几种常见的磁场练习题及答案解析
3.3 几种常见的磁场 1(人教版选修3-1)
第3章31．关于磁通量的描述，下列说法正确的是()A．置于磁场中的一个平面，当平面垂直于磁场方向时，穿过平面的磁通量最大B．穿过平面的磁通量最大时，该处的磁感应强度一定最大C．如果穿过某一平面的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零D．将一平面置于匀强磁场中的任何位置，穿过该平面的磁通量总相等解析：磁通量Φ＝BS cos θ，其中θ为线圈平面和该平面沿垂直磁场方向的投影面之间的夹角．因此，磁通量为零，磁感应强度不一定为零；磁通量最大，磁感应强度也不一定最大．故只有A正确．答案： A2．(2011·淮安高二检测)关于磁现象的电本质，安培提出了分子电流假说．他提出此假说的背景是()A．安培通过精密仪器观察到分子电流B．安培根据原子结构理论，进行严格推理得出的结论C．安培根据环形电流的磁性与磁铁相似提出的一种假说D．安培凭空想出来的答案： C3．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()解析：磁感线的疏密可表示磁感应强度的大小．答案：AC4．(2011·福州高二检测)关于电场和磁场，下列说法正确的是()A．我们虽然不能用手触摸到电场的存在，却可以用试探电荷去探测它的存在和强弱B．电场线和磁感线是可以形象描述场强弱和方向的客观存在的曲线C．磁感线和电场线一样都是闭合的曲线D．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，都是客观存在的物质解析：电场和磁场都是客观存在的物质，电场线和磁感线都是假想的曲线，实际并不存在．电场线和磁感线的最大区别在于：磁感线是闭合的，而电场线不是闭合的．故正确答案为A、D.答案：AD5．如下图所示，两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直，通过两环的磁通量Φa、Φb比较，则()A．Φa＞Φb B．Φa＜ΦbC．Φa＝Φb D．不能确定解析：磁感线是闭合曲线，在条形磁铁外部从N极到S极，在内部从S极到N极．由于圆环a的面积小于圆环b的面积，因此从外部N极到S极穿过a面的磁感线条数少，而内部从S极到N极的磁感线条数一样，于是穿过a面的总磁通量大，选项A正确．答案： A6.如右图所示为某磁场的一条磁感线，其上有A，B两点，则()A．A点的磁感应强度一定大B．B点的磁感应强度一定大C．因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度一样大D．条件不足，无法判断解析：由磁场中一根磁感线无法判断磁场强弱．答案： D7．下列说法中正确的是()A．通过某面的磁感线条数为零则此面处磁感应强度一定为零B．空间各点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向C．平行放置的两条形磁铁间异名磁极间的磁场为匀强磁场D．磁感应强度为零，则放在该处的某面通过的磁感线条数一定为零解析：磁感应强度反映磁场的强弱和方向，它的方向就是该处磁场的方向，故B正确；磁感应强度为零，放在该处的某面就无磁感线穿过，故D正确；但是若某面无磁感线穿过，可能磁场很强而平面平行于磁场放置导致磁感线穿过该面的条数为零，所以A错误；两平行放置异名磁极间的磁场不是匀强磁场，近距离两异名磁极间的磁场才是匀强磁场，C 错误．答案：BD8.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 点所产生的磁场方向是沿( )A ．沿y 轴正方向B ．沿y 轴负方向C ．沿z 轴正方向D ．沿z 轴负方向解析： 由于电子流沿x 轴正方向高速运动，所形成的等效电流沿x 轴负方向．由安培定则可得，在P 点处的磁场方向应该沿y 轴的正方向．答案： A9.如右图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T 的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r 的圆周上有a 、b 、c 、d 四个点，已知a 点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是( )A ．直导线中的电流方向垂直纸面向里B ．b 点的实际磁感应强度为 2 T ，方向斜向上，与B 的夹角为45°C ．c 点的实际磁感应强度也为零D ．d 点的实际磁感应强度跟b 点的相同解析： 由a 点合磁感应强度为零知，该电流在a 点的磁感应强度方向向左，大小为1 T ，由安培定则知A 项对，另由平行四边形定则知B 项也正确．答案： AB10.弹簧测力计下挂一条形磁铁，其中条形磁铁的N 极一端位于未通电的螺线管正上端，如右图所示，下列说法正确的是( )A ．