2018-2019学年高中物理第三章磁场3.3几种常见的磁场课后提升作业新人教版选修3-1

1、课后提升作业二十一几种常见的磁场(40分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1.如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹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】选A。由于线圈中电流沿顺时针方向，根据安培定则可以确定，线圈内部轴线上磁感线方向垂直于纸面向里。而小磁针N极受力方向和磁感线方向相同，故小磁针N极向里转。【补偿训练】当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是()【解析】选C。通电直

2、导线电流从左向右，根据安培定则，则小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时北极背离读者，故A错误；根据安培定则，磁场的方向沿逆时针方向(从上向下看)，因此小磁针静止时北极背离读者，故B错误；环形导线的电流方向如图所示，根据安培定则，则小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，小磁针1静止时北极指向读者，故C正确；根据安培定则，结合电流的方向，通电螺线管的内部磁场方向由右向左，则小磁针静止时北极指向左，故D错误。2.(2018莱芜高二检测)有一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图所示，电子流在z轴上的P点所产生的磁场方向是沿()A.y轴正方向B.y轴负方向C.z轴正方向D.z轴负方向【解

3、析】选A。等效电流方向沿x轴负方向，由安培定则可知A正确。3.(2018岳阳高二检测)如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，MOP=60，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1，若将N处的长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小变为B2，则B2与B1之比为()A.11B.12C.1D.2【解题指南】解答本题应把握以下两点：(1)应用安培定则判断直线电流磁场。(2)利用平行四边形定则求合磁感应强度。【解析】选B。依题意，每根导线在O点产生的磁感应强度为，方向竖直向下，则当导线由N点移至P点

4、时，O点合磁感应强度大小为B2=2cos60=比为12，故选B。2，则B2与B1之【补偿训练】如图所示，a、b两根垂直纸面的直导体通有等值的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b距离相等，要使P点的磁场方向向右，则a、b中电流的方向为()A.都向纸里B.都向纸外C.a中电流方向向纸外，b中向纸里D.a中电流方向向纸里，b中向纸外【解析】选C。若a、b中电流方向均向纸里，可知P点的磁感应强度方向竖直向下，故A错误。若a、b中电流方向均向纸外，P点的磁感应强度方向竖直向上，故B错误。若a中向纸外，b中向纸里，P点的磁感应强度方向水平向右，故C正确。若a中向纸里，b中向纸外，P点的磁感应强度方向水平向

5、左。故D错误。4.(多选)如图所示，一根通电直导线垂直于磁场方向放在磁感应强度为1T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四个点，已知a点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是()A.直导线中的电流方向垂直纸面向里B.b点的实际磁感应强度为T，方向斜向上，与B的夹角为45C.c点的实际磁感应强度也为零D.d点的实际磁感应强度跟b点的相同【解题指南】解答本题应把握以下两点：(1)安培定则判断直线电流磁场的方法。(2)矢量的叠加原理。3(3)矢量相同既要大小相等，又要方向相同。【解析】选A、B。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1T

6、，由安培定则知A正确；电流在b点产生的磁场方向向上，大小也为1T，由平行四边形定则知b点实际磁感应强度为T，方向斜向上，与B的夹角为45，B正确；同理可以算出c点的磁感应强度为2T，方向向右，C错误；d点的磁感应强度跟b点的大小相等，但方向是斜向下，与B的夹角为45，D错误。【补偿训练】(2018江门高二检测)已知北京地面处的地磁场水平分量约为310-5T，某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验，他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如图所示，小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成60角的方向，请在图上标明螺线管导线的绕向，并求出该

7、通电螺线管在小磁针处产生的磁场磁感应强度的大小。(保留一位有效数字)【解析】通电螺线管在坐标原点处产生的磁场沿x轴正方向，由安培定则即可确定电流的绕向。即Bx=Btan60=310-5T510T。设螺线管在小磁针处产生的磁场为Bx，则有：tan60=-5地。答案：510-5T5.(多选)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线搭成一等边三角形。在导线中通过的电流均为I，电流方向如图所示。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4法正确的是()A.B1=B2B3B.B1=B2=B3C.a和b处磁场方向垂

8、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【解题指南】解答本题应把握以下两点：(1)直线电流的磁场方向用安培定则判定。(2)磁感应强度的叠加可以用等效补偿法来分析。【解析】选A、C。靠近a点的两根导线产生的磁场叠加后，磁感应强度为零，a点磁感应强度由离a最远的导线决定；b点的磁感应强度大小与a点相同；对于c点，靠近c的两根导线的磁感应强度方向相同，叠加后的磁感应强度最大，选项A正确，选项B错误。由安培定则和磁感应强度的矢量叠加可得，C正确，D错误。6.(2018常德高二检测)如图，竖直长直导线通以恒定电流I，闭合线圈abcd与直导线在

9、同一平面内，导致圈内磁通量发生变化的线圈运动是()A.水平向右平移B.竖直向下平移C.竖直向上平移D.以竖直长直导线为轴转动【解析】选A。通电直导线的磁场为以导线为中心的环形磁场，离开导线越远，磁感应强度越小，因此，闭合线圈abcd离开通电直导线，水平向右移动时，磁通量变小，故A正5确；闭合线圈abcd竖直向上或竖直向下移动时，对应的磁感应强度不变，故磁通量不变，B、C均错误；闭合线圈abcd以竖直长直导线为轴转动时，恰好顺着磁感线的方向或反方向转动，磁通量保持不变，D错误。二、非选择题(14分。需写出规范的解题步骤)7.如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则(1)穿过平面的磁通量为多少？(2)若使框架绕OO轴转过60角，则穿过线框平面的磁通量为多少？(3)若从初始位置转过90角，则穿过线框平面的磁通量为多少？(4)若从初始位置转过180角，则穿过线框平面的磁通量变化为多少？【解析】(1)在图示位置时，磁感线与线框平面垂直，=BS。(2)当框架绕OO轴转过60时可以将原图改画成从上面向下看的俯视图，如图所示。=BS=BScos60=BS。(3)转过90时，线框由磁感线垂直穿过变为平行，=0。(4)线框转过180时，磁感线仍