人教版高中物理选修3-1几种常见的磁场 典型例题和习题精选
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几种常见的磁场典型例题和习题精选
典型例题
例 1 如图所示为通电螺线管的纵剖面，“×”和“·”分别表示导线中电流垂直纸面流进和流出，试画出a、b、c、d四个位置上小磁场静止时N极指向．
解析：根据安培定则可知，螺线管内部磁感线方向从右到左，
再根据磁感线为闭合曲线的特点．即可画出图中通电螺线管的磁感
线．分布示意图线上各点的切线方向，就是小磁针在该点处N极的
受力方向，于是小磁针静止时在a、b、c、d指向分别为向左、向左、向左、向右．
例2 如图所示，一带负电的金属环绕轴以角速度匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（）
A．N极竖直向上B．N极竖直向下
C．N极沿轴线向左D．N极沿轴线向右
解析：从左向右看圆盘顺时针转动，环形电流方向为逆时针方向，由安培定则可知，环的左侧相当于磁铁的N极，故小磁针最后平衡时N极沿轴线向左．本题应选C答案．
关于电子绕核转动形成等效电流
例3 电子绕核旋转可等效为一环形电流，已知氢原子中的电子电量为e，以速率V在半径为r的轨道上运动，求等效电流．
解析：氢原子核外电子绕核运转，等效于环形电流，在一个周期内，通过
的电量为e，则可知等效电流。
习题精选
1、在下面如图所示的各图中画出导线中通电电流方向或通电导线周围磁感线的方向。
其中（a）、（b）为平面图，（c）、（d）为立体图。
2、如图所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小
磁针极，若将小磁针放到该通电螺线管内部，小磁针指向与图示位置时
的指向相（填“同”或“反”）。
3、在条形或蹄形铁芯上绕有线圈，根据如图所示小磁针指向在图中画出线圈的绕线方向。
4、有一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图所示，电子流在Z轴上的P点处所产生的磁场方向是沿（）
A．y轴正方向B．y轴负方向
C．Z轴正方向D．Z轴负方向
5、关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是
A、磁感线可以形象地描述各点磁场的方向．
B、磁极之间的相互作用是通过磁场发生的．
C、磁感线是磁场中客观存在的线．
D、磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止．
6、如图所示所在通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N极指向右端，则电源的c端为极，螺线管的a端为极．
7、正在通电的条形电磁铁的铁心突然断成两截，则两截铁心将（）
A、互相吸引．
B、互相排斥．
C、不发生相互作用．
D、无法判断．
8、如图，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，
这一束带电粒子可能是（）
A、向右飞行的正离子．
B、向左飞行的正离子．
C、向右飞行的负离子．
D、向左飞行的负离子．
9、如图两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离，当同时给两导线环通以同向电流时，两导线环将：
A、吸引
B、排斥
C、保持静止
D、边吸引边转动．
10、关于磁现象的电本质下列说法正确的是（）
A．一切磁现象都源于电流或运动电荷
B．有磁必有电，有电必有磁
C．一切磁场都是由运动电荷或电流产生的
D．在外磁场作用下物体内分子电流取向大致相同时物体就被磁化
11、关于安培分子电流假说的说法正确的是（）
A．安培观察到物质内部有分子电流存在就提出了假说
B．为了解释磁铁产生磁场的原因，安培提出了假说
C．事实上物体内部并不存在类似的分子电流
D．根据后来科学家研究，原子内电子绕核旋转形成环形电流与安培分子电流以假说相符
12、如图所示，放在条形磁铁磁场中的软铁棒被磁化后的极性如何（）
A．C棒未被磁化B．A棒左端为N极
C．B棒左端为S极D．C棒左端为S极
13、关于磁性材料的说法正确的是（）
A．不同物质的磁化程度不同B．顺磁性物质被磁化后磁性较强C．磁化后容易去磁的磁性物质叫硬磁性物质
D．磁化后不容易去磁的物质叫软磁性物质
参考答案：
1、略
2、N 同
3、略
4、A
5、AB．
6、正，S．
7、A．
8、BC．
9、A．
10、AD 11、BD 12、C 13、A。
高中物理人教版选修3-1第三章磁场3.几种常见的磁场含答案解析
关于加快推进生态省建设全面提升生态文明水平的意见中共江苏省委江苏省人民政府(2010年11月18日)为深入贯彻落实科学发展观，切实转变经济发展方式，提升生态文明水平，努力实现“两个率先”奋斗目标，现就加快推进生态省建设提出以下意见。
一、加快推进生态省建设的重要性和紧迫性(一)加快推进生态省建设是落实科学发展观、建设生态文明的重大举措。
深入贯彻落实科学发展观，建设生态文明，是党的十七大对全面建设小康社会提出的新要求。
生态文明是继工业文明之后更高级的文明形态，是人类社会发展的必然趋势。
推进生态文明建设，既是一个长期的历史过程，也是一项紧迫的现实任务，客观上要求我们以生态省建设为载体，加大环境保护和生态建设力度，大力建设资源节约型和环境友好型社会，加快形成符合生态文明要求的生产方式、生活方式和消费模式，推动省域范围内经济社会和生态环境协调发展。
(二)加快推进生态省建设是实现“两个率先”、建设美好江苏的重要任务。