若将a 接电源正极，b 接电源负极，弹簧测力计示数将不变B ．若将a 接电源正极，b 接电源负极，弹簧测力计示数将增大C ．若将b 接电源正极，a 接电源负极，弹簧测力计示数将减小D ．若将b 接电源正极，a 接电源负极，弹簧测力计示数将增大解析： a 接正，b 接负――→螺线管安培定则内部磁感线自下而上――→等效上端N 极，下端S 极――→磁极间的相互作用条形磁铁受排斥力―→弹簧测力计示数减小b 接正，a 接负――→螺线管安培定则内部磁感线自上而下――→等效上端S 极，下端N 极――→磁极间的相互作用条形磁铁受吸引力―→弹簧测力计示数增大答案： D11．如下图所示，匀强磁场的磁感应强度B ＝0.8 T ，矩形线圈abcd 的面积S ＝0.5 m 2，B 与S 垂直，线圈一半在磁场中，则当线圈从图示位置绕ad 边绕过60°时，线圈中的磁通量为________，在此过程中磁通量的改变量为________；当线圈再绕ad 边转过30°时，线圈中的磁通量为________，在此过程中磁通量的改变量为________．解析： 图示位置的磁通量Φ1＝B S 2＝0.2 Wb.当线圈从图示位置绕ad 边转过60°时，线圈垂直磁场方向的面积S ⊥＝S cos 60°＝14 m 2＝12S ，恰好都在磁场区域内，所以Φ2＝BS ⊥＝0.2 Wb ，因此ΔΦ1＝Φ2－Φ1＝0.当线圈再绕ad 边转过30°时，线圈与磁场方向平行，Φ3＝0，此过程中磁通量的改变量为ΔΦ2＝|Φ3－Φ2|＝0.2 Wb.答案： 0.2 Wb 0 0 0.2 Wb12．已知山东地面处的地磁场水平分量约为3×10－5 T ，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，当接通电源后，发现小磁针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)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所示．由题意知地磁场水平分量B y ＝3×10－5 T ，设通电螺线管产生的磁场为B x .由图知B x B y＝tan 60°得B x ＝3×10－5× 3 T ≈5×10－5 T.答案：5×10－5 T。
高中物理竞赛讲义-磁场典型例题解析精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版磁场典型例题解析一、磁场与安培力的计算【例题1】两根无限长的平行直导线a 、b 相距40cm ，通过电流的大小都是3.0A ，方向相反。
试求位于两根导线之间且在两导线所在平面内的、与a 导线相距10cm 的P 点的磁感强度。
【解说】这是一个关于毕萨定律的简单应用。
解题过程从略。
【答案】大小为×10−6T ，方向在图9-9中垂直纸面向外。
【例题2】半径为R ，通有电流I 的圆形线圈，放在磁感强度大小为B 、方向垂直线圈平面的匀强磁场中，求由于安培力而引起的线圈内张力。
【解说】本题有两种解法。
方法一：隔离一小段弧，对应圆心角θ ，则弧长L = θR 。
因为θ → 0（在图9-10中，为了说明问题，θ被夸大了），弧形导体可视为直导体，其受到的安培力F = BIL ，其两端受到的张力设为T ，则T 的合力ΣT = 2Tsin 2θ再根据平衡方程和极限xxsin lim0x →= 0 ，即可求解T 。
方法二：隔离线圈的一半，根据弯曲导体求安培力的定式和平衡方程即可求解…【答案】BIR 。
〖说明〗如果安培力不是背离圆心而是指向圆心，内张力的方向也随之反向，但大小不会变。
〖学员思考〗如果圆环的电流是由于环上的带正电物质顺时针旋转而成（磁场仍然是进去的），且已知单位长度的电量为λ、环的角速度ω、环的总质量为M ，其它条件不变，再求环的内张力。
〖提示〗此时环的张力由两部分引起：①安培力，②离心力。
前者的计算上面已经得出（此处I = ωπλ•π/2R 2 = ωλR ），T 1 = B ωλR 2 ；后者的计算必须．．应用图9-10的思想，只是F 变成了离心力，方程 2T 2 sin 2θ =πθ2M ω2R ，即T 2 =πω2R M 2 。
〖答〗B ωλR 2 + πω2R M 2 。
【例题3】如图9-11所示，半径为R 的圆形线圈共N 匝，处在方向竖直的、磁感强度为B 的匀强磁场中，线圈可绕其水平直径（绝缘）轴OO ′转动。
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。
几种常见的磁场例题解析
几种常见的磁场【典型例题】【例1】关于磁现象的电本质，下列说法中错误的是（ ）A 、 磁体随温度升高磁性增强B 、安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质B 、 所有磁现象的本质都可归结为电荷的运动D 、一根软铁不显磁性，是因为分子电流取向杂乱无章【解析】安培分子电流假设告诉我们:物质微粒内部,存在一种环形电流，即分子电流。
