高中物理魯科版1第五章磁場 2023版第5章章末綜合測評(píng)5_第1頁
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文檔簡介

章末綜合測評(píng)(五)(時(shí)間:60分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共10小題,每小題6分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~6題只有一項(xiàng)符合題目要求,第7~10題有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)1.下列關(guān)于磁感線的敘述,正確的是()A.磁感線是磁場中確實(shí)存在的一種曲線B.磁感線總是從N極指向S極C.磁感線是由磁場中的鐵屑形成的D.磁感線是根據(jù)磁場的性質(zhì)人為地畫出來的曲線【解析】磁感線是人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋龃艌龆藶楫嫵鰜淼那€,實(shí)際是不存在的,故A、C錯(cuò)誤,D正確.磁感線是閉合的曲線,磁體外部磁感線方向從N極指向S極,而磁體內(nèi)部磁感線方向由S極指向N極,故B錯(cuò)誤.【答案】D2.19世紀(jì)20年代,以塞貝克(數(shù)學(xué)家)為代表的科學(xué)家已認(rèn)識(shí)到溫度差會(huì)引起電流.安培考慮到地球自轉(zhuǎn)造成了太陽照射后正面與背面的溫度差,從而提出如下假設(shè):地球磁場是由繞地球的環(huán)形電流引起的,則該假設(shè)中的電流方向是(注:磁子午線是地球磁場N極與S極在地球表面的連線)()A.由西向東垂直磁子午線B.由東向西垂直磁子午線C.由南向北沿磁子午線D.由赤道向兩極沿磁子午線【解析】由于地磁場的N極在地理上的南極附近,如果地球磁場是由繞地球的環(huán)形電流引起的,據(jù)安培定則,該環(huán)形電流應(yīng)該由東向西,垂直磁子午線,所以正確,選項(xiàng)是B.【答案】B3.在下列圖中,分別給出了導(dǎo)線中的電流方向或磁場中某處小磁針N極的指向或磁感線方向.其對(duì)應(yīng)不正確的是()【解析】由安培定則判斷C、D正確;又因小磁針靜止時(shí)N極所指的方向與磁場方向相同,A正確B錯(cuò)誤.【答案】B4.如圖1所示的磁場中豎直放置兩個(gè)面積相同的閉合線圈S1(左)、S2(右),由圖可知穿過線圈S1、S2的磁通量大小關(guān)系正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào):34022152】圖1A.穿過線圈S1的磁通量比較大B.穿過線圈S2的磁通量比較大C.穿過線圈S1、S2的磁通量一樣大D.不能比較【解析】磁通量的大小可以用磁感線的條數(shù)來表示,穿過線圈S1的條數(shù)多,磁通量比較大,A對(duì).【答案】A5.如圖2所示,足夠長的直線ab靠近通電螺線管,與螺線管平行.用磁傳感器測量ab上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示的大致圖象是()【導(dǎo)學(xué)號(hào):34022153】圖2【解析】通電螺線管外部中間處的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小,兩端磁感應(yīng)強(qiáng)度最大,沿兩端往外磁感應(yīng)強(qiáng)度減小,所以用磁傳感器測量ab上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示的大致圖象是C.【答案】C6.如圖3所示,環(huán)形金屬軟彈簧,套在條形磁鐵的中心位置.若將彈簧沿半徑向外拉,使其面積增大,則穿過彈簧所包圍面積的磁通量將()圖3A.增大 B.減小C.不變 D.無法確定如何變化【解析】由條形磁鐵磁場的內(nèi)、外分布情況知,彈簧包圍面積增大,穿過包圍面積的磁感線的凈條數(shù)減少,故B正確.【答案】B7.三條在同一平面(紙面)內(nèi)的長直絕緣導(dǎo)線搭成一等邊三角形.在導(dǎo)線中通過的電流均為I,電流方向如圖4所示.a(chǎn)、b和c三點(diǎn)分別位于三角形的三個(gè)頂角的平分線上,且到相應(yīng)頂點(diǎn)的距離相等.將a、b和c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別記為B1、B2和B3.下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào):34022154】圖4A.B1=B2<B3B.B1=B2=B3C.a(chǎn)和b處磁場方向垂直于紙面向外,c處磁場方向垂直于紙面向里D.a(chǎn)處磁場方向垂直于紙面向外,b和c處磁場方向垂直于紙面向里【解析】由于通過三條導(dǎo)線的電流大小相等,結(jié)合安培定則,可判斷出三條導(dǎo)線在a、b處產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向外,在c處垂直紙面向里,且B1=B2<B3,故選A、C.【答案】AC8.下列說法正確的是()A.通過某平面的磁感線條數(shù)為零,則此平面處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零B.空間某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場方向C.凡是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小處處相等的磁場就是勻強(qiáng)磁場D.磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,則通過放在該處的某平面的磁感線條數(shù)一定為零【解析】磁感應(yīng)強(qiáng)度反映磁場的強(qiáng)弱和方向,它的方向就是該處磁場的方向,故B項(xiàng)正確;磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,放在該處的某平面無磁感線穿過,故D項(xiàng)正確;若某平面無磁感線穿過,可能磁場很強(qiáng),只是平面平行于磁場放置而導(dǎo)致磁感線穿過該平面的條數(shù)為零,所以A項(xiàng)錯(cuò)誤;磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,既有大小又有方向,只有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向處處相同的磁場才是勻強(qiáng)磁場,C項(xiàng)錯(cuò)誤.