粤教版(2019)必修三 6.2 磁感应强度
一、单选题
1.下列物理量中, 属于标量的是( )
A.动量 B.冲量 C.磁感应强度 D.磁通量
2.下列对磁感线的描述正确的是( )
A.磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止
B.磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向
C.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部,其N极指向螺线管的南极
D.通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆
3.下列是某同学对电磁学相关概念和公式的理解,其中正确的是( )
A.由可知,电场中某点的电场强度和放在该点的试探电荷有关
B.由可知,通电导体在某处所受磁场力为零,则该处的磁感应强度定为零
C.由可知,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比
D.由可知,电容器的电容与它所带的电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
4.为了解释地球的磁性,安培假设地球的磁场是由以地心为圆心的环形电流/引起的。如图所示的四幅图中,能正确表示安培假说中的环形电流方向的是( )
A. B.
C. D.
5.下列物理量中,均为矢量的一组是( )
A.速度、力、电流强度 B.电势、位移、时间
C.电势差、质量、功率 D.加速度、磁感应强度、电场强度
6.如图所示,竖直平面内有O、E、F、A四点,其中E、O、F三点等高,B、F、A三点到O点的距离相等;∠EOA=θ(θ未知),当E、F两点放置两根电流大小相等、方向相反且垂直竖直平面的长直导线时,O点处磁感应强度的大小为B1;若将E点处导线移到A点,O点处磁感应强度的大小变为B2,已知。由此可知θ角的大小是( )
A.30° B.45° C.53° D.60°
7.关于磁感应强度,正确的说法是( )
A.根据定义式B=,磁场中某点的磁感应强度B与F成正比,与Il成反比
B.B是矢量,方向与F的方向一致
C.B是矢量,方向与放在该点的小磁针N极指向垂直
D.在确定的磁场中,某点的B是确定的,不同点的B可能不同;磁感线密的地方B大些,磁感线疏的地方B小些
8.如图所示,通电直导线的左侧O处有一小磁针(图中未画出),静止时小磁针的北极垂直纸面向里。图中连线与导线垂直,下列说法正确的( )
A.直导线中的电流方向是从A流向C
B.关于直导线与O对称的E处的磁场与O处磁场相同
C.将小磁针平移到O的左侧D处,静止时北极垂直纸面向外
D.直导线中的电流逐渐增大的过程中,小磁针顺时针旋转(从A向C看)
9.如图所示,在软铁芯上绕有图示绕法的线圈,在其右端放一小磁针,小磁针的N极( )
A.受到向右的磁场力 B.受到向左的磁场力
C.受到向里的磁场力 D.不受磁场力
10.如图所示,把一条导线平行地放在小磁针的正上方,当导线中有电流通过时,小磁针会发生转动。首先观察到这个实验现象的物理学家是( )
A.伽利略 B.法拉第
C.奥斯特 D.牛顿
11.如图,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,P为半圆弧的中点。在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,这时O点的磁感应强度大小为B1,若将N处长直导线移至P处,则O点的磁感应强度大小为B2,那么B1与B2之比为( )
A.∶1 B.1∶ C.1∶2 D.2∶1
12.一根通电直导线垂直放在磁感应强度大小为B=0.1T的匀强磁场中,以导线为中心,R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点,已知a点磁感应强度为0。则下列说法正确的是( )
A.直导线中电流方向垂直纸面向外
B.b点的磁感应强度为0.1T
C.c点的磁感应强度为0.2T
D.如果将通电导线撤去,匀强磁场的磁感应强度就为零
13.两足够长直导线均折成直角放置在同一平面内,使与在一条直线上,与在一条直线上(下图还未调整),两导线相互绝缘,通有相等的电流I,电流方向如图所示。两根直角导线周围磁场可等效为两条正交长直导线产生的磁场,已知无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,则图中与导线距离均为d的M点处的磁感应强度大小为( )
A.0 B.B C. D.
14.如图是三根平行直导线的截面图,若它们的电流大小都相同,方向都垂直纸面向里,且OA=OB=OC,则O点的磁感应强度的方向是( )
A.沿BO方向 B.沿OB方向 C.沿OC方向 D.沿OA方向
15.在匀强磁场中,有一根长0.4m的通电导线,导线中的电流为20A,这条导线与磁场方向垂直时,所受的磁场力为16N,则磁感应强度的大小为( )
A.0T B.1T C.2T D.4T
二、填空题
16.说出图中电源的正负极_________。(填(左正,右负或者左负,右正))
17.如图,三块完全相同的磁铁A、B、C套在固定的光滑竖直杆上,相邻磁铁间同名磁极相对。平衡后A、B均悬浮在空中,C在桌面上,则相邻两块磁铁间的距离h1______h2(选填“>”、“<”或“=”)。若缓慢下压磁铁A,则磁铁之间因为相互作用力而具有的势能将_____(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
18.直导线ab内通有稳恒电流,产生磁场方向如图,导线中的电流方向为_________(选填“从a到b”或“从b到a”);一线框从M处沿ab所在竖直平面向下移动到N处,线框内的磁通量变化情况是________。
19.如图所示,在同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2,通有大小相等、方向相反的电流,a、b两点与两导线共面,a点在两导线的中间,与两导线的距离均为r,b点在导线2右侧,与导线2的距离也为r.现测得a点的磁感应强度为B,则去掉导线1后,b点的磁感应强度大小为_________,方向_______.
