本人声明:本资源属本人原创作品,授予21世纪教育网独家发行。
第三章 磁场
几种常见的磁场 同步练习题
(考试时间为60分钟,试卷满分60分)
选择题(本题共10小题;每小题4分,共40分)
1.如图所示为电流产生磁场的分布图,正确的分布图是( )
A. ①③ B. ②③
C. ①④ D. ②④
【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。21世纪教育网版权所有
2.如图,有一条通有恒定电流的长直导线,在其右侧有一个闭合的矩形线圈abcd,线圈的ab边与导线之间隔开一段距离且与直导线平行。开始时直导线与矩形线圈共面,现让矩形线圈绕其某边转动,在转动90°的过程中,直导线中电流产生的磁场穿过矩形线圈的磁通量的变化情况是( )
A. 绕ab边转动时,磁通量一直减小到零
B. 绕ab边转动时,磁通量先减小后增大
C. 绕cd边转动时,磁通量一直减小到零
D. 绕cd边转动时,磁通量先减小后增大
【答案】:D
【解析】:线圈绕ab边转动90°过程中,穿过线圈的磁通量逐渐减小但不为零,选项A、B错误;绕cd边转动90°过程中,由于线圈平面和磁场方向的夹角变化,穿过线圈的磁通量先减小后增大,选项D正确,A、B、C错误。
3.如图,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是( )21cnjy.com
A. O点处的磁感应强度为零
B. a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反
C. c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同
D. a、c两点处磁感应强度的方向不同
【答案】:C
【解析】:根据安培定则,M、N处电流在O点处的磁感应强度方向相同,都垂直MN连线向下,O点处的磁感应强度不为零,选项A错误;由对称关系可知,a、b两点处的磁感应强度大小相等。磁感应强度方向都垂直MN连线向下,方向相同,选项B错误;c、d两点处的磁感应强度方向都垂直MN连线向下,方向相同,大小相等,a、c两点处的磁感应强度的方向相同,选项C正确、D错误。
4.(多选)关于安培假说解释的一些现象,下列说法中正确的是( )
A. 磁与电紧密联系,有磁必有电,有电必有磁
B. 不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动
C. 对外显示磁性的物质的分子电流取向大致相同
D. 磁体内分子电流总是存在的,因此,任何磁体都不会失去磁性
【答案】:BC
【解析】:磁与电是紧密联系的,但“磁生电”“电生磁”都有一定的条件,运动的电荷产生磁场,但一个静止的点电荷周围就没有磁场;分子电流假说揭示了磁现象的电本质,磁体的磁场和电流的磁场一样都是由运动电荷产生的,磁体内部只要当分子电流取向大体一致时,就显示出磁性,当分子电流取向不一致时,就没有磁性,所以正确选项为BC。www.21-cn-jy.com
5.下列关于磁通量的论述中正确的是( )
A. 磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大
B. 匀强磁场中,穿过线圈的磁感线条数越多,则磁通量越大
C. 穿过线圈的磁通量为零的地方,磁感应强度一定为零
D. 磁感应强度越大的地方,线圈的面积越大,则穿过线圈的磁通量越大
【答案】:B
【解析】:穿过线圈的磁通量大小不仅跟磁感应强度有关,还与线圈放置的位置有关,当磁感线与线圈平面平行时,穿过线圈的磁通量为零,选项A、C、D错误;磁通量的物理意义是匀强磁场中穿过某一面积的磁感线条数,穿过线圈的磁感线条数越多,则磁通量越大,选项B正确。21·世纪*教育网
6.一块磁铁从高处掉到地上,虽然没有断,但磁性变弱了,这是因为( )
A.磁铁被磁化了
B.磁铁因剧烈震动而退磁了
C.磁铁是非磁性物质
D.磁铁是软磁性材料
【答案】:B
【解析】:磁铁掉到地上时,分子电流的取向由大致一致变得杂乱无章,分子电流的磁场相互抵消,对外不显磁性。2-1-c-n-j-y
7.磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性,根据安培的分子电流假说,其原因是( )
A.分子电流消失
B.分子电流取向变得大致相同
C.分子电流取向变得杂乱
D.分子电流减弱
【答案】:C
【解析】:磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性,是因为激烈的热运动或机械振动使分子电流的取向变得杂乱无章了。【出处:21教育名师】