【答案】BD9.在三維直角坐標(biāo)系中,電子沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),如圖5所示,則()【導(dǎo)學(xué)號(hào):34022155】圖5A.利用安培定則判定電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁場方向時(shí),大拇指應(yīng)沿電子的運(yùn)動(dòng)方向B.利用安培定則判定電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁場方向時(shí),大拇指應(yīng)沿形成的電流方向C.由電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁場在圖示a處方向沿+x方向D.由電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁場在圖示a處方向沿-x方向【解析】由安培定則知,伸直的拇指所指的方向與電流的方向一致.A錯(cuò),B對(duì).彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向.在a點(diǎn)的切線方向沿-x方向,所以C錯(cuò),D對(duì).【答案】BD10.如圖6所示,處于同一平面內(nèi)的兩根平行長直導(dǎo)線中通有方向相反、大小不同的電流,這兩根導(dǎo)線把它們所在的平面分成a、b、c三個(gè)區(qū)域,則磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的區(qū)域()圖6A.可能出現(xiàn)在b區(qū)B.可能出現(xiàn)在a區(qū)C.可能同時(shí)出現(xiàn)在a、c區(qū)D.可能出現(xiàn)在c區(qū)【解析】根據(jù)安培定則判斷得知:電流I1在a區(qū)域產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外,在b、c區(qū)域產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里;電流I2在a、b區(qū)域產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里,在c區(qū)域產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外,所以在a、c兩區(qū)域磁場方向相反,又I1、I2大小不同,則產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可能相等.【答案】BD二、計(jì)算題(本題共3小題,共40分.按題目要求作答.)11.(12分)已知山東地面處的地磁場水平分量約為3×10-5T,某校物理興趣小組做估測磁體附近磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn).他們將一小羅盤磁針放在一個(gè)水平放置的螺線管的軸線上,如圖7所示.小磁針靜止時(shí)N極指向y軸正方向,當(dāng)接通電源后,發(fā)現(xiàn)小磁針N極指向與y軸正方向成60°角的方向.請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)明螺線管導(dǎo)線的繞向,并求出該通電螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。?保留一位有效數(shù)字)圖7【解析】根據(jù)小磁針的指向可知該處磁場的方向如圖所示:接通電源后,小磁針N極指向的是地磁場和螺線管的磁場的疊加磁場的方向,由此可判定螺線管的磁場在小磁針處方向水平向右,由安培定則判定螺線管導(dǎo)線繞向如圖所示.由題意知地磁場水平分量By=3×10-5T,設(shè)通電螺線管產(chǎn)生的磁場為Bx.由圖知eq\f(Bx,By)=tan60°,解得Bx=3×10-5×eq\r(3)T≈5×10-5T.【答案】見解析圖5×10-5T12.(12分)如圖8所示,一個(gè)矩形線圈abcd的面積為S,放在直角坐標(biāo)系內(nèi),線圈平面垂直于Oxy平面,與x、y軸的夾角分別為α=30°、β=60°,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.則當(dāng)磁場方向分別沿x、y、z軸方向時(shí),穿過線圈的磁通量各是多少?圖8【解析】當(dāng)磁場方向沿x軸方向時(shí),穿過線圈的磁通量Φ1=BSsinα=eq\f(1,2)BS;當(dāng)磁場方向沿y軸方向時(shí),穿過線圈的磁通量Φ2=BSsinβ=eq\f(\r(3),2)BS;當(dāng)磁場方向沿z軸方向時(shí),穿過線圈的磁通量Φ3=BSsin0°=0.【答案】eq\f(1,2)BSeq\f(\r(3),2)BS0圖913.(16分)如圖9所示為發(fā)電機(jī)的原理圖.發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子為一邊長為0.3m的正方形線圈,處于B=T的勻強(qiáng)磁場中.(1)當(dāng)線圈平面與磁場方向夾角為45°時(shí),穿過線圈的磁通量是多少?(2)當(dāng)線圈以ab邊為軸沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過90°的過程中,穿過線圈的磁通量的變化量是多少?(3)當(dāng)線圈以ab邊為軸沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)過90°的過程中,穿過線圈的磁通量的變化量是多少?【導(dǎo)學(xué)號(hào):34022156】【解析】(1)由Φ=BS⊥得:Φ=BSsin45°=BL2sin45°=eq\f(\r(2),2)××Wb=×10-2Wb.(2)初狀態(tài)時(shí),Φ1=BL2sin45°=××eq\f(\r(2),2)Wb=×10-2Wb.末狀態(tài)磁感

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