分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，当分子电流的取向一致时，整个物体体现磁性，若分子电流取向杂乱无章，那么整个物体不显磁性。
当磁体的温度升高时，分子无规则运动加剧，分子电流取向变得不一致，磁性应当减弱。
【答案】A【例2】两圆环A 、B 同心放置且半径R A ＞R B ，将一条形磁铁置于两环圆心处，且与圆环平面垂直，如图所示，则穿过A 、B 两圆环的磁通量的大小关系为（ ）A 、φA ＞φB B 、φA =φBC 、φA ＜φBD 、无法确定【解析】磁通量可形象地理解为穿过某一面积里的磁感线的条数，而沿相反方向穿过同一面积的磁通量一正、一负，要有抵消。
本题中，条形磁铁内部的所有磁感线，由下往上穿过A 、B 两个线圈，而在条形磁体的外部，磁感线将由上向下穿过A 、B 线圈，不难发现，由于A 线圈的面积大，那么向下穿过A 线圈磁感线多，也即磁通量抵消掉多，这样穿过A 线圈的磁通量反而小。
【例3】如图所示，通有恒定电流的导线MN 与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ第二次将金属框绕cd 边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为1ϕ∆和2ϕ∆，则（ ）A 、1ϕ∆＞2ϕ∆B 、1ϕ∆=2ϕ∆C 、1ϕ∆＜2ϕ∆D 、不能判断【解析】导体MN 周围的磁场并非匀强磁场，靠近MN 处的磁场强些，磁感线密一些，远离MN 处的磁感线疏一些，当线框在I 位置时，穿过平面的磁通量为Ⅰϕ，当线圈平移至Ⅱ位置时,磁能量为Ⅱϕ，则磁通量的变化量为1ϕ∆=ⅠⅡ－ϕϕ=Ⅰϕ-Ⅱϕ，当到线框翻转到Ⅱ位置时，磁感线相当于从“反面”穿过原平面，则磁通量为-Ⅱϕ，则磁通量的变化量是1ϕ∆=ⅠⅡ－ϕϕ-=Ⅰϕ+Ⅱϕ所以1ϕ∆＜2ϕ∆【答案】C【基础练习】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Ⅳ二、填空题：7、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。
几种常见的磁场
几种常见的磁场基础达标1.下列所说情况中，不可能的是( )A.一环形电流产生的磁场，环内的磁感线与环外的磁感线数目相等B.电流产生的磁场比磁极产生的磁场强C.磁感线在空间某处中断D.某处的磁感线疏密一样答案：C2.一条竖直放置的长直导线，通以由下向上的电流，在它正东方某点的磁场方向为( )A.向东B.向西C.向南D.向北答案：D3.安培的分子电流假说，可用来解释( )A.通电线圈产生磁场的原因B.软铁棒被磁化的现象C.两通电导体间有相互作用的原因D.运动电荷受磁场力作用的原因答案：B4.有一矩形线圈，线圈平面与磁场方向成α角，如图3-3-9所示.设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量为多大？图3-3-9答案：BSsinα5.下列说法正确的是( )A.除永久磁铁以外，一切磁场都是由运动电荷产生的B.一切磁现象都起源于运动电荷C.一切磁作用都是运动电荷通过磁场而发生的D.有磁必有电，有电必有磁答案：BC6.关于磁通量，下列叙述正确的是( )A.在匀强磁场中，穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积B.在匀强磁场中，a线圈的面积比b线圈的面积大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的磁通量大C.把一个线圈放在M、N两处，若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时大，则M处的磁感应强度一定比N处大D.同一线圈放在磁感应强度大处，穿过线圈的磁通量不一定大答案：D7.根据图3-3-10中标出的磁场方向，在图中标出通电导线中电流的方向.图3-3-10答案：(a)中电流方向b→a，(b)中电流方向a→b，(c)中电流方向a→b.8.如图3-3-11所示各图中，实线表示磁场的磁感线，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图是( )图3-3-11答案：AC9.如图3-3-12所示，一个用毛皮摩擦过的硬橡胶环，当环绕其轴OO′匀速转动时，放置在环的右侧轴线上的小磁针的最后指向是（）图3-3-12A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极水平向左D.N极水平向右答案：D10.如图3-3-13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，则闭合电路abcd的磁通量为_________.图3-3-13答案：BS211.磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是( )A.分子电流消失B.分子电流的取向变得大致相同C.分子电流的取向变得杂乱D.分子电流的强度减弱答案：C12.如图3-3-14所示，环中电流方向由左向右，且I1=I2，则圆环中心O处的磁场是________.图3-3-14答案：0更上一层13.有一个面积很小的圆环，设这个圆环所在位置的磁感应强度为B，穿过圆环的磁通量为Ф.则下列判断中正确的是( )①如果Ф=0，则B=0 ②如果Ф≠0，则B≠0③如果B=0，则Ф=0 ④如果B≠0，则Ф≠0A.①②B.②③C.③④D.①④答案：B14.如图3-3-15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处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( )图3-3-15A.通过ABCD 平面的磁通量大小为L 2·BB.通过BCFE 平面的磁通量大小为22L 2·BC.通过ADFE 平面的磁通量大小为零D.通过整个三棱柱的磁通量为零答案：BCD15.在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针N 极向东偏转，由此可知( )A.一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的N 极靠近小磁针B.一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的S 极靠近小磁针C.可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过D.可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过答案：C16.有两个固定的完全相同的通电圆环，通过的电流大小相同，方向如图3-3-16所示，一个在竖直平面内放着，一个在水平面内放着，每个圆环在共同圆心O 处产生的磁感应强度大小均为B ，则在O 点的总磁感应强度为多大?图3-3-16答案：2B17.根据安培分子电流假说的思想，磁场是由于运动电荷产生的，如果对地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷，那么由此判断，地球应该( )A.带负电B.带正电C.不带电D.无法确定答案：A18.在图3-3-17中，P 、Q 是圆筒形螺线管中两根平行于轴线放置的软铁棒，当开关S 闭合时，软铁棒将( )图3-3-17A.静止不动B.相互吸引，同时发生转动C.相互排斥D.相互吸引答案：C19.有一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图3-3-18所示，电子流在z轴上的P点处所产生的磁场方向是沿( )图3-3-18A.y轴正方向B.y轴负方向C.z轴正方向D.z轴负方向答案：A自由学习1.直线电流的磁场方向可以用__________来表示：右手握住导线，让伸直的__________所指的方向与__________一致，弯曲的四指所指的方向就是__________.这个规律也叫__________.2.环形电流的磁场可用另一种形式的安培定则表示：让右手弯曲的四指与__________的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是____________________.3.在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度__________和__________都相同，这个区域的磁场叫做__________.4.设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的__________，简称__________.用字母__________表示磁通量，则__________.。
几种常见的磁场 每课一练(含解析) (17)
3几种常见的磁场知识点一磁感线1．图L331中，用带箭头的细实线表示通电直导线周围磁感线的分布情况，其中正确的是()图L3312．图L332为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O点(图中白点)为坐标原点，沿z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能是图L333中的()图L332图L333知识点二安培定则的应用3．如图L334所示，左侧水平台面上固定着条形磁铁，右侧固定着螺线管．闭合开关S后，下列判断正确的是()图L334A．螺线管内的磁场方向向右，磁铁受到的斥力向左B．螺线管内的磁场方向向右，磁铁受到的斥力向右C．螺线管内的磁场方向向左，磁铁受到的斥力向左D．