8.如图所示,在条形磁铁外套有A、B两个大小不同的圆环,穿过A环的磁通量ΦA与穿过B环的磁通量ΦB相比较( )【版权所有:21教育】
A.ΦA>ΦB B.ΦA<ΦB
C.ΦA=ΦB D.不能确定
【答案】:A
【解析】:本题考查磁通量的概念,Φ=Φ内-Φ外,对A、B两环,Φ内相同,而对于Φ外,穿过B环的大于A环的,所以ΦA>ΦB,故正确选项为A。
9.欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时, 因无电源和电流表,他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源,用小磁针的偏转检测电流,具体做法是:在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方,平行于小磁针水平放置一直导线,当该导线中通有电流时,小磁针会发生偏转;当通过该导线电流为I时,小磁针偏转了30°,问当他发现小磁针偏转的角度增大到60°时,通过该直导线的电流为(直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)( )
A.2I B.3I
C.I D.无法确定
【答案】:B
【解析】:小磁针所在位置的磁场为地磁场和电流产生的磁场的矢量和,如图所示:
当夹角为30°时,B电1=kI=B地tan30°;当夹角为60°时, B电2=kI1=B地tan60°,联立解得I1=3I,B选项正确.【来源:21·世纪·教育·网】
10.如图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( )www-2-1-cnjy-com
A.a处 B.b处
C.c处 D.无法判断
【答案】:A
【解析】:通电螺线管的磁场类似于条形磁铁的磁场,内部最强,两端外侧稍弱,外部的中间部分最弱.
二、解答题(本题共3小题,共20分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。)
11.(7分)三根平行长直导线,分别垂直地通过一等腰直角三角形的三个顶点,如图所示.现在使每条通电导线在斜边中点处所产生的磁感应强度大小均为B,则该处实际磁感应强度的大小如何?方向如何?21·cn·jy·com
【答案】:B 方向与斜边夹角为arctan2
【解析】:根据安培定则,I1和I3在O点处产生的磁感应强度的方向相同,大小均为B,合成大小为2B,I2在O点产生的磁感应强度与它们垂直,如图所示.由大小均为B可知,O点处实际磁感应强度的大小B0==B.
设B0与斜边夹角为α,则:tanα==2.
所以α=arctan2.即为B0的方向.
12.(6分)如图所示是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图.其工作原理类似于打点计时器,当电磁铁通入电流时,可吸引或排斥上部的小磁铁,从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用,达到对外充气的效果.请回答以下问题: 21*cnjy*com
(1)当电流从电磁铁的接线柱a流入时,发现吸引小磁铁向下运动,则电磁铁的上端为________极,小磁铁的下端为________极.21教育网
(2)你认为这种充气泵是利用直流电好,还是利用交流电好?答案:
(3)缠绕电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料.硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性,而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了.你认为这种铁芯最好用________材料制作.【来源:21cnj*y.co*m】
【答案】:(1)S N (2)交流电 (3)软磁性
【解析】:(1)由安培定则可以判断出电磁铁上端为S极,小磁铁下端为N极.
(2)如果用直流电,小磁铁要么被吸引不放,要么被排斥远离,无法进行连续的充气,故用交流电好.
(3)因为需要连续充气,所以应该用软磁性材料制作.
13.(7分)一个面积是40㎝2的导线框,垂直地放在匀强磁场中,穿过它的磁通量为0.8Wb,则匀强磁场的磁感应强度多大?若放入一个面积为100㎝2的导线框于该磁场中,并使线框的平面与磁场方向成30°角,则穿过该线框的磁通量多大?2·1·c·n·j·y
【答案】:200T 1wb
【解析】:因为,所以=200T,因为线框与磁场成30度角,因此,
投影面积为S=50cm2,因此,磁通量为1wb.