三、解答题
20.标出图中各小磁针的N、S极。
21.一个电子在平行于纸面的平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,在垂直于圆轨道所在平面并穿过圆心的直线上有一点A,试确定并绘图表示A点的磁感应强度的方向。
22.动手试一试:如图所示,把一条通电导线平行地放在小磁针的上方,我们发现小磁针发生偏转.若改用两节或者更多的电池,通电时,小磁针偏转的快慢有什么变化?把小磁针放在距离导线稍远的地方进行实验,小磁针偏转的快慢又有什么变化?如果把导线水平放置且与小磁针垂直进行实验,小磁针的偏转又如何?想一想:小磁针的偏转意味着什么?小磁针偏转后静止时的指向意味着什么?小磁针偏转的快慢又意味着什么?
23.如图所示,矩形线圈abcd的一半放在磁感应强度的匀强磁场中,已知ab边长为10cm,bc边长为20cm。求:
(1)线框在图示位置的磁通量;
(2)以线框的ab边为轴,线框平面向纸里转过60°时,穿过线框的磁通量是多少?
(3)以通过b点的与线框平面的垂线为轴,线框平面转过60°时,穿过线框的磁通量是多少?
24.试比较电场强度的定义和磁感应强度的定义有什么相似之处。
试卷第1页,共3页
试卷第2页,共2页
参考答案:
1.D
【解析】
【详解】
动量、冲量、磁感应强度都是矢量,磁通量没有方向,是标量。
故选D。
2.B
【解析】
【详解】
A.磁感线在磁体的外部从磁体的N极到S极,在内部由S极到N极,选项A错误;
B.磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,选项B正确;
C.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部,其N极指向与螺线管内部磁感线方向相同,即指向螺线管的N极,选项C错误;
D.根据安培定则可知,直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆,且这些同心圆都在跟导线垂直的平面上,但不是等间距同心圆;故D错误;
故选B。
3.C
【解析】
【详解】
A.电场中某点的电场强度是由电场本身的性质决定的,与放在该点的试探电荷无关,A错误;
B.当通电导线的方向与磁场方向平行时,无论磁感强度多大,导线在该处所受磁场力均为零,B错误;
C.根据欧姆定律可知,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,C正确;
D.电容器的大小是由它本身性质决定的,与它的所带的电荷量及两极板间的电压无关,D错误,
故选C。
4.B
【解析】
【详解】
因为地磁的南极在地理北极的附近,故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方,又由根据安培定则:拇指与四指垂直,而四指弯曲的方向就是电流流动的方向,故四指的方向应该向西。
故选B。
5.D
【解析】
【详解】
A.速度、力都是有大小又有方向的矢量,电流强度虽有方向,但电流强度运算时不遵守矢量运算法则:平行四边形定则,所以电流强度是标量,故A错误;
B.位移是有大小又有方向的矢量,电势、时间都是只有大小没有方向的标量,故B错误;
C.电势差、质量、功率都是只有大小没有方向的标量,故C错误;
D.加速度、磁感应强度、电场强度都是有大小又有方向的矢量,故D正确。
故选D。
6.D
【解析】
【详解】
由安培定则可知EF两点的通电导线在O点的磁场方向相同,则两根通电导线在O的产生的磁场的磁感应强度均为;若将E点处导线移到A点,O点处磁感应强度的大小变为B2,由几何关系
解得
θ=60°
故选D。
7.D
【解析】
【详解】
A. 磁感应强度B是.描述磁场本身性质的物理量,磁感应强度B与F,与Il均无关,故A错误;
B.B是矢量,根据左手定则可知,B的方向与F的方向相互垂直,故B错误;
C.B是矢量,方向与放在该点的小磁针N极指向一致,故C错误;
D.磁感应强度B是描述磁场本身性质的物理量,在确定的磁场中,某点的B是确定的,不同点的B可能不同;磁感线密的地方B大些,磁感线疏的地方B小些,故D正确。
故选D。
8.A
【解析】
【详解】
A.静止时小磁针的北极垂直纸面向里,即磁场方向向里,根据安培定则可知直导线中的电流方向是从A流向C,故A正确;
B.根据安培定则可知,关于直导线与O对称的E处的磁场与O处磁场方向相反,故B错误;
C.通电直导线左侧的磁场方向相同,所以将小磁针平移到O的左侧D处,静止时北极依然垂直纸面向里,故C错误;
D.直导线中的电流逐渐增大的过程中,磁场方向不变,所以小磁针不会转动,故D错误。
故选A。
9.D
【解析】
【详解】