率先全面建成小康社会、率先基本实现现代化，不仅要求经济社会发展的率先，而且要求生态文明建设的率先。
江苏跨江滨海，平原辽阔，水网密布，湖泊众多，具有良好的自然禀赋和生态条件。
近年来，在经济持续快速发展的同时，生态省建设取得积极进展，循环经济试点逐步扩大，节能减排工作扎实推进，重点流域治理深入开展，资源利用水平显著提高，生态建设和修复得到加强，国家生态市、环保模范城市、国家节水型社会建设示范市和绿化模范城市数量位居全国前列。
江苏完全有基础、有能力、有条件在全国率先基本建成生态省，走出一条生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。
(三)加快推进生态省建设是优化经济结构、转变发展方式的迫切需要。
建设生态文明，实现永续发展，根本出路在于加快转变发展方式，推动经济转型升级。
目前，我省总体上处于工业化、城市化加速推进的阶段，经济发展方式尚未根本转变，经济社会发展和资源环境约束的矛盾日益突出，节能减排的任务十分艰巨，加强生态文明建设、增强可持续发展能力刻不容缓。
人教版高中物理选修3-1作业：几种常见的磁场(含答案)
几种常见的磁场课后作业一、选择题(8×5′，共40分)1．关于磁感线，下列说法正确的是( )A．它一定是闭合曲线B．它可以用来表示磁场的强弱C．它起始于N极而终止于S极D．在磁体内部磁感线方向由S极指向N极解析：磁感线是闭合曲线，在磁体的外部是从N极到S极，而在磁体内部是从S极到N极．答案：ABD图82．如图8所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转．这束带电粒子束可能是( )A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束D．向左飞行的负离子束解析：小磁针S极向纸内偏转，即N极向纸外偏转．根据磁场方向的规定，带电粒子在飞过小磁针上方时产生的磁场方向在粒子束的下方是垂直纸面向外的，所以，根据电流方向的规定及安培定则，电荷产生的电流方向应该是自右向左，这样的电流有两种可能：一是自右向左飞行的正离子束；二是自左向右飞行的负离子束．故正确答案是B、C.答案：BC图93．(2011·全国卷)如图9，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1＞I2；a，b，c，d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a，b，c与两导线共面；b点在两导线之间，b，d的连线与导线所在平面垂直．磁感应强度可能为零的点是( )A．a点B．b点C．c点D．d点解析：根据右手螺旋定则，I1和I2虽然在a点形成的磁感应强度的方向相反，但由于I1＞I2，且a点距I1较近，a点的磁感应强度的方向向上，所以不可能为零，A错；同理c点的磁感应强度可能为零，C正确；I1，I2在b点形成的磁感应强度的方向相同，不可能为零，B错；因b、d的连线与导线所在平面垂直，d点也在两导线之间，I1、I2在d点形成的磁感应强度的方向不可能相反，磁感应强度不可能为零，D错．答案：C4．关于磁通量，下列说法中正确的是( )A．磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量B．磁通量越大，磁感应强度越大C．穿过某一面积的磁通量为零，则该处磁感应强度不一定为零D．磁通量就是磁感应强度解析：磁通量Φ＝B·S是标量，有方向是人为规定的．当磁感线与线圈平行时，尽管磁通量为零，但B不为零．答案：C5．当接通电源后，小磁针A按图10中所示的方向运动，则( )图10A．小磁针B的N极向纸外转B．小磁针B的N极向纸内转C．小磁针B不转动D．无法判断解析：根据小磁针A的运动方向，运用右手螺旋定则可判断出小磁针B上方的导线中电流的方向为从右向左，再根据它产生的磁场方向可判断小磁针B的转动情况．答案：A6．如图11所示，一个正电子沿着逆时针方向做匀速圆周运动，则此正电子的运动( )图11A．不产生磁场B．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里C．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直线面向外D．只有圆周内侧产生磁场解析：正电子做圆周运动可以等效为一个环形电流，然后由右手螺旋定则可以判定圆心处的磁场方向．答案：C图127．铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图12所示，则铁环中心O处的磁场方向为( )A．向下B．向上C．垂直纸面向里D．垂直纸面向外解析：由安培定则可判断出左、右两线圈的上端都是N极，下端都是S极，故O点处磁场方向向下．答案：A图138．在同一平面有四根彼此绝缘的通电直导线，如图13所示，四根导线中电流I4＝I3>I2>I1，要使O点磁场增强，则应切断哪一根导线中的电流( ) A．I1B．I2C．I3D．I4解析：根据安培定则，I1、I2、I3、I4在O点的磁场方向分别为垂直于纸面向里、向里、向里、向外，且I3＝I4，切断I4则使方向相反的磁感应强度减小，可使O点的磁场增强．本题考查了直线电流磁场的分布及磁场的叠加的定性判断．要求同学们熟悉常见磁场的空间分布及磁场方向的判定．答案：D二、非选择题(9、10题各10分，11、12题各20分，共60分)图149．如图14所示，是两个同心闭合线圈的俯视图，若内线圈中通以图示方向的电流I，则当I增大时，穿过外线圈中的磁通量将________．(填“增大”、“减小”或“不变”)解析：内线圈产生的磁场相当于条形磁铁产生的磁场，内线圈内部的磁感线为“×”，而外部为“·”，开始时外线圈的磁通量Φ为内部磁感线“×”的条数减去外部磁感线向外穿过线圈的条数．