2024-2025學(xué)年高中物理第三章磁場(chǎng)3幾種常見(jiàn)的磁澄時(shí)作業(yè)含解析新人教版選修3-1

PAGE4-幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)一、單項(xiàng)選擇題1．關(guān)于磁感線，下列說(shuō)法中正確的是()A．磁感線是真實(shí)存在于磁場(chǎng)中的有方向的曲線B．磁感線上任一點(diǎn)的切線方向，都跟該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向相同C．磁鐵的磁感線從磁鐵的北極動(dòng)身，終止于磁鐵的南極D．磁感線有可能出現(xiàn)相交的狀況解析：磁感線是人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋龃艌?chǎng)而假想的，不是實(shí)際存在的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；磁感線的切線方向和磁場(chǎng)方向相同，選項(xiàng)B正確；磁鐵外部的磁感線從磁鐵的北極動(dòng)身，到達(dá)磁鐵的南極，在內(nèi)部磁感線從南極動(dòng)身到達(dá)北極，形成閉合的曲線，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；磁感線不能相交，假如相交，交點(diǎn)處會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)方向，與實(shí)際不符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：B2．如圖所示，一無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線通有恒定電流，有一圓形線圈與其共面，則線圈在靠近直導(dǎo)線的過(guò)程中，通過(guò)線圈的磁通量將()A．增大B．減小C．不變D．由于條件不足，無(wú)法確定變更狀況解析：由題意知，通電直導(dǎo)線產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，離導(dǎo)線越近磁場(chǎng)越強(qiáng)，磁感線越密，則當(dāng)線圈靠近通電導(dǎo)線時(shí)，穿過(guò)線圈的磁感線的條數(shù)越來(lái)越多，磁通量將漸漸增大，故選A.答案：A3．如圖所示為磁場(chǎng)、磁場(chǎng)作用力演示儀中的赫姆霍茲線圈，當(dāng)在線圈中心處掛上一個(gè)小磁針，且與線圈在同一平面內(nèi)，則當(dāng)赫姆霍茲線圈中通以如圖所示方向的電流時(shí)()A．小磁針N極向里轉(zhuǎn)B．小磁針N極向外轉(zhuǎn)C．小磁針在紙面內(nèi)向左搖擺D．小磁針在紙面內(nèi)向右搖擺解析：由于線圈中電流沿順時(shí)針?lè)较?，依?jù)安培定則可以確定，線圈內(nèi)部軸線上磁感線方向垂直于紙面對(duì)里．而小磁針N極受力方向和磁感線方向相同，故小磁針N極向里轉(zhuǎn)．答案：A4．一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平向右，一面積為S的矩形線圈abcd如圖所示放置，平面abcd與豎直方向成θ角．將abcd繞ad軸轉(zhuǎn)180°角，則穿過(guò)線圈平面的磁通量的變更量為()A．0B．2BSC．2BScosθD．2BSsinθ解析：起先穿過(guò)線圈的磁通量為BScosθ，最終穿過(guò)線圈的磁通量是－BScosθ，變更量為2BScosθ，選項(xiàng)C正確．答案：C二、多項(xiàng)選擇題5．安培的分子電流假說(shuō)可以用來(lái)說(shuō)明下列哪些磁現(xiàn)象()A．磁體在高溫時(shí)失去磁性B．磁鐵經(jīng)過(guò)敲擊后磁性會(huì)減弱C．鐵磁類物質(zhì)放入磁場(chǎng)后具有磁性D．通電導(dǎo)線四周存在磁場(chǎng)解析：磁鐵內(nèi)部的分子電流的排布是大致相同的，在高溫時(shí)，分子電流的排布重新變得雜亂無(wú)章，故對(duì)外不顯磁性，A對(duì)；磁鐵經(jīng)過(guò)敲擊后，分子電流的排布重新變得雜亂無(wú)章，部分分子電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消，故磁性減弱，故B對(duì)；鐵磁類物質(zhì)放入磁場(chǎng)后磁鐵內(nèi)部的分子電流的排布是大致相同的，對(duì)外顯現(xiàn)磁性，C對(duì)；通電導(dǎo)線的磁場(chǎng)是由自由電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成的，即產(chǎn)生磁場(chǎng)的不是分子電流，故D錯(cuò)誤．答案：ABC6．下列關(guān)于磁通量的說(shuō)法中正確的是()A．