高中物理教科版1本册总复习总复习 学业分层测评17

学业分层测评(十七)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列关于磁通量的说法正确的是()A．磁通量不仅有大小，而且有正负，所以磁通量是矢量B．磁通量大的地方，磁场一定强C．穿过某面的磁感线条数越多，磁通密度越大D．某面的面积发生变化，磁通量可能不变【解析】磁通量虽然有正负，但正负不表示方向，其运算不符合平行四边形定则，故磁通量是标量，A错误．穿过某面的磁感线条数越多，磁通量越大，但磁通量与磁感应强度、面积和磁场与面的夹角都有关系，所以磁场不一定越强，磁通密度不一定越大，B、C错误．面积发生变化，若磁感应强度和磁场与面的夹角也发生变化，磁通量可能不变，D正确．【答案】D2．下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法中，错误的是()A．电场强度的方向与电荷所受电场力的方向相同B．电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D．磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同【解析】电场强度的方向就是正电荷所受的电场力的方向，A错误，B正确．磁场中某点磁感应强度的方向，就是放在该点的小磁针N极受力的方向，C正确，也就是小磁针静止时N极所指的方向，D正确．【答案】A3．长10cm的通电直导线，通以1A的电流，在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为N，则该磁场的磁感应强度为()A．等于4T B．大于或等于4TC．小于或等于4T D．上述说法都错误【解析】题目中没有给出导线如何放置，若导线与磁场垂直，则由磁感应强度定义式得出B＝eq\f(F,IL)＝eq\f,×1)T＝4T．若导线放置时不与磁场垂直，此时受磁场力为N，若把此导线放置与磁场垂直，则受到的磁场力将大于N，根据磁感应强度定义式B＝eq\f(F,IL)可知此处磁感应强度将大于4T．所以答案应为B.【答案】B4．如图3­3­6所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将()【导学号：33410124】图3­3­6A．逐渐增大 B．逐渐减小C．保持不变 D．不能确定【解析】线框远离导线时，穿过线框的磁感应强度减小，线框的面积不变，所以穿过线框的磁通量减小．【答案】B5．在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度，具体做法是：在一根南北方向放置的直导线的正下方10cm处放一个罗盘．导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的N极)指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度．现已测出此地的地磁场水平分量为×10－5T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置，如图3­3­7所示．由此测出该通电直导线在其正下方10cm处产生磁场的磁感应强度大小为()图3­3­7A．×10－5T B．×10－4TC．×10－5T D．×10－5T【解析】如图所示为磁场的分布图，则该位置产生的磁感应强度B2的大小为B2＝B1tan60°＝×10－5T.【答案】C6．如图3­3­8所示，OO′为条形磁铁的轴线，a、b、c为轴线上的点，则这三点的磁感应强度的大小关系为()【导学号：33410125】图3­3­8A．Ba＝Bb＝Bc B．Ba＞Bb＞BcC．Ba＞Bb＜Bc D．Ba＜Bb＜Bc【解析】越靠近条形磁铁磁感线越密，磁感应强度越大，选项B正确．【答案】B7．(多选)如图3­3­9所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线为中心，R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为0，则下列说法中正确的是()图3­3­9A．直导线中电流方向垂直纸面向里B．a点的磁感应强度为2T，方向向右C．b点的磁感应强度为eq\r(2)T，方向斜向下，与B成45°角D．d点的磁感应强度为0【解析】由c点磁感应强度为0可得电流产生的B′＝B＝1T，方向水平向左，再运用安培定则判断电流在a、b、d各点的磁场方向分别为向右、向下、向上，且大小均为1T，故对于a点，Ba＝2T；对于b点，Bb＝eq\r(B2＋B\o\al(2,bi))＝eq\r(2)T，方向斜向下，与B的方向成45°角；对于d点，同理可得Bd＝eq\r(2)T，方向斜向上，与B的方向成45°角．【答案】BC8．如图3­3­10所示线圈平面与水平方向成θ角，磁感线竖直向下，设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量Φ等于多少？图3­3­10【解析】方法一：把B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平面的分量B⊥，显然B∥不穿过线圈，且B⊥＝Bcosθ，故Φ＝B⊥S＝BScosθ.方法二：先求出线圈在垂直于磁场方向的投影Sn，再求出磁通量．则Sn＝Scosθ，所以Φ＝BSn＝BScosθ.【答案】BScosθ[能力提升]9．如图3­3­11所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度，天平的右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面．当线圈中通有电流I(方向如图所示)时，在天平两边加上质量分别为m1、m2的砝码时，天平平衡；当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平又重新平衡．由此可知()【导学号：33410126】图3­3­11A．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为eq\f(m1－m2g,NIL)B．磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为eq\f(mg,2NIL)C．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为eq\f(m1－m2g,NIL)D．磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为eq\f(mg,2NIL)【解析】由题目所给条件，先判断出磁场的方向再根据天平的工作原理列出对应关系式，因为电流反向时，右边再加砝码才能重新平衡，所以此时安培力竖直向下，由左手定则判断磁场向里．电流反向前，有m1g＝m2g＋m3g＋NBIL，其中m3为线圈质量．电流反向后，有m1g＝m2g＋m3g＋mg－NBIL，两式联立可得B＝eq\f(mg,2NIL)，B正确．【答案】B10．如图3­3­12所示，两个完全相同的通电圆环A、B圆心O重合、圆面相互垂直地放置，通电电流相同，电流方向如图所示，设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度都为B0，则O处的磁感应强度大小和方向分别为()图3­3­12A．0B．2B0向外斜上方\r(2)B0向里斜下方D．B0向里斜上方【解析】由安培定则可知，图中A环在圆心O处产生的磁感应强度的方向是垂直纸面向里，B环在圆心O处产生的磁感应强度的方向是竖直向下．根据平行四边形定则可知，圆心O处磁感应强度大小为eq\r(B\o\al(2,0)＋B\o\al(2,0))＝eq\r(2)B0，方向为向里斜下方，故选C.【答案】C11．如图3­3­13所示，一半圆形球面，大圆面垂直匀强磁场放置，此时穿过它的磁通量为Φ1，现使它绕着过大圆平面圆心，并垂直于匀强磁场的轴转动90°后，磁通量为Φ2.下面的正确选项是()【导学号：33410127】图3­3­13A．Φ1＝0 B．Φ2＝0C．Φ1＝2Φ2 D．Φ1＝Φ2【解析】转动前磁通量等于穿过大圆的磁通量，不为零，转动90°后，磁感线从eq\f(1,4)球面穿进，又从另外eq\f(1,4)球面穿出，通过这个半球面的磁通量Φ2＝0.因此选项A、C、D均错，B正确．【答案】B12．如图3­3­14所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长L＝0.20m的正方形，放在磁感应强度为B＝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？图3­3­14【解析】线圈横截面是正方形时的面积：S1＝L2＝2m2＝×