当电流增大时，内部磁感线增加，增加的磁感线全部垂直纸面向里穿过线圈，但外部增加的磁感线就不一定穿过线圈，虽然向里和向外穿过线圈的磁感线都增加，但穿过线圈的外部磁感线条数极少，抵消之后磁通量是增加的．答案：增大10．某处匀强磁场方向竖直向下，大小为0.1 T ．某线圈ABCD ，边长为20 cm.放在水平面上，当把线圈CD 侧抬起至与水平方向成60°角时，穿过线圈平面的磁通量改变了________．解析： 初态磁通量：Φ1＝B ·S ＝0.1×0.22 Wb ＝0.004 Wb ，末态磁通量：Φ2＝BS ·cos60°＝0.1×0.22×12Wb ＝0.002 Wb ，所以ΔΦ＝Φ1－Φ2＝0.002 Wb. 答案：0.002 Wb图1511．如图15所示，在U 形铁芯上套有两个螺线管，问螺线管如何与电源相连，才能使小磁针静止时的指向如图所示．试在图上用实线画出连接图，并且要求串联．解：如图16所示．图1612．有一个100匝的线圈，其横截面是边长为L＝0.20 m的正方形，放在磁感应强度为B＝0.50 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？解：线圈横截面是正方形时的面积：S1＝L2＝(0.20)2m2＝4.0×10－2m2.此时穿过线圈的磁通量Φ1＝BS1＝0.50×4.0×10－2 Wb＝2.0×10－2 Wb.截面形状为圆形时，其半径r＝4L/2π＝2L/π.截面积大小S2＝π(2L/π)2＝16/(100π) m2.穿过线圈的磁通量：Φ2＝BS2＝0.50×16/(100π) Wb≈2.55×10－2 Wb.所以，磁通量的变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(2.55－2.0)×10－2 Wb＝5.5×10－3 Wb.解析：磁通量Φ＝BS的计算有几点要注意：(1)S是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积．如图17所示，若闭合电路abcd和ABCD所在平面均与匀强磁场B垂直，面积分别为S1和S2，且S1>S2，但磁场区域恰好只有ABCD那么大，穿过S1和S2的磁通量是相同的，因此，Φ＝BS中的S应是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积．图17(2)磁通量与线圈的匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响．同理，磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1也不受线圈匝数的影响．。
人教版高中物理选修3-1练习题及答案全套-第三章磁场
§1、2磁现象和磁场、磁感应强度【典型例题】【例1】某同学在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条细线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住条形磁铁的位置是：（ ）A 、磁体的重心处B 、磁铁的某一磁极处C 、磁铁重心的北侧D 、磁铁重心的南侧【解析】由于地球是一个大磁体，存在地磁场，其磁感线的分布如图所示。
在地球表面除了赤道附近的地磁场呈水平方向（和地面平行）外，其它地方的地磁场方向均不沿水平方向。
a北京附近的地磁场方向如图（a ）所示，若在此处悬挂条形磁铁，且悬挂点在重心，则它在地磁场的作用下，静止时它将沿着地磁场方向，如图（b ）所示，显然不能水平。
若将悬挂点移至重心的北侧，如图（c ）所示，则根据平衡条件确定它能在水平位置平衡。
【答案】C【例2】如图所示，有一根直导线上通以恒定电流I ，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场B 垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最大的点是（A ）A 、a 点B 、b 点C 、c 点D 、d 点【解析】磁感应强度是矢量，若在某一个空间同时存在多个磁场，那么某一点的磁感应强度是各个磁场在该点场强的矢量和。
图中通电直导线产生的磁场的方向顺时针方向，在a 点两个磁场同方向，磁感应强度为两者之和；在c 点两个磁场反向，磁感应强度为两者之差；b 、d 两点的合场强由平行四边形法则来确定。
【答案】A【例3】根据磁感应强度的定义式B=ILF ，下列说法中正确的是（D ） A 、在磁场中某确定位置，B 与F 成正比，与I 、L 的乘积成反比B 、一小段能通电直导线在空间某处受磁场力F=0，那么该处的B 一定为零C 、磁场中某处的B 的方向跟电流在该处受磁场力F 的方向相同D 、一小段通电直导线放在B 为零的位置，那么它受到磁场力F 也一定为零【解析】磁感应强度是表征磁场强弱的物理量，确定的磁场中的确定点的磁感应强度是一个确定的值，它由磁场本身决定的，与磁场中是否有通电导体，及导体的长度，电流强度的大小，以及磁场作用力的大小无关。
人教版高中物理选修3-1第三章磁场几种常见的磁场
（精心整理，诚意制作）【知识概要】1．磁感线是描述磁场______和_______，磁感线上每一点_______方向是这点_______________的方向，即磁场方向。
磁感线越密的地方，磁场___________，越疏的地方，磁场________。
磁感线的疏密表示磁场________,磁感线是假想出来，实际不存在。
磁感线是_________曲线。
