人教版物理選修3-1練習(xí)-課下能力提升二十三

[基礎(chǔ)練]一、選擇題1．關(guān)于磁感線與電場(chǎng)線的描述，下列說(shuō)法正確的是()A．電場(chǎng)線起止于電荷，磁感線起止于磁極B．電場(chǎng)線一定不閉合，磁感線一定是閉合的C．磁感線是小磁針在磁場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡D．沿磁感線方向磁場(chǎng)逐漸減弱解析：選B磁感線沒(méi)有起點(diǎn)也沒(méi)有終點(diǎn)，是閉合的曲線；靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線不是閉合的曲線，始于正電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn))，止于無(wú)窮遠(yuǎn)(或負(fù)電荷)，B正確，A錯(cuò)誤；磁感線與小磁針在磁場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，D錯(cuò)誤。2.(2018·棗莊八中高二檢測(cè))圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，其橫截面位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，導(dǎo)線中通有大小相等的電流，c中電流方向向外，其余向里，如圖所示。O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)?)A．水平向右B．水平向左C．豎直向上D．豎直向下解析：選B根據(jù)題意，由右手螺旋定則知b與d導(dǎo)線中電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度正好相互抵消，而a與c導(dǎo)線中電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均水平向左，疊加后可知O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向左，B正確。3．如圖所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，小磁針處在通電電流的磁場(chǎng)中的位置正確的是()解析：選D依據(jù)安培定則，判斷出電流的磁場(chǎng)方向；再根據(jù)小磁針靜止時(shí)N極的指向?yàn)榇艌?chǎng)的方向，判知D正確。4.如圖所示，電流從A點(diǎn)分兩路通過(guò)對(duì)稱的環(huán)形分路匯合于B點(diǎn)，在環(huán)形分路的中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為()A．垂直環(huán)形分路所在平面，且指向“紙內(nèi)”B．垂直環(huán)形分路所在平面，且指向“紙外”C．在環(huán)形分路所在平面內(nèi)指向BD．零解析：選D將環(huán)形分路分成上下兩半研究，根據(jù)安培定則，上半圓電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向里，下半圓電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向外，由于電流大小相等，兩者產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。故D正確。5.如圖所示，兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是()A．O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反C．c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同D．a(chǎn)、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同解析：選C由安培定則可知，兩導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)均豎直向下，合磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由安培定則可知，兩導(dǎo)線在a、b兩處產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向均豎直向下，由于對(duì)稱性，電流M在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于電流N在b處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，同時(shí)電流M在b處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于電流N在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，所以a、b兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)安培定則，兩導(dǎo)線在c、d兩處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向垂直于c、d兩點(diǎn)與導(dǎo)線的連線，方向斜向下，且產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等，由平行四邊形定則可知，c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等、方向相同，選項(xiàng)C正確；a、c兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均豎直向下，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。二、非選擇題6．在國(guó)慶盛典上，我國(guó)FBC－1“飛豹”新型超聲速殲擊轟炸機(jī)在天安門上空沿水平方向以1.7倍的聲速自東向西飛過(guò)，該機(jī)兩翼面積均為15m2，設(shè)北京上空地磁場(chǎng)的豎直分量為0.42×10－4T，試回答下列問(wèn)題：(1)通過(guò)該機(jī)兩翼的磁通量為多少？(2)若該機(jī)花樣表演翻轉(zhuǎn)180°飛行，此過(guò)程中通過(guò)兩機(jī)翼磁通量的變化量大小為多少？解析：(1)根據(jù)磁通量公式Φ1＝BS得Φ1＝0.42×10－4×2×15Wb＝1.26×10－3Wb。(2)設(shè)該機(jī)花樣表演翻轉(zhuǎn)180°后的磁通量為Φ2，則Φ2＝－1.26×10－3Wb，磁通量的變化量大小為ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2.52×10－3Wb。