螺线管内的磁场方向向左，磁铁受到的斥力向右4．当开关S闭合后，位于通电导线产生的磁场中的小磁针偏转的情况如图L335所示，其中正确的是()图L335知识点三磁场的叠加5．如图L336所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长直通电导线，电流的方向垂直纸面向里，以直导线为中心的同一圆周上有a、b、c、d四个点，连线ac和bd是相互垂直的两条直径，且b、d在同一竖直线上，则()图L336A．c点的磁感应强度的值最小B．b点的磁感应强度的值最大C．b、d两点的磁感应强度相同D．a、b两点的磁感应强度相同6．(多选)如图L337所示，两根平行长直导线相距2l，通有大小相等、方向相同的恒定电流：a、b、c是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为l2、l和3l.关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是()图L337A．a处的磁感应强度大小比c处的大B．b、c两处的磁感应强度大小相等C．a、c两处的磁感应强度方向相同D．b处的磁感应强度为零知识点四磁通量7．(多选)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．当平面跟磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量必定为零C．匝数为n的线圈放在磁感应强度为B的匀强磁场中，若线圈的面积为S，且与磁场方向垂直，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8．(多选)如图L338所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量的情况是()图L338 A．图示位置时等于BSB．若使框架绕OO′转过60°角，则磁通量为12BSC．若从初始位置转过90°角，则磁通量为零D．若从初始位置转过180°角，则磁通量变化为零9．关于安培分子电流假说，下列说法错误的是()A．假说揭示了电流产生磁场的原因B．假说揭示了磁现象的电本质C．磁体的磁场是由于电荷的运动产生的D．一根铁棒不显磁性是因为分子电流取向杂乱10．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的环形电流I引起的．图L339中能正确表示安培假设中环形电流方向的是()图L33911．(多选)彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，图L3310中穿过线圈的磁通量可能为零的是()图L331012．在图L3311中画出导线中电流的方向或通电导线周围磁感线的方向，其中甲、乙为平面图，丙、丁为立体图．图L331113．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫作能量密度，其值为B22μ，式中B是磁感应强度，μ是磁导率，在空气中μ为已知常数．为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B，一位学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一个相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl，并测出拉力F，如图L3312所示．因为F所做的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B＝________．图L331214．如图L3313所示，AB为水平面上一个圆的直径，在过AB的竖直平面内有一根通电导线CD，已知CD∥AB，当CD竖直向上平移时，电流产生的磁场穿过圆的磁通量将如何变化？图L33133几种常见的磁场1．D[解析] 通电直导线的磁感线是以导线为中心的一系列同心圆，且导线与各圆一定是互相垂直的，故选项D正确．2．C[解析] 磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线．其疏密程度反映磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强，沿z轴正方向磁感线由密到疏再到密，即磁感应强度由大到小再到大，只有C正确．3．C[解析] 由安培定则可知，螺线管的N极在左端，螺线管内的磁场方向向左，磁铁受到的斥力向左，选项C正确．4．D[解析] 当开关S闭合后，电流周围的磁感线分布可按照安培定则判断，此时小磁针在某点N极的指向为该点磁场的方向．选项D正确．5．A[解析] 由安培定则可知，通电直导线在此圆周上产生的磁场的方向为顺时针，大小恒定(设为B′)，直导线产生的磁场与匀强磁场叠加，c点合磁感应强度为B－B′，其值最小，a点的合磁感应强度为B′＋B，其值最大，选项A 正确，B错误；b、d两点的合磁感应强度大小为B2＋B′2，方向不同，选项C、D错误．