匀强磁场中的磁感应强度处处大小________，方向_________，磁感线是_________________。
2．安培定则：通电直导线的磁场：________握住导线，让伸直的拇指所指的方向与_______一致，_________________所指的方向就是磁感线环绕的方向。
3．磁通量表示穿过磁场中某一个面___________的多少，定义式：_____________，单位：_____。
磁感应强度等于____________________。
磁通量是_____量。
【课堂例题】【例1】（）关于磁感线，下列说法正确的是：A．磁感线上某点的切线方向与该点的磁感线强度的方向垂直B．磁感线的疏密表示磁感应强度的大小C．匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行D．磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷【例2】（）通电螺线管附近放置四个小磁针，如图所示，当小磁针静止时，图中小磁针的指向可能的是(涂黑的一端为N极)A．a B．b C．c D．d【例3】（）如图所示，有一根直导线上通以恒定电流I，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场B垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最大的点是：A． a点 B. b点 C. c点 D. d点【例4】（）关于磁通量，下列说法中正确的是：A．穿过某个平面的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零B．穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感应强度一定越大C．该处的磁感应强度越大，穿过平面的磁通量越大。
D．穿过垂直于磁感应强度方向的某个平面的磁感线的数目多少表示穿过该面的磁通量大小。
人教版高二物理选修3-1第三章 3.3几种常见的磁场同步训练(含答案)
人教版物理选修3-1 3.3几种常见的磁场同步训练一、单项选择题（下列选项中只有一个选项满足题意）1．1822年建立的“分子电流假说”，初步确立了“磁场的电本质”。
“分子电流假说”是由哪位科学家提出的（ ）A ．安培B ．库仑C ．奥斯特D ．洛伦兹2．物理学史上，首先发现电流磁效应的科学家是（ ）A ．安培B ．卡文迪许C ．奥斯特D ．法拉第3．关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下列示意图中正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．4．有一矩形线圈，面积为S ，匝数为n ，将它置于匀强磁场中，且使线圈平面与磁感线方向垂直，设穿过该线圈的磁通量为Φ，则该匀强磁场的磁感应强度大小为( )A ．ns ΦB ．n S ΦC ．S ΦD ．无法判断5．如图所示，竖直长导线通以恒定电流I ，一闭合线圈MNPQ 与导线在同一平面内，当线圈做下列运动时，穿过线圈的磁能量会发生变化的是（ ）A ．水平向右平移B ．竖直向下平移C．竖直向上平移D．以导线为轴转动6．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图，则下列说法中不正确的是（）A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D．形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的7．如图所示，平行长直导线1，2通过相反方向的电流，电流大小相等。
a，b两点关于导线1对称，b，c两点关于导线2对称，且ab＝bc，则关于a，b，c三点的磁感应强度B的说法中正确的是（）A．a，b，c三点的磁感应强度大小方向均相同B．a，c两点的磁感应强度大小方向均相同C．a，c两点的磁感应强度大小相同，方向相反D．b点的磁感应强度最小8．三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流．它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示．已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，通电导线b在d处产生的磁场磁感应强度大小为B，则d处的磁感应强度大小为( )A．2BBB．2C．3BD． B9．如图所示，线圈a、b的半径分别为r和2r，匝数分别为n匝和2n匝．圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为（）A．1:1 B．1:n C．1:4 D．1:4n10．如图，在直角三角形ACD区域的C、D两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线，导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流，∠A=90︒，∠C=30︒，E是CD边的中点，此时E点的磁感应强度大小为B，若仅将D处的导线平移至A处，则E点的磁感应强度（）A．大小仍为B,方向垂直于AC向上B，方向垂直于AC向下B．大小为2C，方向垂直于AC向上D，方向垂直于AC向下11．如图，矩形线圈abcd的长与宽分别为2L和L，虚线内有界匀强磁场的磁感应强度为B，O1、O2分别为ad、bc 的中点，下列判断正确的是（）A．此时穿过线圈abcd的磁通量为2BL2B．线圈绕ab边向纸外旋转60°角时，穿过线圈的磁通量为BL2C．线圈绕cd边向纸外旋转60°角时，穿过线圈的磁通量为BL2D．在线圈绕bc边向纸外旋转60°角的过程中，穿过线圈磁通量的变化量为BL212．如图所示，a、b、c三个环水平套在条形磁铁外面，其中a和b两环大小相同，c环最大，a环位于N极处，b 和c两环位于条形磁铁中部，则穿过三个环的磁通量的大小是()A．c环最大，a与b环相同B．三个环相同C．b环比c环大D．a环一定比c环大二、多项选择题（下列选项中有多个选项满足题意）13．如图，纸面内有两条互相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。