磁通量是反映磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量B．某一面積上的磁通量表示穿過(guò)此面積的磁感線的凈條數(shù)C．在磁場(chǎng)中所取的面積越大，穿過(guò)該面積的磁通量越大D．穿過(guò)任何封閉曲面的磁通量肯定為零解析：磁通量Φ是磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直于磁場(chǎng)方向的面積S的乘積，即Φ＝BS，表示穿過(guò)磁場(chǎng)中某面積的磁感線的凈條數(shù)，Φ只有大小，沒(méi)有方向，是標(biāo)量，A錯(cuò)誤，B正確；磁通量Φ的大小由B、S共同確定，所以面積大，Φ不肯定大，C錯(cuò)誤；由于磁感線是閉合曲線，所以只要有磁感線穿入封閉曲面，如一個(gè)球面，則該磁感線必定從該曲面穿出，D正確．答案：BD7．如圖所示，A為通電線圈，電流方向如圖所示，B、C為與A在同一平面內(nèi)的兩同心圓，ΦB、ΦC分別為穿過(guò)兩圓面的磁通量的大小，下述推斷中正確的是()A．穿過(guò)兩圓面的磁通方向是垂直紙面對(duì)外B．穿過(guò)兩圓面的磁通方向是垂直紙面對(duì)里C．ΦB>ΦCD．ΦB<ΦC解析：由安培定則推斷，凡是垂直紙面對(duì)外的磁感線都集中在線圈內(nèi)，因磁感線是閉合曲線，則必有相應(yīng)條數(shù)的磁感線垂直紙面對(duì)里，這些磁感線分布在線圈外，所以B、C圓面都有垂直紙面對(duì)里和向外的磁感線穿過(guò)，垂直紙面對(duì)外的磁感線條數(shù)相同，垂直紙面對(duì)里的磁感線條數(shù)不同，B圓面的較少，C圓面的較多，但都比垂直向外的少，所以穿過(guò)B、C的磁通量方向應(yīng)垂直紙面對(duì)外，且ΦB>ΦC.答案：AC8．如圖所示，一根通電直導(dǎo)線垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以導(dǎo)線截面的中心為圓心，半徑為r的圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，已知a點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則下列敘述正確的是()A．直導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面對(duì)里B．b點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為eq\r(2)TC．c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度也為零D．d點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度跟b點(diǎn)的相同解析：通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)是以通電直導(dǎo)線為圓心的同心圓，空間中某一處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)疊加后的矢量和．a(chǎn)點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，可知通電直導(dǎo)線在a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1T，方向向左，由安培定則可推斷出直導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面對(duì)里，選項(xiàng)A正確；通電直導(dǎo)線在b、c、d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為1T，方向分別為豎直向上、水平向右、豎直向下，與勻強(qiáng)磁場(chǎng)疊加后的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別eq\r(2)T、2T和eq\r(2)T，方向分別為斜向右上方、水平向右和斜向右下方，所以選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．答案：AB三、非選擇題9．如圖所示，線圈ABCO面積為0.4m2，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.1T，方向?yàn)閤軸正方向，通過(guò)線圈的磁通量是多少？在線圈由圖示位置繞z解析：線圈ABCO與x軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行，沒(méi)有一條磁感線穿過(guò)平面，所以磁通量等于0.在線圈由圖示位置繞z軸向下轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)，線圈在垂直磁場(chǎng)方向的投影面積為0.4×sin6