6．AD[解析] 两根导线在a处的磁感应强度均垂直纸面向里，在c处的磁感应强度均垂直纸面向外，a处距左边导线为l2，距右边导线为5l2，c处距左边导线为3l，距右边导线为l，而两导线中电流大小相等，距离电流越远，磁感应强度越小，故a处的磁感应强度大小比c处的大，选项A正确，选项C错误；左边导线在b处产生的磁感应强度垂直纸面向外，右边导线在b处产生的磁感应强度垂直纸面向里，两者与b处距离均为l，故b处的磁感应强度为零，选项D正确，选项B错误．7．BC[解析] 穿过某个平面的磁通量为零，可能是该处磁感应强度为零，也可能是有相反方向的磁场同时穿过这个面使得总的磁通量为零，还可能是平面与磁感应强度方向平行，选项A错误；若平面与磁场方向平行，则没有磁感线穿过这个面，其磁通量必然为零，选项B正确；磁通量的大小与线圈的匝数无关，选项C正确；不能说“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”，因为磁感线是人为画出来的，选项D错误．8．ABC[解析] 在题图所示的位置时，磁感线与线框平面垂直，Φ＝BS.当框架绕OO′轴转过60°时，Φ＝BS⊥＝BS cos 60°＝12BS.转过90°后，线框平面与磁感线平行，Φ＝0.线框转过180°时，磁感线仍然垂直穿过线框，只不过穿过方向改变了，因而Φ1＝BS，Φ2＝－BS，ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS.综上所述，A、B、C正确，D错误．9．A[解析] 安培的分子电流假说揭示了磁现象的电本质，磁体的磁场是由于电荷的运动产生的，说法B、C正确；一根不显磁性的铁棒，分子电流的取向是杂乱的，它们的磁场互相抵消，结果对外部不显磁性，说法D也正确．10．B[解析] 地磁场的N极在地理位置的南极附近，由安培定则可知，电流的方向如图B所示．11．AB[解析] 选项A、B的电流I1、I2在线圈所在处产生的磁场方向相反，其总磁通量可能为零，选项A、B正确．12．如图所示13.2μFA[解析] 拉力F做的功为W＝F·Δl，磁铁与铁片P间隙中磁场的能量为E＝B22μ·A·Δl，根据题意有W＝E，解得B＝2μFA.14．不变[解析] 导线CD周围的磁场是以CD上的点为圆心的一系列同心圆，由于CD∥AB且CD与AB在同一竖直平面内，因而CD产生的磁场在AB两侧对称地从一边穿入而从另一边穿出，穿过圆的总磁通量为0.当CD向上平移时，对称特征不变，穿过圆的磁通量仍为0.。
2020_2021学年高中物理第三章磁场3几种常见的磁场达标练习含解析新人教版选修3_1
几种常见的磁场1．(2019·江苏省淮安市高二上学期期末)如图所示，将磁铁悬挂于放有铁屑的甘油中，便可模拟磁铁周围磁感线的形状，该现象可以说明( C )A．磁感线是真实存在的B．甘油中没有铁屑的地方就没有磁场C．磁铁周围的磁场分布情况D．将铁屑换成铜屑也可达到相同的实验效果解析：磁感线是为了描述磁场而引入的，它并不客观存在；而磁场是真实存在的，没有铁屑的地方也有磁场。
故A、B错误。
磁铁悬挂于放有铁屑的甘油中，便可模拟磁铁周围磁感线的形状，而磁感线可以描述磁场分布情况，故C正确；磁场对铁屑有力的作用对铜屑没有力作用，故D错误。
2．(2019·山东师大附中)为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。
在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是( B )解析：本题考查了对地磁场的认识，由安培定则可知环形电流应自东向西，B项正确。
3．(2019·河南省驻马店市高二上学期期末)如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，在以导线截面的中心O为圆心的圆周上有a、b、c、d四点，已知a点的磁感应强度为2B，方向也是竖直向下，则d点的磁感应强度的大小和方向分别为( D )A．大小为B，方向竖直向上B．大小为2B，方向水平向右C．大小为2B，方向垂直纸面向外D．大小为2B，方向斜向右下方解析：磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场，已知a点的磁感应强度为2B，方向也是竖直向下，那么通电直导线在a点的磁感应强度大小为B，方向竖直向下，则通电直导线在d点的磁感应强度的大小仍为B，根据右手螺旋定则，其方向水平向右；依据矢量的合成法则，则d点的合磁感应强度的大小B d＝B2＋B2＝2B，其方向斜向右下方，故ABC错误，D正确。
几种常见的磁场练习题及答案解析
