2024-2025學年高中物理第三章磁場3幾種常見的磁澄時作業(yè)含解析新人教版選修3-1

PAGE4-幾種常見的磁場一、單項選擇題1．關于磁感線，下列說法中正確的是()A．磁感線是真實存在于磁場中的有方向的曲線B．磁感線上任一點的切線方向，都跟該點磁場的方向相同C．磁鐵的磁感線從磁鐵的北極動身，終止于磁鐵的南極D．磁感線有可能出現(xiàn)相交的狀況解析：磁感線是人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋龃艌龆傧氲?，不是實際存在的，選項A錯誤；磁感線的切線方向和磁場方向相同，選項B正確；磁鐵外部的磁感線從磁鐵的北極動身，到達磁鐵的南極，在內(nèi)部磁感線從南極動身到達北極，形成閉合的曲線，選項C錯誤；磁感線不能相交，假如相交，交點處會出現(xiàn)兩個方向，與實際不符，選項D錯誤．答案：B2．如圖所示，一無限長直導線通有恒定電流，有一圓形線圈與其共面，則線圈在靠近直導線的過程中，通過線圈的磁通量將()A．增大B．減小C．不變D．由于條件不足，無法確定變更狀況解析：由題意知，通電直導線產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，離導線越近磁場越強，磁感線越密，則當線圈靠近通電導線時，穿過線圈的磁感線的條數(shù)越來越多，磁通量將漸漸增大，故選A.答案：A3．如圖所示為磁場、磁場作用力演示儀中的赫姆霍茲線圈，當在線圈中心處掛上一個小磁針，且與線圈在同一平面內(nèi)，則當赫姆霍茲線圈中通以如圖所示方向的電流時()A．小磁針N極向里轉(zhuǎn)B．小磁針N極向外轉(zhuǎn)C．小磁針在紙面內(nèi)向左搖擺D．小磁針在紙面內(nèi)向右搖擺解析：由于線圈中電流沿順時針方向，依據(jù)安培定則可以確定，線圈內(nèi)部軸線上磁感線方向垂直于紙面對里．而小磁針N極受力方向和磁感線方向相同，故小磁針N極向里轉(zhuǎn)．答案：A4．一磁感應強度為B的勻強磁場方向水平向右，一面積為S的矩形線圈abcd如圖所示放置，平面abcd與豎直方向成θ角．將abcd繞ad軸轉(zhuǎn)180°角，則穿過線圈平面的磁通量的變更量為()A．0B．2BSC．2BScosθD．2BSsinθ解析：起先穿過線圈的磁通量為BScosθ，最終穿過線圈的磁通量是－BScosθ，變更量為2BScosθ，選項C正確．答案：C二、多項選擇題5．安培的分子電流假說可以用來說明下列哪些磁現(xiàn)象()A．磁體在高溫時失去磁性B．磁鐵經(jīng)過敲擊后磁性會減弱C．鐵磁類物質(zhì)放入磁場后具有磁性D．通電導線四周存在磁場解析：磁鐵內(nèi)部的分子電流的排布是大致相同的，在高溫時，分子電流的排布重新變得雜亂無章，故對外不顯磁性，A對；磁鐵經(jīng)過敲擊后，分子電流的排布重新變得雜亂無章，部分分子電流產(chǎn)生的磁場相互抵消，故磁性減弱，故B對；鐵磁類物質(zhì)放入磁場后磁鐵內(nèi)部的分子電流的排布是大致相同的，對外顯現(xiàn)磁性，C對；通電導線的磁場是由自由電荷的定向運動形成的，即產(chǎn)生磁場的不是分子電流，故D錯誤．答案：ABC6．下列關于磁通量的說法中正確的是()A．磁通量是反映磁場強弱和方向的物理量B．某一面積上的磁通量表示穿過此面積的磁感線的凈條數(shù)C．在磁場中所取的面積越大，穿過該面積的磁通量越大D．穿過任何封閉曲面的磁通量肯定為零解析：磁通量Φ是磁感應強度B與垂直于磁場方向的面積S的乘積，即Φ＝BS，表示穿過磁場中某面積的磁感線的凈條數(shù)，Φ只有大小，沒有方向，是標量，A錯誤，B正確；磁通量Φ的大小由B、S共同確定，所以面積大，Φ不肯定大，C錯誤；由于磁感線是閉合曲線，所以只要有磁感線穿入封閉曲面，如一個球面，則該磁感線必定從該曲面穿出，D正確．答案：BD7．如圖所示，A為通電線圈，電流方向如圖所示，B、C為與A在同一平面內(nèi)的兩同心圓，ΦB、ΦC分別為穿過兩圓面的磁通量的大小，下述推斷中正確的是()A．穿過兩圓面的磁通方向是垂直紙面對外B．穿過兩圓面的磁通方向是垂直紙面對里C．ΦB>ΦCD．ΦB<ΦC解析：由安培定則推斷，凡是垂直紙面對外的磁感線都集中在線圈內(nèi)，因磁感線是閉合曲線，則必有相應條數(shù)的磁感線垂直紙面對里，這些磁感線分布在線圈外，所以B、C圓面都有垂直紙面對里和向外的磁感線穿過，垂直紙面對外的磁感線條數(shù)相同，垂直紙面對里的磁感線條數(shù)不同，B圓面的較少，C圓面的較多，但都比垂直向外的少，所以穿過B、C的磁通量方向應垂直紙面對外，且ΦB>ΦC.答案：AC8．如圖所示，一根通電直導線垂直放在磁感應強度為1T的勻強磁場中，以導線截面的中心為圓心，半徑為r的圓周上有a、b、c、d四個點，已知a點的實際磁感應強度為零，則下列敘述正確的是()A．直導線中的電流方向垂直紙面對里B．b點的實際磁感應強度大小為eq\r(2)TC．c點的實際磁感應強度也為零D．d點的實際磁感應強度跟b點的相同解析：通電直導線產(chǎn)生的磁場是以通電直導線為圓心的同心圓，空間中某一處的磁感應強度為通電直導線產(chǎn)生的磁場與勻強磁場疊加后的矢量和．a(chǎn)點的實際磁感應強度為零，可知通電直導線在a點的磁感應強度大小為1T，方向向左，由安培定則可推斷出直導線中的電流方向垂直紙面對里，選項A正確；通電直導線在b、c、d點的磁感應強度大小均為1T，方向分別為豎直向上、水平向右、豎直向下，與勻強磁場疊加后的磁感應強度大小分別eq\r(2)T、2T和eq\r(2)T，方向分別為斜向右上方、水平向右和斜向右下方，所以選項B正確，選項C、D錯誤．答案：AB三、非選擇題9．如圖所示，線圈ABCO面積為0.4m2，勻強磁場的磁感應強度B＝0.1T，方向為x軸正方向，通過線圈的磁通量是多少？在線圈由圖示位置繞z解析：線圈ABCO與x軸正方向的勻強磁場平行，沒有一條磁感線穿過平面，所以磁通量等于0.在線圈由圖示位置繞z軸向下轉(zhuǎn)過60°時，線圈在垂直磁場方向的投影面積為0.4×sin6