高中物理人教版1第三章磁场第3章3

第三章3基础夯实一、选择题(1～5题为单选题，6、7题为多选题)1．(上海市浦东新区2023～2023学年高二下学期期末)关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是eq\x(导学号50232613)(C)A．磁感线和磁场都是客观存在的B．磁铁的磁感线总是从N极出发，到S极终止C．磁感线越密的地方磁场越强D．磁感线的切线方向就是小磁针S极在此位置的受力方向解析：磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，但不是真实存在的，故A错误；磁感线在磁铁的外部是从磁铁的N极到S极，在磁铁的内部是S极指向N极，磁铁内部的磁感线与外部的磁感线形成闭合曲线，故B错误；磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强，故C正确；磁感线的切线方向就是磁场的方向，是小磁针N极在此位置的受力方向，故D错误，故选C。2．(广东汕头市2023～2023学年高二上学期三校联考)磁场中某区域的磁感线如图所示，则eq\x(导学号50232614)(B)A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba>BbB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba<BbC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小D．a处没有磁感线，所以磁感应强度为零解析：由图可知b处的磁感线较密，a处的磁感线较疏，所以Ba<Bb，故A错，B对，通电导线在磁场中受力的大小与导线在磁场中的放置方向有很大关系，而不是仅仅取决于B与LI的大小，故C错，磁感线是用来描述磁场的，而又不可能在存在磁场的区域内全部画磁感线，故D错。答案为B。3．(山西平遥中学2023～2023学年高二检测)下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是eq\x(导学号50232615)(C)解析：根据在磁体外部同名磁极相互排斥可知选项A错；应用安培定则可知环形电流中心线上的磁场方向由右向左，小磁针N极受到的磁场力向左，选项B错；根据安培定则可知通电螺线管内部磁场向右，内部小磁针N极受到的磁场力向右，选项C对；根据安培定则可知通电直导线右边磁场向里，小磁针N极应向里，选项D错。4．如图所示的磁场中与磁场垂直放置两个面积相同的闭合线圈S1(左)、S2(右)，由图可知穿过线圈S1、S2的磁通量大小关系正确的是eq\x(导学号50232616)(B)A．穿过线圈S1的磁通量比较大B．穿过线圈S2的磁通量比较大C．穿过线圈S1、S2的磁通量一样大D．不能比较解析：穿过线圈S1的磁感线条数多，故穿过线圈S1的磁通量较大。选项A正确。5．(广东梅州2023～2023学年高三模拟)取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图甲所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图乙所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为eq\x(导学号50232617)(B)A．0 B．C．B D．2B解析：将另一根长导线对折后绕成如题图乙所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，两个导线在螺线管内中部产生的磁感应强度大小相同，方向相反，所以在螺线管内中部的磁感应强度大小为零。6．下列各图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是eq\x(导学号50232618)(BC)解析：根据安培定则可判定B、C选项正确。7．如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于北、南方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中在两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则关于A、B的带电情况说法中正确的是eq\x(导学号50232619)(BD)A．带同种电荷 B．带异种电荷C．B带正电 D．A带正电解析：云层间放电必须发生在异种电荷之间，故B对；在云层间放电时，形成的强电场和高温将空气电离成正离子和负离子，并在强电场的作用下做定向移动，形成电流，相当于通电直导线形成磁场。由题意知，从南往北看，磁场是逆时针的，根据安培定则可以判断电流是从A流向B的，故可知A带正电，B带负电。所以D选项正确。二、非选择题8．如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝0.4m2，匀强磁场磁感应强度B＝，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？把线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量的变化量为多少？eq\x(导学号50232620)答案：解析：线圈在垂直磁场方向上的投影面积S⊥＝Scos60°＝×eq\f(1,2)m2＝0.2m2穿过线圈的磁通量Φ＝BS⊥＝×＝。线圈以cd为轴顺时针方向转过120°角后变为与磁场垂直，但由于此时磁感线从线圈平面穿入的方向与原来相反，故此时通过线圈的磁通量Φ2＝－BS＝－×＝－。故磁通量的变化量ΔΦ＝|Φ2－Φ|＝|－－|Wb＝。能力提升一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．(郑州市2023～2023学年高二上学期期中五校联考)阿明有一个磁浮玩具，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，其构造如图所示。