人教版高中物理选修3-1:3.3 几种常见的磁场 同步课时练习 下载本文

线圈中通以如图所示方向的电流时( )

A.小磁针N极向里转 B.小磁针N极向外转

C.小磁针在纸面内向左摆动 D.小磁针在纸面内向右摆动

解析:根据安培定则,小磁针所在处磁场方向垂直于纸面向里,故小磁针N应向里转.即A项正确.

答案:A

4.电路没接通时三个小磁针方向如图所示,试确定电路接通后三个小磁针的转向及最后的指向.

解析:接通电源后,螺线管的磁场内部从左指向右,外部从右指向左,如图所示,故小磁针1顺时针转动,小磁针3逆时针转动,小磁针2基本不动.

答案:小磁针1顺时针转动,小磁针3逆时针转动,小磁针2基本不动

要点三 对磁通量的理解和计算

5.(多选)下列关于磁通量的说法中正确的是( ) A.磁通量是反映磁场强弱和方向的物理量

B.某一面积上的磁通量表示穿过此面积的磁感线的净条数 C.在磁场中所取的面积越大,穿过该面积的磁通量越大 D.穿过任何封闭曲面的磁通量一定为零

解析:磁通量Φ是磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积,即Φ=BS,表示穿过磁场中某面积的磁感线的净条数,Φ只有大小,没有方向,是标量,A项错误,B项正确;磁通量Φ的大小由B、S共同决定,所以面积大,Φ不一定大,C项错误;由于磁感线是闭合曲线,所以只要有磁感线穿入封闭曲面,如一

个球面,则该磁感线必然从该曲面穿出,D项正确.

答案:BD 6.

如图所示,两个同心放置的平面金属圆环,条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直,则通过两圆环的磁通量Φa、Φb间的关系是( )

A.Φa>Φb B.Φa<Φb C.Φa=Φb D.不能确定 解析:

本题考查磁通量的概念,Φ=Φ内-Φ外.分别画出穿过A、B环的磁感线的分布如图所示,磁铁内的磁感线条数与其外部的磁感线条数相等.穿过A、B环的磁感线条数应该这样粗略计算,用磁铁内的磁感线总条数减去磁铁外每个环中的磁感线条数(因为磁铁内、外磁感线的方向相反).很明显,磁铁外部的磁感线穿过B环的条数比A环的多,故B环中剩下的净磁感线条数比A环中剩下的净磁感线条数少,所以ΦA>ΦB.故A项正确,B、C、D三项都错误.

答案:A

要点四 磁场的叠加

7.(多选)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形,在导线中通过的电流均为I,方向如图所示.a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上,且到相应顶点的距离相等.将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3,下列说法正确的是( )

A.B1=B2

B.B1=B2=B3

C.a和b处磁场方向垂直于纸面向外,c处磁场方向垂直于纸面向里

D.a处磁场方向垂直于纸面向外,b和c处磁场方向垂直于纸面向里

解析:本题考查磁场的叠加,由于通过三条导线的电流大小相等,结合安培定则可判断出三条导线在a、b处产生的合磁感应强度垂直纸面向外,在c处垂直纸面向里,且B1=B2

答案:AC 8.

如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度B=1 T水平向右的匀强磁场中,以导线截面的中心为圆心,半径为r的圆周上有a、b、c、d四点,已知a点的实际磁感应强度为零,则b、c、d三点的磁感应强度分别是多少?方向如何?

解析:

由a点合磁感应强度为零知,该电流在a点的磁感应强度方向向左,大小为1 T,由安培定则知,b点的实际磁感应强度为两磁场的合磁场的磁感应强度,由平行四边形定则知Bb=2 T,方向斜向上,与B的方向夹角为45°,c点的磁感应强度为Bc=2 T,d点的磁感应强度为Bd=2 T,方向斜向下,与B的方向成45°角.

答案:见解析

基础达标

1.下列关于磁感线的描述正确的是( ) A.磁感线可以形象地描述各点磁场的方向 B.磁感线是磁场中客观存在的线

C.磁感线总是从磁铁的N极出发,到S极终止 D.实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线

解析:磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想线,它可以描述磁场的强弱和方向,A项正确,B项错误;磁铁的外部,磁感线从N极到S极,内部从S极到N极,内、外部磁感线为闭合曲线,C项错误;实验中观察到的铁屑的分布只是模拟磁感线的形状,不是磁感线,磁感线是假想线,D项错误.

答案:A 2.(多选)[2019·吉林省长春六中月考]导线中分别通图示方向的电流,小磁针静止时N极垂直纸面向里的是( )

解析:A图中通电直导线中的电流从左向右,根据右手螺旋定则,电流在小磁针所处的位置产生的磁场方向垂直纸面向里,所以小磁针静止时N极垂直纸面向里,故A项正确;B图中,根据右手螺旋定则,磁场的方向为逆时针方向(从上向下看),因此小磁针静止时N极垂直纸面向里,故B项正确;C图中,根据环形导线的电流方向,由右手螺旋定则,可知小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外,所以小磁针静止时N极垂直纸面向外,故C项错误;D图中,根据右手螺旋定则,结合电流的方向,可知通电螺线管的内部磁场方向由右向左,则小磁针静止时N极指向左,故D项错误.

答案:AB 3.