1．关于磁现象的电本质，下列说法正确的是( )A．一切磁现象都起源于运动电荷，一切磁作用都是运动电荷通过磁场而发生的B．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷产生的C．据安培的分子电流假说，在外界磁场的作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极D．有磁必有电，有电必有磁解析：选AC.任何物质的原子的核外电子绕核运动形成分子电流，分子电流使每个物质分子相当于一个小磁体．当各分子电流的取向大致相同时，物质对外显磁性，所以一切磁现象都源于运动电荷，A、C正确，B错误．静电场不产生磁场，D错误．2．关于磁感线下列说法正确的是( )A．磁感线是磁场中实际存在的线B．条形磁铁磁感线只分布于磁铁外部C．当空中存在几个磁场时，磁感线有可能相交D．磁感线上某点的切线方向就是放在这里的小磁针N极受力的方向解析：选D.磁感线是假想的线，故A错；磁感线是闭合的曲线，磁铁外部、内部均有磁感线，故B错；磁感线永不相交，故C错；根据磁感线方向的规定知D对．3.图3－3－15如图3－3－15所示，带负电的金属圆盘绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在盘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极沿轴线向右D．N极沿轴线向左解析：选C.等效电流的方向与转动方向相反，由安培定则知轴线上的磁场方向向右，所以小磁针N极受力向右，故C正确．4.图3－3－16(2011年深圳中学高二检测)如图3－3－16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Ⅳ解析：选A.根据安培定则可判断出区域Ⅰ的磁场是一致且向里的．5．如图3－3－17所示，图3－3－17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＝ m2，匀强磁场磁感应强度B＝ T，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？解析：法一：把S投影到与B垂直的方向，则Φ＝B·S cos θ＝××cos 60° Wb＝ Wb.法二：把B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平面的分量B⊥，B∥不穿过线圈，且B⊥＝B cos θ，则Φ＝B⊥S＝B cos θ·S＝××cos 60° Wb＝ Wb.答案： Wb一、选择题1．下列关于磁通量的说法，正确的是( )A．磁通量是反映磁场强弱和方向的物理量B．某一面积上的磁通量是表示穿过此面积的磁感线的总条数C．在磁场中所取的面积越大，该面上磁通量越大D．穿过任何封闭曲面的磁通量一定为零解析：选BD.磁通量Φ是磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积，即Φ＝BS，亦表示穿过磁场中某面积S的磁感线的总条数，Φ只有大小，没有方向，是标量．由此可知选项A错误，B正确。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
几种常见的磁场练习题
及答案解析
SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
1．关于磁现象的电本质，下列说法正确的是( )
A．一切磁现象都起源于运动电荷，一切磁作用都是运动电荷通过磁场而发生的
B．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷产生的
C．据安培的分子电流假说，在外界磁场的作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极
D．有磁必有电，有电必有磁
解析：选AC.任何物质的原子的核外电子绕核运动形成分子电流，分子电流使每个物质分子相当于一个小磁体．当各分子电流的取向大致相同时，物质对外显磁性，所以一切磁现象都源于运动电荷，A、C正确，B错误．静电场不产生磁场，D错误．
2．关于磁感线下列说法正确的是( )
A．磁感线是磁场中实际存在的线
B．条形磁铁磁感线只分布于磁铁外部
C．当空中存在几个磁场时，磁感线有可能相交
D．磁感线上某点的切线方向就是放在这里的小磁针N极受力的方向
解析：选D.磁感线是假想的线，故A错；磁感线是闭合的曲线，磁铁外部、内部均有磁感线，故B错；磁感线永不相交，故C错；根据磁感线方向的规定知D对．
3.
图3－3－15
如图3－3－15所示，带负电的金属圆盘绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在盘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极沿轴线向右
D．N极沿轴线向左
解析：选C.等效电流的方向与转动方向相反，由安培定则知轴线上的磁场方向向右，所以小磁针N极受力向右，故C正确．
4.
