏密表示磁场强弱。静电场中的电场线不是闭合的曲线，始于正电荷(或无穷远)，止于无穷远(或负电荷)。
答案：B
2．关于安培定则，下列说法中不正确的是( )
A．安培定则仅适用于直线电流周围磁场磁感线方向的判断
B．安培定则能适用于多种形状电流周围磁场磁感线方向的判断
C．安培定则用于判断直线电流磁场的磁感线方向时，大拇指所指方向应与电流方向一致
D．安培定则用于判断环形电流和通电螺线管磁场的方向时，大拇指所指方向为N极方向
答案：A
3．如图1所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，则三点中磁感线最密处为( )
A．a处 B．b处
C．c处 D．无法判断 图1
答案：A
4．一束离子沿水平方向飞行，平行地飞过小磁针上方，如图2所示，发现图中小磁针的N极向纸外转，这个离子可能是( )
①向右飞行的正离子束
②向左飞行的正离子束 图2
③向右飞行的负离子束 ④向左飞行的负离子束
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
解析：由小磁针的旋转方向判定小磁针N极受力方向，再由安培定则判定产生磁场的电流方向，最后判定离子的电性及运动方向。由题目可知，小磁针N极向纸外转，则小磁针所在处的磁场方向垂直纸面向外，由安培定则可判定产生磁场的电流方向为水平向左，如果离子带正电，则离子向左运动，如果离子带负电，则离子应向右运动。
答案：C
5．(2011·新课标全国卷)为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是
( )
图3
解析：主要考查安培定则和地磁场分布。根据地磁场分布和安培定则判断可知正确答案是B。
答案：B
6．如图4所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中不正确的是( )
图4
A．通过abcd平面的磁通量大小为L2·B
B．通过dcfe平面的磁通量大小为L2·B
C．通过abfe平面的磁通量大小为零
D．通过整个三棱柱表面的磁通量为零
解析：由题得abcd平面在垂直于B方向的投影S⊥＝L2，所以Φ＝BS⊥＝L2B，A错；dcfe平面与B垂直，S＝L2，所以Φ＝L2B，B正确；abfe平面与B平行，S⊥＝0，Φ＝0，C正确；整个三棱柱穿进的磁感线和穿出的磁感线条数相等，抵消为零，所以Φ＝0，D正确。
答案：A
7．(2011·全国高考)如图5所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1>I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d
的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是( ) 图5
A．a点 B．b点
C．c点 D．d点
解析：要合磁感应强度为零，必有I1和I2形成的两个场等大反向，只有c点有可能，选C。
答案：C
8．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6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减小
D．不论螺线管通电情况如何，弹簧测力计示数均不变 图6
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”原理可判定螺线管与地磁场之间的作用情况，故正确选项为A。
答案：A
9．如图7所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针静止时N极指向右，试判定电源的正、负极。
解析：小磁针N极的指向即为该处的磁场方向，所以螺线管内部磁感线由a→b。根据安培定则可判断出电流由电源的c端流出，d端流入，故c端
为正极，d端为负极。 图7
答案：c端为正极，d端为负极
10．匀强磁场中有一个与磁场垂直放置的矩形线圈，面积为S。磁场磁感应强度为B。在它绕轴线中心从图8所示位置转过180?的过程中，求该线圈磁通量的变化量。
解析：起始状态的磁通量Φ1＝BS，末态的磁通量Φ2＝BS，但初态是从正面穿入，末态则从反面穿入。若初态Φ1为负，则Φ2为正。所以 图8
Φ＝BS－(－BS)＝2BS，而不是零。
答案：2BS