3.3几种常见的磁场 作业Word版含解析

第3节　几种常见的磁场
基础训练
对安培定则的理解与应用
1.用安培定则来判定通电螺线管的电流方向跟它的磁感线方向之间的关系时,下列关于大拇指所指方向的说法正确的是(　B　)
A.大拇指所指的方向就是磁感线的方向
B.大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向
C.大拇指所指的方向就是螺线管外部磁感线的方向
D.以上说法都不对
解析:在安培定则的使用过程中,是右手握住螺线管,让四指弯曲所指的方向跟电流方向一致,拇指所指的方向就是磁感线的方向,该方向为螺线管内部磁感线的方向,螺线管外部的磁感线的方向与内部磁感线的方向相反。所以选项B正确,A,C,D错误。
2.在下列图中“?”表示直线电流方向垂直纸面向里,“☉”表示直线电流方向垂直纸面向外,则下列图形中能正确描绘直线电流周围的磁感线的是(　D　)
解析:右手握住直导线,大拇指所指方向为电流方向,四指弯曲方向为电流周围的磁场方向,故选项D正确,A,B,C错误。
3.铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如图所示,则铁环中心处的磁场方向为(　A　)
A.向下
B.向上
C.垂直于纸面向里
D.垂直于纸面向外
解析:根据安培定则得左侧线圈下边是S极,上边是N极,题图右侧线圈下边是S极,上边是N极,所以铁环环内的磁场方向从上向下,故A正确,B,C,D错误
4.如图所示,螺线管中通有电流,如果在图中的a,b,c三个位置上各放一个小磁针,其中a在螺线管内部,则(　D　)
A.放在a处的小磁针的N极向左
B.放在b处的小磁针的N极向左
C.放在c处的小磁针的S极向右
D.放在a处的小磁针的N极向右
解析:由安培定则,通电螺线管的磁场如图所示,右端为N极,左端为S极,在a点磁场方向向右,则小磁针在a点时,N极向右,A项错误,D项正确;在b点磁场方向向右,则小磁针在b点时,N极向右,B项错误;在c点,磁场方向向右,则小磁针在c点时,N极向右,S极向左,C项 错误。
磁感线的认识
5.下列关于磁场和磁感线的描述正确的是(　C　)
A.磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止
B.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S极
C.磁感线上任意一点的切线的方向就是该点的磁场方向
D.两条磁感线的空隙处不存在磁场
解析:磁感线与电场线不同,它是一条闭合曲线,在磁体的外部由N极到S极,而在磁体的内部则由S极到N极,故选项A错误。通电螺线管内部的磁感线和条形磁铁相似,由S极到N极,即磁场方向也是从S极指向N极,所以放置其中的小磁针N极必然是指向磁场方向,即螺线管的北极,故选项B错误。某点的磁场方向是用该点磁感线的切线方向来表示的,故选项C正确。磁感线是为研究问题方便而假想的曲线。磁场中磁感线有无数条,故提出两条磁感线之间是否有空隙,是否存在磁场等类似的问题是毫无意义的,故选项D错误。
6.关于磁感线和电场线,下列说法中正确的是(　A　)
A.磁感线是闭合曲线,而电场线不是闭合曲线
B.磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线
C.磁感线起始于N极,终止于S极;电场线起始于正电荷,终止于负 电荷
D.磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向
解析:由磁感线的特点知,A正确;点电荷周围电场线不平行,故B项错误;条形磁铁内部磁感线的方向由S极指向N极,故C错误;电场线和磁场线的疏密均可表示电场及磁场强弱,故D项错误。
7.通电螺线管内有一在磁场力作用下静止的小磁针,磁针指向如图所示,则(　B　)
A.螺线管的P端为N极,a接电源的正极
B.螺线管的P端为N极,a接电源的负极
C.螺线管的P端为S极,a接电源的正极
D.螺线管的P端为S极,a接电源的负极
解析:通电螺线管内轴线的磁场方向水平向左,则P端为N极,由安培定则知,a接电源负极,选项B正确。
8.如图所示,当开关S闭合后,小磁针处在通电电流的磁场中的位置正确的是(　D　)
解析:依据安培定则,判断出电流的磁场方向;再根据小磁针静止时N极的指向为磁场的方向,可知D正确。
对磁通量的认识及计算
9.(多选)彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面,下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是(　AB　)
解析:A项中,I1产生的磁场方向在线圈内向纸内,I2产生的磁场方向在线圈内向纸外,二者有可能刚好抵消使得线圈磁通量为零,故A项正确。B项中,I1产生的磁场方向在线圈内向纸外,I2产生的磁场方向在线圈内向纸内,二者有可能刚好抵消使得线圈磁通量为零,故B项正确。C项中,I1产生的磁场方向在线圈内向纸内,I2产生的磁场方向在线圈内也向纸内,二者不可能相互抵消,因此线圈内的磁通量不可能为零,故C项错误。D项中,I1产生的磁场方向在线圈内向纸外,I2产生的磁场方向在线圈内也向纸外,二者不可能相互抵消,因此线圈内的磁通量不可能为零,故D项错误。
10.在如图所示的磁场中有一个垂直于磁场方向放置的闭合圆环,现在将圆环从图示A位置水平向左移到B位置,穿过圆环的磁通量的变化情况是(　B　)
A.变小 B.变大
C.不变 D.先变小后变大
解析:磁通量的大小可以根据磁感线的条数多少进行分析判断,由图可知,由A到B的过程中,穿过线圈的磁感线条数变多,故说明磁通量增大,故B正确,A,C,D错误。
能力提升
11.如图所示,左侧水平台面上固定着条形磁铁,右侧固定着螺线管。闭合开关S后,下列判断正确的是(　C　)
A.螺线管内的磁场方向向右,磁铁受到的斥力向左
B.螺线管内的磁场方向向右,磁铁受到的斥力向右
C.螺线管内的磁场方向向左,磁铁受到的斥力向左
D.螺线管内的磁场方向向左,磁铁受到的斥力向右
解析:由安培定则可知,螺线管的N极在左端,螺线管内的磁场方向向左,磁铁受到的斥力向左,选项C正确。
12.磁铁的磁性变弱,需要充磁。充磁的方式有两种,图甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中,图乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间,a,b和c,d接直流电源,下列接线正确的是(充磁时应使外加磁场与磁铁的磁场方向相同)(　B　)
A.a接电源正极,b接电源负极,c接电源正极,d接电源负极
B.a接电源正极,b接电源负极,c接电源负极,d接电源正极
C.a接电源负极,b接电源正极,c接电源正极,d接电源负极
D.a接电源负极,b接电源正极,c接电源负极,d接电源正极
解析:甲图中,因磁铁在螺线管的内部,应使螺线管内磁感线方向从右向左(左端是N极,右端是S极),由安培定则可判定,a接电源正极,b接电源负极;乙图中,同理可知,右端是螺线管N极,左端是S极,由安培定则可判定c接电源负极,d接电源正极,B正确。