高中物理人教版选修3-1：3.3几种常见的磁场同步练习
3.3几种常见的磁场同步练习一、单选题1.如图所示，一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场方向平行，若线框的面积为S，则当线框左边为轴转过30∘时通过线框的磁通量为()A. 0B. BSC. √3S2B D. BS2【答案】D【解析】解：由磁通量表达式：Φ=BS，S指垂直磁感线的有效面积，则可知转过30∘时的磁通量Φ=BSsin30∘=BS2；故选：D．2.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()A. B.C. D.【答案】C【解析】解：AB、通电直导线中的安培定则(安培定则一)：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向由此可知，故AB错误；CD、通电螺线管中的安培定则(安培定则二)：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极，据此可知，故C正确，D错误．故选：C．3.如图所示，两根靠近但彼此绝缘的直导线互相垂直，通以大小相同的电流，在哪一个区域两根导线的磁场方向一致且向里()A. Ⅰ区B. Ⅱ区C. Ⅲ区D. Ⅳ区【答案】D【解析】解：由右手螺旋定则可判定通电导线磁场的方向.如图所示，“⋅”表示磁感线垂直纸面向外，“×”表示磁感线垂直纸面向里.所以第四象限磁场方向一致且向里；故选：D4.磁场中某区域的磁感线如图所示，则()A. a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a<B bB. a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a>B bC. 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D. 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小【答案】A【解析】解：AB、磁感线的疏密表示磁感应强度的大小；故a、b两处的磁感应强度的大小不等，且B a<B b；故A正确，B错误；CD、安培力的大小不但与磁感应强度有关，还与夹角有关，故受力大小不能确定；故CD错误；故选：A．5.如图所示，一束电子沿着水平方向向左平行地飞过磁针上方时，小磁针的北极将如何转动()A. 向上转动B. 向下转动C. 垂直纸面向里转动D. 垂直纸面向外转动【答案】C【解析】解：如图所示，奥斯特实验表明，当导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转.说明了电流周围存在磁场．当电子沿着水平方向向左，则电流向右，小磁针的N极向纸内偏转．故选：C6.如图所示，在真空中，水平导线中有恒定电流I通过，导线的正下方有一质子初速度方向与电流方向相同，则质子可能的运动情况是()A. 沿路径a运动B. 沿路径b运动C. 沿路径c运动 D. 沿路径d运动【答案】B【解析】解：由安培定则，电流在下方产生的磁场方向指向纸外，由左手定则，质子刚进入磁场时所受洛伦兹力方向向上.则质子的轨迹必定向上弯曲，因此C、D必错；由于洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直，故其运动轨迹必定是曲线，则B正确，A 错误．故选：B7.如图所示为水平放置的两根等高固定长直细导线的截面图，O点是两导线间距离的中点，a、b是过O点的竖直线上与O点距离相等的两点，两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流.下列说法正确的是()A. 两导线之间存在相互吸引的安培力B. O点的磁感应强度为零C. O点的磁感应强度方向竖直向下D. a、b两点的磁感应强度大小相等、方向相反【答案】C【解析】解：A、由图可知，两处电流的方向相反，所以它们之间存在相互排斥的作用力.故A错误．B、C、由安培定则可知，左侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下，右侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下，方向相同，所以合磁场的方向向下.故B错误，C正确．D、结合安培定则，分别作出两处电流在a、b两点的磁场方向如图，可知a、b两点的磁感应强度方向相同.故D错误．故选：C．二、多选题8.当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极垂直纸面向里的是()。
人教版高中物理选修3-1带电粒子在磁场中的运动典型例题和习题精选
带电粒子在磁场中的运动典型例题和习题精选典型例题
关于带电粒子在磁场中的运动周期