答案：(1)1.26×10－3Wb(2)2.52×10－3Wb[提能練]一、選擇題1.某區(qū)域存在如圖所示的磁場(chǎng)，其中小圓面積為S1，內(nèi)有垂直紙面向外的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B1，大圓面積為S2，大圓與小圓之間有垂直紙面向里的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2，已知B2＞B1，S2＞2S1。則該區(qū)域內(nèi)磁通量Φ的大小等于()A．(B1＋B2)S2B．(B2－B1)S2C．B2S2－B1S1D．B2S2－(B1＋B2)S1解析：選D設(shè)垂直紙面向外的磁通量為正值，則有Φ1＝B1S1，而垂直紙面向里的磁通量為：Φ2＝－B2(S2－S1)，則區(qū)域內(nèi)磁通量的大小為：Φ＝|Φ1＋Φ2|＝B2S2－(B1＋B2)S1，故D正確。2．為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場(chǎng)是由繞過(guò)地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是()解析：選B地球相當(dāng)于一個(gè)大的條形磁鐵，地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近，根據(jù)安培定則判斷可知正確答案是B。3．如圖所示，兩個(gè)同心放置的平面金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過(guò)圓心且與兩環(huán)平面垂直，則通過(guò)兩圓環(huán)的磁通量Φa、Φb間的關(guān)系是()A．Φa＞ΦbB．Φa＜ΦbC．Φa＝ΦbD．不能確定解析：選A條形磁鐵的磁感線在磁鐵的內(nèi)部是從S極到N極，在磁鐵的外部是從N極到S極，內(nèi)部有多少根磁感線，外部的整個(gè)空間就有多少根磁感線，外部磁感線與內(nèi)部磁感線構(gòu)成閉合曲線。對(duì)于兩個(gè)圓環(huán)，磁鐵內(nèi)部的磁感線全部穿過(guò)圓環(huán)，外部的磁感線穿過(guò)多少，磁通量就抵消多少，所以面積越大，磁通量反而越小。A正確。4．[多選]3條在同一平面(紙面)內(nèi)的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線組成一等邊三角形，在導(dǎo)線中通過(guò)的電流均為I，方向如圖所示。a、b和c三點(diǎn)分別位于三角形的3個(gè)頂角的角平分線上，且到相應(yīng)頂點(diǎn)的距離相等。將a、b和c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別記為B1、B2和B3，下列說(shuō)法正確的是()A．B1＝B2<B3B．B1＝B2＝B3C．a(chǎn)和b處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，c處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里D．a(chǎn)處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，b和c處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里解析：選AC由題意可知，a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于三根通電導(dǎo)線在此處疊加而成，即垂直紙面向外，而b點(diǎn)與a點(diǎn)情況相同，有兩根相互抵消，則由第三根產(chǎn)生磁場(chǎng)，即為垂直紙面向外，而c點(diǎn)三根導(dǎo)線產(chǎn)生磁場(chǎng)方向相同，所以疊加而成的磁場(chǎng)最強(qiáng)，B1＝B2<B3，故A正確，B錯(cuò)誤；由題圖可知，根據(jù)右手定則可得，a和b處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，c處磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，故C正確，D錯(cuò)誤。5.[多選]如圖所示，在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置著一根通電直導(dǎo)線，電流方向指向讀者，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，在這四點(diǎn)中()A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同B．a(chǎn)點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大C．c、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等D．b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大解析：選CD根據(jù)安培定則，直導(dǎo)線電流的磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖。根據(jù)平行四邊形定則，a、b、c、d各個(gè)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度情況如圖。顯然，c點(diǎn)與d點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等；a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為兩磁感應(yīng)強(qiáng)度之差的絕對(duì)值，最小；b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度等于兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的代數(shù)和，最大，故選C、D。二、非選擇題6.如圖所示，框架的面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。問(wèn)：(1)若從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°，則穿過(guò)框架平面的磁通量的變化量為多少？(2)若從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°，則穿過(guò)框架平面的磁通量的變化量