2024-2025学年高中物理第三章磁场3几种常见的磁澄时作业含解析新人教版选修3-1

PAGEPAGE7课时作业22几种常见的磁场时间：45分钟一、单项选择题1．关于磁感线与电场线的描述，下列说法正确的是(B)A．电场线起始于电荷，磁感线起始于磁极B．电场线肯定不闭合，磁感线肯定是闭合的C．磁感线是小磁针在磁场力作用下的运动轨迹D．沿磁感线方向磁场渐渐减弱解析：磁感线是假想的线，没有起点也没有终点，且是闭合的曲线，磁感线的疏密表示磁场强弱．静电场中的电场线不是闭合的曲线，始于正电荷(或无穷远)，止于无穷远(或负电荷)．2．下图中，已标出电流及电流产生的磁场方向，其中正确的是(D)解析：依据右手定则可知，D正确，A、B、C错误．3．如图所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，则三点中磁感线最密处为(A)A．a处 B．b处C．c处 D．无法推断4．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(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，过一会发觉回形针不被磁铁吸引了，缘由是回形针加热后，分子电流排列无序了D．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会发觉回形针不被磁铁吸引了，缘由是回形针加热后，分子电流消逝了解析：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，回形针磁性消逝是因为分子电流排列无序了，所以选项C正确，D错误．5.如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线a和b，通有等值电流．在纸面上距a、b等远处有一点P，若P点合磁感应强度B的方向水平向左，则导线a、b中的电流方向是(A)A．a中向纸里，b中向纸外B．a中向纸外，b中向纸里C．a、b中均向纸外D．a、b中均向纸里解析：因为通电直导线四周磁场的磁感线是一簇以导线上各点为圆心的同心圆，所以直导线a中电流在P处激发的磁场方向垂直于a、P连线，直导线b中电流在P处激发的磁场方向垂直于b、P连线．又因为P点合磁感应强度B的方向水平向左，所以由矢量合成法则可知，a中电流在P处激发的磁场方向垂直aP向下，b中电流在P处激发的磁场方向垂直bP向上，再依据安培定则很简单推断a、b中的电流方向，a中向纸里，b中向纸外，故选A.6．如图所示，三条长直导线都通有垂直于纸面对外的电流，且I1＝I2＝I3，则距三导线等距的A点的磁场方向为(B)A．向上B．向右C．向左D．向下解析：I2与I3在A点产生的合磁场为0，A处磁场方向与I1在该处产生磁场相同，故答案为B.二、多项选择题7．下图表示磁场的磁感线，依图分析磁场中a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大的是(AC)解析：磁感线的疏密可表示磁感应强度的大小．8．如图，纸面内有两条相互垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称．整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面对外．已知a、b两点的磁感应强度大小分别为eq\f(1,3)B0和eq\f(1,2)B0，方向也垂直于纸面对外．则(AC)A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为eq\f(7,12)B0B．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为eq\f(1,12)B0C．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为eq\f(1,12)B0D．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为eq\f(7,12)B0解析：设导线L1在a、b两点产生的磁感应强度大小为B1，导线L2在a、b两点产生的磁感应强度大小为B2，以垂直于纸面对外为正方向，在a点有B0－B1－B2＝eq\f(1,3)B0，在b点有B0－B1＋B2＝eq\f(1,2)B0，解得B1＝eq\f(7,12)B0，B2＝eq\f(1,12)B0，故选项A、C正确．9.如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是(BCD)A．通过abcd平面的磁通量大小为L2·BB．通过dcfe平面的磁通量大小为eq\f(\r(2),2)L2·BC．通过abfe平面的磁通量大小为零D．通过整个三棱柱表面的磁通量为零解析：本题考查磁通量，abcd平面在垂直于B方向的投影S⊥＝eq\f(\r(2),2)L2，所以Φ＝BS⊥＝eq\f(\r(2),2)L2B，A错；dcfe平面与B垂直，S＝eq\f(\r(2),2)L2，所以Φ＝eq\f(\r(2),2)L2B，B正确；abfe平面与B平行，S⊥＝0，Φ＝0，C正确；整个三棱柱穿进的磁感线和穿出的磁感线条数相等，抵消为零，所以Φ＝0，D正确．三、非选择题10．如图所示是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图．其工作原理类似于打点计时器，当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁铁，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到对外充气的效果．请回答以下问题：(1)当电流从电磁铁的接线柱a流入时，发觉吸引小磁铁向下运动，则电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极．(2)你认为这种充气泵是利用直流电好，还是利用沟通电好？沟通电(3)缠绕电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料．硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了．你认为这种铁芯最好用软磁性材料制作．解析：(1)由安培定则可以推断出电磁铁上端为S极，小磁铁下端为N极．(2)假如用直流电，小磁铁要么被吸引不放，要么被排斥远离，无法进行连续的充气，故用沟通电好．(3)因为须要连续充气，所以应当用软磁性材料制作．11.已知山东地面处的地磁场水平重量约为3×10－5T，某校物理爱好小组做估测磁体旁边磁感应强度的试验．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，发觉小磁针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，并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小．(保留一位有效数字)答案：5×10－5T解析：接通电源后，小磁针N极指向是地磁场和螺线管的磁场的叠加磁场的方向，由此可判定螺线管的磁场在小磁针处方向水平向右，由安培定则判定螺线管导线绕向如图甲所示．由题意知地磁场水平重量By＝3×10－5T，设通电螺线管产生的磁场为Bx.由图乙知eq\f(Bx,By)＝tan60°得Bx＝3×10－5×eq\r(3)T≈5×10－5T.12.如图所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长为L＝0.20m的正方形，放在磁感应强度为B＝0.50T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态由正方形变更成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线圈的磁通量变更了多少？答案：5.5×10－3Wb解析：线圈横截面是正方形时的面积S1＝L2＝(0.20)2m2＝4.0×10－穿过线圈的磁通量Φ1＝BS1＝0.50×4.0×10－2Wb＝2.0×10－2Wb.截面形态为圆形时，其半径r＝eq\f(4L,2π)＝eq\f(2L,π).截面积大小S2