例1 如图所示，正、负电子初速度垂直于磁场方向，沿与边界成角的方向射入匀强磁场中，求它们在磁场中的运动时间之比．
解析：正电子将沿逆时针方向运动，经过磁场的偏转角为：
负电子将沿顺时针方向运动，经过磁场的偏转角为
因为正、负电子在磁场中运动的周期相同（），故它们的角速度也相同，根
据可知，正、负电子在磁场中运动的时间之比为：
关于带电粒子在磁场中的运动轨迹
例2 如图所示的矩形abcd范围内有垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场，且ab
长度为L，现有荷质比为的正高离子在a处沿ab方向射入磁场，求离子通过磁场后
的横向偏移y和偏向角（设离子刚好从C点飞出）．
解析：离子作匀速圆周运动从，易知圆心在图中的O处，
即a、c两处速度垂线的交点处．
横向偏移
故有
从图中易知偏向角即为圆心角，而。
高中物理选修3-1 几种常见的磁场 课后作业(含解析)
《几种常见的磁场》课后作业一、选择题考点一对磁感线的理解1．(多选)关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有()A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质B．磁感线可以形象地表示磁场的强弱与方向C．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止D．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线答案AB解析磁场具有能量，所以是一种物质，A正确；磁感线的疏密程度可表示磁场的强弱，磁感线的切线方向可表示磁场的方向，B正确；磁感线是闭合曲线，在磁体外部，从磁体的北极出发，到南极终止；在磁体内部，从南极指向北极，C错误；用细铁屑在磁铁周围排列出的曲线可以模拟磁感线，但并不是磁感线．没有细铁屑的地方同样可以画出磁感线，故D 错误．2．关于磁感线与静电场中电场线的描述，下列说法正确的是()A．电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极B．电场线一定是不闭合的，磁感线一定是闭合的C．磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹D．电场线和磁感线实际上均存在，只是肉眼看不到答案B解析磁感线没有起点也没有终点，是闭合的曲线．静电场中的电场线不是闭合曲线，起始于正电荷(或无穷远处)，止于无穷远处(或负电荷)，故A错误，B正确；磁感线是曲线时，小磁针在磁场力作用下的运动轨迹并不与其重合，故选项C错误；电场线和磁感线都是为了描述抽象的场而人为引入的曲线，实际上并不存在，选项D错误．考点二安培定则与磁感应强度的叠加3．磁铁的磁性变弱，需要充磁．充磁的方式有两种，图1甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中，图乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间，a、b和c、d接直流电源，下列接线正确的是(充磁时应使外加磁场与磁铁的磁场方向相同)()图1A．a接电源正极，b接电源负极，c接电源正极，d接电源负极B．a接电源正极，b接电源负极，c接电源负极，d接电源正极C．a接电源负极，b接电源正极，c接电源正极，d接电源负极D．a接电源负极，b接电源正极，c接电源负极，d接电源正极答案B解析题图甲中，因磁铁在螺线管的内部，应使螺线管内磁感线方向从右向左(左端是N极，右端是S极)，由安培定则可判定，a接电源正极，b接电源负极；题图乙中，同理可知，右端是螺线管N极，左端是S极，由安培定则可判定c接电源负极，d接电源正极，B选项正确．4．如图2，一通电螺线管通有图示电流，1、2、4小磁针放在螺线管周围，3小磁针放在螺线管内部，四个小磁针静止在如图所示位置，则四个小磁针的N、S极标注正确的是()图2A．1 B．2 C．3 D．4答案B解析小磁针的N极指向为该处的磁感线方向，根据安培定则可知通电螺线管的右端为N 极，左端为S极，内部磁感线方向是从左到右，故只有2标注正确．5.三根平行的长直导体棒分别过正三角形ABC的三个顶点，并与该三角形所在平面垂直，各导体棒中均通有大小相同的电流，方向如图3所示，则三角形的中心O处的合磁场方向为()图3A．平行于AB，由A指向BB．平行于BC，由B指向CC．平行于CA，由C指向AD．由O指向C答案A解析根据右手螺旋定则，电流A在O产生的磁场平行于BC，且由C向B，电流B在O 产生的磁场平行AC，且由A向C，电流C在O产生的磁场平行AB，且由A向B；由于三导线电流相同，到O点的距离相同，根据平行四边形定则，则合磁场的方向平行于AB，由A指向B，故A正确，B、C、D错误．6．(多选)三根在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图4所示．a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是()图4A．B1＝B2＜B3B．B1＝B2＝B3C．a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里D．a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里答案AC解析a、b、c三处的磁感应强度是三根导线所产生的磁感应强度的叠加．根据安培定则可判断出左、右两根导线在a处的磁场方向相反，因为距离相等，所以磁感应强度大小相等，所以左、右两根导线在a处产生的磁感应强度的矢量和为零，a处的磁感应强度等于下面导线在该处产生的磁感应强度，所以a处的磁感应强度方向垂直于纸面向外．