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第三章 磁场
几种常见的磁场 同步练习题
(考试时间为60分钟,试卷满分60分)
选择题(本题共10小题;每小题4分,共40分)
1.如图所示为电流产生磁场的分布图,正确的分布图是( )
A. ①③ B. ②③
C. ①④ D. ②④
2.如图,有一条通有恒定电流的长直导线,在其右侧有一个闭合的矩形线圈abcd,线圈的ab边与导线之间隔开一段距离且与直导线平行。开始时直导线与矩形线圈共面,现让矩形线圈绕其某边转动,在转动90°的过程中,直导线中电流产生的磁场穿过矩形线圈的磁通量的变化情况是( )
A. 绕ab边转动时,磁通量一直减小到零
B. 绕ab边转动时,磁通量先减小后增大
C. 绕cd边转动时,磁通量一直减小到零
D. 绕cd边转动时,磁通量先减小后增大
3.如图,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是( )21·世纪*教育网
A. O点处的磁感应强度为零
B. a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反
C. c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同
D. a、c两点处磁感应强度的方向不同
4.(多选)关于安培假说解释的一些现象,下列说法中正确的是( )
A. 磁与电紧密联系,有磁必有电,有电必有磁
B. 不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动
C. 对外显示磁性的物质的分子电流取向大致相同
D. 磁体内分子电流总是存在的,因此,任何磁体都不会失去磁性
5.下列关于磁通量的论述中正确的是( )
A. 磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大
B. 匀强磁场中,穿过线圈的磁感线条数越多,则磁通量越大
C. 穿过线圈的磁通量为零的地方,磁感应强度一定为零
D. 磁感应强度越大的地方,线圈的面积越大,则穿过线圈的磁通量越大
6.一块磁铁从高处掉到地上,虽然没有断,但磁性变弱了,这是因为( )
A.磁铁被磁化了
B.磁铁因剧烈震动而退磁了
C.磁铁是非磁性物质
D.磁铁是软磁性材料
7.磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性,根据安培的分子电流假说,其原因是( )
A.分子电流消失
B.分子电流取向变得大致相同
C.分子电流取向变得杂乱
D.分子电流减弱
8.如图所示,在条形磁铁外套有A、B两个大小不同的圆环,穿过A环的磁通量ΦA与穿过B环的磁通量ΦB相比较( )21世纪教育网版权所有
A.ΦA>ΦB B.ΦA<ΦB
C.ΦA=ΦB D.不能确定
9.欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时, 因无电源和电流表,他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源,用小磁针的偏转检测电流,具体做法是:在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方,平行于小磁针水平放置一直导线,当该导线中通有电流时,小磁针会发生偏转;当通过该导线电流为I时,小磁针偏转了30°,问当他发现小磁针偏转的角度增大到60°时,通过该直导线的电流为(直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)( )
A.2I B.3I
C.I D.无法确定
10.如图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( )21教育网
A.a处 B.b处
C.c处 D.无法判断
二、解答题(本题共3小题,共20分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。)
11.(7分)三根平行长直导线,分别垂直地通过一等腰直角三角形的三个顶点,如图所示.现在使每条通电导线在斜边中点处所产生的磁感应强度大小均为B,则该处实际磁感应强度的大小如何?方向如何?21cnjy.com
12.(6分)如图所示是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图.其工作原理类似于打点计时器,当电磁铁通入电流时,可吸引或排斥上部的小磁铁,从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用,达到对外充气的效果.请回答以下问题:21·cn·jy·com
(1)当电流从电磁铁的接线柱a流入时,发现吸引小磁铁向下运动,则电磁铁的上端为________极,小磁铁的下端为________极.www.21-cn-jy.com
(2)你认为这种充气泵是利用直流电好,还是利用交流电好?答案:
(3)缠绕电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料.硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性,而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了.你认为这种铁芯最好用________材料制作.2·1·c·n·j·y
13.(7分)一个面积是40㎝2的导线框,垂直地放在匀强磁场中,穿过它的磁通量为0.8Wb,则匀强磁场的磁感应强度多大?若放入一个面积为100㎝2的导线框于该磁场中,并使线框的平面与磁场方向成30°角,则穿过该线框的磁通量多大?【来源:21·世纪·教育·网】