人教版高中物理选修3-1作业：几种常见的磁场(含答案)

1、几种常见的磁场课后作业一、选择题（8 X5',均0分）1 .关于磁感线，下列说法正确的是（）A.它一定是闭合曲线B.它可以用来表示磁场的强弱C.它起始于N极而终止于S极D.在磁体内部磁感线方向由S极指向N极解析：磁感线是闭合曲线，在磁体的外部是从 N极到S极，而在磁体内部是 从S极到N极.答案：ABD2.如图8所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转.这束带电粒子束可能是（）A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束D.向左飞行的负离子束解析：小磁针S极向纸内偏转，即N极向纸外偏转.根据磁场方向的规定, 带电粒子在飞过小磁针上方时

2、产生的磁场方向在粒子束的下方是垂直纸面向外 的，所以，根据电流方向的规定及安培定则，电荷产生的电流方向应该是自右向 左，这样的电流有两种可能：一是自右向左飞行的正离子束；二是自左向右飞行 的负离子束.故正确答案是 B、C.答案：BC d图93. （2011 全国卷如图9,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流Ii和I2,且Ii>l2； a, b, c, d为导线某一横截面所在平面内的四点，且 a, b, c与两导线共面；b点在两导线之间，b , d的连线与导线所在平面垂直.磁感应 强度可能为零的点是（）A . a点B . b点C. c点D. d点解析：根据右手螺旋定则，Ii和I2虽

3、然在a点形成的磁感应强度的方向相反，但由于Ii >包 且a点距Ii较近，a点的磁感应强度的方向向上，所以不可能为零，A错；同理c点的磁感应强度可能为零，C正确；Ii, I2在b点形成的磁感应强度的方向相同，不可能为零，B错；因b、d的连线与导线所在平面垂直，d点也在 两导线之间，Ii、I2在d点形成的磁感应强度的方向不可能相反，磁感应强度不可 能为零，D错.答案：C4.关于磁通量，下列说法中正确的是（）A.磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量B.磁通量越大，磁感应强度越大C.穿过某一面积的磁通量为零，则该处磁感应强度不一定为零D.磁通量就是磁感应强度解析：磁通量二B S是标量,有方向是

4、人为规定的.当磁感线与线圈平行时,尽管磁通量为零，但B不为零.答案：C()A.小磁针B的N极向纸外转B.小磁针B的N极向纸内转C .小磁针B不转动D.无法判断解析：根据小磁针A的运动方向，运用右手螺旋定则可判断出小磁针 B上方 的导线中电流的方向为从右向左，再根据它产生的磁场方向可判断小磁针 B的转 动情况.答案：A6 .如图11所示，一个正电子沿着逆时针方向做匀速圆周运动，则此正电子 的运动（）图11A.不产生磁场B.产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里C.产生磁场，圆心处的磁场方向垂直线面向外D.只有圆周内侧产生磁场解析：正电子做圆周运动可以等效为一个环形电流，然后由右手螺旋定则可 以判

5、定圆心处的磁场方向.答案：C图127,铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图12所示，则铁环中心。处的 磁场方向为（）A.向下B.向上C.垂直纸面向里D .垂直纸面向外解析：由安培定则可判断出左、右两线圈的上端都是N极，下端都是S极，故O点处磁场方向向下.答案：A图138.在同一平面有四根彼此绝缘的通电直导线，如图 13所示，四根导线中电 流I4=l3>l2>ll,要使O点磁场增强，则应切断哪一根导线中的电流 （）A. IiB. I2C. I3D. I4解析：根据安培定则，Ii、12、13、I4在O点的磁场方向分别为垂直于纸面向 里、向里、向里、向外，且I3=I4,切断I4则使方向

6、相反的磁感应强度减小，可使 O点的磁场增强.本题考查了直线电流磁场的分布及磁场的叠加的定性判断.要 求同学们熟悉常见磁场的空间分布及磁场方向的判定.答案：D二、非选择题（9、10题各10分,11、12题各20分,共60分）图149 .如图14所示，是两个同心闭合线圈的俯视图，若内线圈中通以图示方向 的电流I,则当I增大时，穿过外线圈中的磁通量将 （填“增大”、“减小” 或“不变”）解析：内线圈产生的磁场相当于条形磁铁产生的磁场，内线圈内部的磁感线为“X”，而外部为“工 开始时外线圈的磁通量 为内部磁感线“X”的条数减去 外部磁感线向外穿过线圈的条数.当电流增大时，内部磁感线增加，增加的磁感 线

7、全部垂直纸面向里穿过线圈，但外部增加的磁感线就不一定穿过线圈，虽然向 里和向外穿过线圈的磁感线都增加，但穿过线圈的外部磁感线条数极少，抵消之 后磁通量是增加的.答案：增大10 .某处匀强磁场方向竖直向下，大小为 0.1 T.某线圈ABCD,边长为20 cm.放在水平面上，当把线圈 CD侧抬起至与水平方向成60°角时，穿过线圈平面 的磁通量改变了 解析： 初态磁通量：i = B S=0.1 X0.22 Wb =0.004 Wb ,末态磁通量：2=BScos60。=0.1 X0.22X-Wb =0.002 Wb ,所以八二i-2 = 0.002 Wb.2答案：0.002 Wb11 .如图

8、15所示，在U形铁芯上套有两个螺线管，问螺线管如何与电源相连，才能使小磁针静止时的指向如图所示.试在图上用实线画出连接图，并且要 求串联.解：如图16所示.图1612 .有一个100匝的线圈，其横截面是边长为 L = 0.20 m的正方形，放在 磁感应强度为B = 0.50 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直.若将这个线圈横 截面的形状由正方形改变成圆形（横截面的周长不变），在这一过程中穿过线圈的磁 通量改变了多少？解：线圈横截面是正方形时的面积： S1 = L2 = （0.20）2 m2 = 4.0X10-2 m2.此 时穿过线圈的磁通量 1 = BS1=0.50 X4.0 X10-2 Wb

9、 =2.0X10-2 Wb.截面形状为 圆形时，其半径r = 4L/2兀=2L/兀.截面积大小 S2=兀（2L/兀）2=16/（100兀）m2.穿过线圈的磁通量： 2=BS2 = 0.50 X16/（100 兀）Wb =2.55X10-2 Wb.所以，磁通量的变化：八二2一1 = （2.55 -2.0） X10-2 Wb =5.5X10-3 Wb.解析：磁通量=BS的计算有几点要注意：（1）S是指闭合回路中包含磁场的 那部分有效面积.如图17所示，若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁 场B垂直，面积分别为S1和S2 ,且S1> S2,但磁场区域恰好只有 ABCD那么大， 穿过S1和