同理可知b处的磁感应强度等于右面的导线在该处产生的磁感应强度，所以b处的磁感应强度方向也垂直于纸面向外，三根导线在c处产生的磁场方向均是垂直于纸面向里，所以合磁感应强度方向垂直纸面向里，所以B1＝B2＜B3，A、C选项正确，B、D选项错误．7.四根相互平行的通电长直导线a、b、c、d电流均为I，如图5所示放在正方形的四个顶点上，每根通电直导线单独存在时，四边形中心O点的磁感应强度都是B，则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为()图5A．22B，方向向左B．22B，方向向下C．22B，方向向右D．22B，方向向上答案A解析根据安培定则判断得知：四根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：a导线产生的B方向为b→d，大小为B；c导线产生的B方向为b→d，大小为B；同理，b导线产生的B方向为c→a，大小为B；d导线产生的B方向为c→a，大小为B；则根据平行四边形定则进行合成可知，所以四根导线同时存在时的磁感应强度大小为22B，方向向左．故选A.考点三安培分子电流假说8．关于分子电流，下面说法中正确的是()A．分子电流假说最初是由法国学者法拉第提出的B．分子电流假说揭示了磁铁的磁场与电流的磁场具有共同的本质，即磁场都是由电荷的运动形成的C．分子电流是专指分子内部存在的环形电流D．分子电流假说无法解释加热“去磁”现象答案B解析分子电流假说最初是由安培提出来的，A错误；分子电流并不是专指分子内部存在的环形电流，分子电流假说揭示了磁铁的磁场与电流的磁场具有共同的本质，即磁场都是由电荷的运动形成的，所以C错误，B正确；加热“去磁”现象可以根据分子电流假说解释，构成磁体的分子内部存在一种环形电流——分子电流，通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的，它们产生的磁场互相抵消，D错误．9．(多选)如图6所示，被磁化的回形针系在细线下端被磁铁吸引，下列说法正确的是()图6A．回形针下端为N极B．回形针上端为N极C．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿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．用点燃的火柴对回形针加热，回形针不被磁铁吸引，原因是回形针加热后，分子电流消失了答案AC解析回形针被磁化后的磁场方向与条形磁铁磁场方向一致，故回形针的下端为N极，A 对，B错；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，故C对，D错．考点四磁通量的理解与计算10．(多选)如图7所示是等腰直角三棱柱，其平面ABCD为正方形，边长为L，它们按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B0，则下列说法中正确的是()图7A．穿过ABCD平面的磁通量大小为B0L2B．穿过BCFE平面的磁通量大小为22B0L2C．穿过ADFE平面的磁通量大小为零D．穿过ABCD平面的磁通量大于穿过BCFE平面的磁通量答案BC解析 根据Φ＝BS ⊥，因此通过ABCD 平面的磁通量Φ＝B 0L 2cos 45°＝22B 0L 2，A 错误；平面BCFE ⊥B 0，而BC ＝L ，CF ＝L cos 45°＝22L ，所以平面BCFE 的面积S ＝BC ·CF ＝22L 2，因而Φ′＝B 0S ＝22B 0L 2，B 正确，D 错误；平面ADFE 在与B 0垂直的方向上的投影面积为零，所以穿过的磁通量为零，C 正确．二、非选择题11．(磁感应强度的叠加与磁通量的计算)地球上某地地磁场磁感应强度B 的水平分量B x ＝1.8×10－5 T ，竖直分量B y ＝5.4×10－5 T ．求：(1)地磁场B 的大小及它与水平方向的夹角α的正切值；(2)在水平面2.0 m 2的面积内地磁场的磁通量Φ.答案 (1)5.7×10－5 T 3 (2)1.08×10－4 Wb解析 (1)由矢量合成法则可知B ＝B x 2＋B y 2＝(1.8×10－5)2＋(5.4×10－5)2 T ≈5.7×10－5 Ttan α＝B y B x＝3. (2)Φ＝B y S ＝5.4×10－5×2.0 Wb ＝1.08×10－4 Wb.12．(磁通量的计算)如图8所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.8 T ，磁场有明显的圆形边界，圆心为O ，半径为10 cm.现于纸面内先后放上a 、b 两个圆形单匝线圈，圆心均在O 处，a 线圈半径为10 cm ，b 线圈半径为15 cm ，问：图8(1)在B 减为0.4 T 的过程中，a 和b 中磁通量分别改变多少？(2)磁感应强度B 大小不变，方向绕直径转过30°过程中，a 线圈中磁通量改变多少？(3)磁感应强度B 大小、方向均不变，线圈a 绕直径转过180°过程中，a 线圈中磁通量改变多少？答案 见解析解析 (1)a 线圈面积正好与圆形磁场区域重合，Φ1＝B πr 2，Φ2＝B 1πr 2ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|(B 1－B )πr 2|＝1.256×10－2 Wbb线圈面积大于圆形磁场面积，即线圈的一部分面积在磁场区域外，有磁感线穿过的面积与a线圈相同，故磁通量的变化量与a线圈相同．(2)磁场转过30°，a线圈面积在垂直磁场方向的投影面积为πr2cos 30°，则Φ3＝Bπr2cos 30°ΔΦ′＝|Φ3－Φ1|＝Bπr2(1－cos 30°)≈3.4×10－3 Wb.(3)以线圈a正对读者的一面为观察对象，初状态磁感线从该面穿入，线圈转过180°后，磁感线从该面穿出，故ΔΦ″＝BS－(－BS)＝2BS≈5.0×10－2 Wb.。