若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是eq\x(导学号50232621)(C)A．电路中的电源必须是交流电源B．电路中的a端点须连接直流电源的正极C．若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度D．若将可变电阻的电阻值调大，可增加玩偶飘浮的最大高度解析：由题意可知，玩偶稳定地飘浮起来，且下端为S极，则线圈的上端为S极，根据右手螺旋定则可得，电源通的是直流电，且a端为电源的负极，故A、B错误，若增加环绕软铁的线圈匝数，从而增加线圈的磁场，导致玩偶飘浮的最大高度增加，故C正确；若将可变电阻的电阻值调大，则线圈中的电流减小，导致玩偶飘浮的最大高度减小，故D错误。2．如图所示，质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止，此时细线与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是eq\x(导学号50232622)(C)A．回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小为mgtanθB．回形针静止时受到的细线的拉力大小为mgcosθC．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会发现回形针不被磁铁吸引了，原因是回形针加热后，分子电流排列无序了D．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会发现回形针不被磁铁吸引了，原因是回形针加热后，分子电流消失了解析：回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小和方向都不确定，拉力大小也不能确定，故A、B错误；对回形针加热，回形针磁性消失是因为分子电流排列无序了，所以选项C正确，D错误。3．(江西吉安一中2023～2023学年高二上学期期中)如图所示，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的变化量的大小是eq\x(导学号50232623)(C)A．eq\f(\r(3)－1,2)BS B．eq\f(\r(3)＋1,2)NBS\f(\r(3)＋1,2)BS D．eq\f(\r(3)－1,2)NBS解析：平面水平放置时通过线圈的磁通量为Φ1＝BSsin30°＝eq\f(1,2)BS，规定此时穿过线圈为正面，则当线圈转过90°角时，穿过线圈反面，则其磁通量Φ2＝－BScos30°＝－eq\f(\r(3),2)BS，因此穿过线圈平面的磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－eq\f(\r(3),2)BS－eq\f(1,2)BS＝－eq\f(\r(3)＋1,2)BS，故选C。4．(宁夏银川一中2023～2023学年高二检测)南极考察队队员在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电的螺线管，如图所示，下列说法正确的是eq\x(导学号50232624)(AC)A．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将减小B．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大C．若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大D．不论螺线管通电情况如何，弹簧测力计示数均不变解析：分析弹簧测力计示数是否变化或怎样变化，关键在于确定螺线管与地球磁场之间的作用情况。一方面，可以将地球等效处理为一个大磁铁，地理南极相当于磁铁的N极，因而在南极附近地磁场方向近似竖直向上，如图所示。另一方面，可利用右手螺旋定则确定通电螺线管在周围产生的磁场方向，再根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”原理判定螺线管与地球之间的作用情况。5．(内蒙古包头市北重三中2023～2023学年高二上学期期中)如图，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是eq\x(导学号50232625)(CD)A．O点处的磁感应强度为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D．a、c两点处磁感应强度的方向相同解析：根据安培定则可知M、N导线中的电流在O点产生的磁场方向均垂直MN连线，由o→d，故O处的磁感应强度不为零，选项A错误；由于M、N两导线中电流大小相等，根据对称性知Ba＝Bb，磁感应强度方向均垂直于M、N连线，方向相同，选项B错误；c、d关于O点对称，M、N两导线中的电流在c、d两点产生的磁感应强度的矢量和相等且方向均为c→d，选项C正确；由于a、b、c、d四点磁感应强度方向均相同，选项D正确。二、非选择题6．(福州一中2023～2023学年高二月考)接通电源后，小磁针A按下图所示方向运动，则电源的__左__(填“左”或“右”)侧为电源正极，小磁针B的N极指向__垂直纸面向外__方向。eq\x(导学号50232626)解析：小磁针A的N极向右，则所在处磁感线向右，因电磁铁的外部磁感线由N极指向S极，故说明螺线管左侧为S极，右侧为N极，电流从左侧流入，则电源的左侧为电源的正极；由安培定则判断出下方小磁针B处的磁场方向向外，小磁针B的N极指向为垂直纸面向外。7．已知北京地面处的地磁场水平分量约为3×10－5T，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，如下图所示。小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电