根据安培定则可知,螺线管的左边产生的磁场水平向右,右边产生的磁场水平向右,且大小相等,故合磁场为零,故小磁针的N极不受磁场力。
故选D。
10.C
【解析】
【详解】
当导线中有电流通过时,小磁针会发生转动,说明电流产生了磁场,这是电流的磁效应,首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特。
故选C。
11.A
【解析】
【详解】
在将N处长直导线移至P处前,每根导线产生的磁感应强度为
方向竖直向下,在将N处长直导线移至P处后,O点的磁感应强度大小为
则B1与B2之比为
故选A。
12.A
【解析】
【详解】
A.由题知,a点的磁感应强度为0,说明通电导线在a点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反,即得到通电导线在a点产生的磁感应强度方向竖直向下,根据安培定则判断可知,直导线中的电流方向垂直纸面向外,故A正确;
B.通电导线在b处的磁感应强度方向竖直向上,方向与B的方向相同,大小为0.2T,故B错误;
C.通电导线在c处的磁感应强度方向水平向右,则c点感应强度为,方向与B的方向成45°斜向右上方,故C错误;
D.如果将通电导线撤去,匀强磁场的磁感应强度不变,故D错误。
故选A。
13.C
【解析】
【详解】
根据安培定则可知,和段电流在M点形成的磁感应强度向里,和段电流在M点形成的磁感应强度也向里,根据题意可知,在M点形成的磁感应强度均为B,由叠加原理可知,M点的磁感应强度为2B,故C正确。
故选C。
14.C
【解析】
【详解】
根据安培定则,因AC两条通电导线在O点的磁场等大反向,则合磁场强度为零,则O点的磁感应强度等于直导线B在该点的磁场,则方向从O指向C。
故选C。
15.C
【解析】
【详解】
根据导线与磁场方向垂直时
则
故选C。
16.左负,右正
【解析】
【详解】
因螺线管的右端为S极,左端是N极,根据右手螺旋定则可知,电源的右端为正极,左端为负极。
17. > 增大
【解析】
【详解】
[1]对A受力分析,受重力和B的排斥力F1,根据平衡条件,有
对B受力分析,受重力,A对其向下的排斥力 ,C对其向上的排斥力F2,根据平衡条件
根据牛顿第三定律
故,由于间距越小斥力越大,故h1>h2;
[2]向下压系统,对系统做正功,故系统储存的势能增加。
18. 从b到a 先增大后减小再增大再减小
【解析】
【详解】
[1]由安培定可知导线中的电流方向为从b到a;
[2]通电导线附近,越靠近导线磁感应强度越大,线框下边刚刚到ab所在平面,线框的磁通量最大,当线框中点到达ab所在平面,磁通量减小到0,当线框上边刚到ab所在平面时磁通量反向增加到最大,再继续向下,磁通量减小,所以线框内的磁通量变化情况是先增大后减小再增大再减小。
19. 垂直纸面向里面
【解析】
【详解】
[1][2].根据右手螺旋定则可知两导线在a点形成磁场方向相同,由于两导线电流大小相等,a点与两导线的距离也相等,故单根导线在a点形成磁感应强度大小为0.5B,由于a与b与导线2距离相等,故撤掉导线1后,b点磁感应强度大小为0.5B,根据安培定则可知b点磁场方向垂直纸面向里。
20.如下图所示。
【解析】
【详解】
根据直线电流磁场方向的判断(右手螺旋定则),可知形电流周围磁感线为顺时针方向,即小磁针N极方向。根据通电螺线管磁场方向的判断(右手螺旋定则),可知小磁针处于从左侧N极指向右侧S极的磁感线作用中。
21.
【解析】
【详解】
依题意,电子沿逆时针做匀速圆周运动,电流的方向为顺时针,根据安培定则,A点的磁感应强度BA方向沿着轴线向下。
22.见解析
【解析】
【分析】
【详解】
若改用两节或者更多的电池,通电时,小磁针偏转变快;把小磁针放在距离导线稍远的地方进行实验,小磁针偏转变慢;如果把导线水平放置且与小磁针垂直进行实验,小磁针不偏转;小磁针偏转意味着所在处的磁场发生了变化,即电流产生了磁场;小磁针偏转后静止时的指向与所在处磁场的方向有关,即磁场是有方向的;小磁针偏转的快慢意味着所在处磁场的强弱不同,即磁场是有强弱之分的。
23.(1);(2);(3) 。
【解析】
【分析】
【详解】
(1)通过某一面的磁通量,可理解为穿过该面的磁感线条数,在题设条件下,磁通量应等于磁感应强度B与线圈在磁场中的面积的乘积,故有
(2)将视图改画成如图所示(从上往下看),可见穿过线框的磁通量与(1)一样,所以
(3)按题意作出示意图如图所示,可以看出,转过后整个线框恰好全部进入磁场区域,此时有
24.见解析
【解析】
【详解】
电场强度和磁感应强度都是按照比值法来定义的,它们都体现了比值与试探电荷(或一小段通电直导线)无关的本质,比值的大小和方向完全由电场或磁场本身决定的。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页