人教版高中物理选修3-1几种常见的磁场 典型例题和习题精选
几种常见的磁场典型例题和习题精选
典型例题
例 1 如图所示为通电螺线管的纵剖面，“×”和“·”分别表示导线中电流垂直纸面流进和流出，试画出a、b、c、d四个位置上小磁场静止时N极指向．
解析：根据安培定则可知，螺线管内部磁感线方向从右到左，
再根据磁感线为闭合曲线的特点．即可画出图中通电螺线管的磁感
线．分布示意图线上各点的切线方向，就是小磁针在该点处N极的
受力方向，于是小磁针静止时在a、b、c、d指向分别为向左、向左、向左、向右．
例2 如图所示，一带负电的金属环绕轴以角速度匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（）
A．N极竖直向上B．N极竖直向下
C．N极沿轴线向左D．N极沿轴线向右
解析：从左向右看圆盘顺时针转动，环形电流方向为逆时针方向，由安培定则可知，环的左侧相当于磁铁的N极，故小磁针最后平衡时N极沿轴线向左．本题应选C答案．
关于电子绕核转动形成等效电流
例3 电子绕核旋转可等效为一环形电流，已知氢原子中的电子电量为e，以速率V在半径为r的轨道上运动，求等效电流．
解析：氢原子核外电子绕核运转，等效于环形电流，在一个周期内，通过
的电量为e，则可知等效电流。
习题精选
1、在下面如图所示的各图中画出导线中通电电流方向或通电导线周围磁感线的方向。
其中（a）、（b）为平面图，（c）、（d）为立体图。
2、如图所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小
磁针极，若将小磁针放到该通电螺线管内部，小磁针指向与图示位置时
的指向相（填“同”或“反”）。
3、在条形或蹄形铁芯上绕有线圈，根据如图所示小磁针指向在图中画出线圈的绕线方向。
人教版物理选修3-1《几种常见的磁场》同步试题及答案
几种常见的磁场同步试题一、选择题：1、关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是（）A、磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线B、磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线C、磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷D、磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向2、关于磁感应强度和磁感线，下列说法中错误的是（）A、磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感线强度的方向B、磁感线的疏密表示磁感应强度的大小C、匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行D、磁感就强度是只有大小、没有方向的标量3、一束电子流沿水平面自西向东运动，在电子流的正上方有一点P，由于电子运动产生的磁场在P点的方向为（）A、竖直向上B、竖起向下C、水平向南D、水平向北4、安培分子电流假说可用来解释（）A、运动电荷受磁场力作用的原因B、两通电导体有相互作用的原因C、永久磁铁具有磁性的原因D、软铁棒被磁化的现象5、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是（）A、全向里B、全向外C、a向里，b、c向外D、a、c向外，b向里6、如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的（）A、区域ⅠB、区域ⅡC、区域ⅢD、区域Ⅳ7、如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下列说法中正确的是（）A、两棒均显磁性B、两棒均不显磁性C、甲棒不显磁性，乙棒显磁性D、甲棒显磁性，乙棒不显磁性甲乙8、关于磁通量，下列说法中正确的是（）A、穿过某个平面的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零B、穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感应强度一定越大C、匝数为n的线圈放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈面积为S，且与磁感线垂直，则穿过该线圈的磁通量为BSD、穿过垂直于磁感应强度方向的某个平面的磁感线的数目等于穿过该面的磁通量9、下列关于磁通量和磁感应强度的说法中，正确的是（）A、穿过某一个面的磁通量越大，该处磁感应强度也越大B、穿过任何一个面的磁通量越大，该处磁感应强度也越大C、穿过垂直于磁感应强度方向的某面积的磁感线的条数等于磁感应强度D、当平面跟磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量必定为零二、填空题：1、如图所示，一面积为S的长方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中，这时穿过线圈的磁通量为Wb，当线圈以ab为轴从图中位置转过60°的瞬间，穿过线圈的磁通量为。