图3－3－16
(2011年深圳中学高二检测)如图3－3－16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Ⅰ
B．区域Ⅱ
C．区域Ⅲ
D．区域Ⅳ
解析：选A.根据安培定则可判断出区域Ⅰ的磁场是一致且向里的．
5．如图3－3－17所示，
图3－3－17
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＝ m2，匀强磁场磁感应强度B＝ T，则穿过线圈的磁通量Φ为多少
解析：法一：把S投影到与B垂直的方向，则Φ＝B·S cos θ＝××cos 60° Wb＝ Wb.法二：把B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平面的分量B⊥，B∥不穿过线圈，且B⊥＝B cos θ，则Φ＝B⊥S＝B cos θ·S＝××cos 60° Wb＝ Wb.
答案： Wb
一、选择题
1．下列关于磁通量的说法，正确的是( )
A．磁通量是反映磁场强弱和方向的物理量
B．某一面积上的磁通量是表示穿过此面积的磁感线的总条数
C．在磁场中所取的面积越大，该面上磁通量越大
D．穿过任何封闭曲面的磁通量一定为零
解析：选BD.磁通量Φ是磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积，即Φ＝BS，亦表示穿过磁场中某面积S的磁感线的总条数，Φ只有大小，没有方向，是标量．由此可知选项A错误，B正确。
磁通量Φ的大小由B、S共同决定，所以面积大，Φ不一定大，由此可知选项C错误．由于磁感线是闭合曲线，所以只要有磁感线穿入封闭曲面，如一个球面，则该磁感线必然从该曲面穿出，由此可知选项D正确．
2．如图3－3－18所示为磁场、磁场作用力演
图3－3－18
示仪中的赫姆霍兹线圈，在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时( )
A．小磁针N极向里转
B．小磁针N极向外转
C．小磁针在纸面内向左摆动
D．小磁针在纸面内向右摆动
解析：选A.由安培定则可知，小磁针处的磁感线方向垂直纸面向里，所以小磁针N极将指向里，故A正确.
3．假设一个电子在地球表面随地球自转，则( )
A．它由东向西绕赤道运动能产生与地磁场相似的磁场
B．它由西向东绕赤道运动能产生与地磁场相似的磁场
C．它由南向北绕子午线运动能产生与地磁场相似的磁场
D．它由北向南绕子午线运动能产生与地磁场相似的磁场
解析：选B.形成地磁场的环形电流应该是自东向西，电子运动形成环形电流，它的绕行方向是自西向东．
4．有一束电子流沿x轴正方向高速运动，
图3－3－19
如图3－3－19所示，电子流在z轴上的P点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
解析：选A.等效电流方向沿x轴负方向，由安培定则可知A正确．
5．如图3－3－20所示，三条长直导线都通以垂直
图3－3－20
于纸面向外的电流，且I1＝I2＝I3，则距三导线等距的A点的磁场方向为( )
A．向上B．向右
C．向左D．向下
解析：选与I3的磁场在A处矢量和是0，故只有I1的磁场．
6.
图3－3－21
在同一平面有四根彼此绝缘的通电直导线，如图3－3－21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．i2
C．i3D．i4
解析：选D.由安培定则可以判断出i1、i2、i3在O点处产生的磁场均是向里的，只有i4在O点产生的磁场向外，会使合磁场减弱，所以只要切断i4，就会使O点的磁场增强．7．(2011年江苏南京高二检测)在磁感应强度大小为B0，方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里，如图3－3－22所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )
图3－3－22
A．c、d两点的磁感应强度大小相等
B．a、b两点的磁感应强度大小相等
C．c点的磁感应强度的值最小
D．b点的磁感应强度的值最大
解析：选C.直导线中的电流在圆周上的a、b、c、d各点产生的磁场的方向沿顺时针切线，磁感应强度大小相同，由矢量叠加可知C正确．
8．如图3－3－23所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量将
( )
图3－3－23
A．逐渐增大B．逐渐减小
C．始终为零D．不为零，但保持不变
解析：选C.穿过圆的直径ab内侧的磁通量和穿过外侧的磁通量方向相反，由对称性可知两部分的磁通量大小相等，故整个圆中合磁通量为0.当ef竖直向上平移时，两部分的磁通量依然大小相等，一正一负，合磁通量始终为零．
9．如图3－3－24所示，两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离．当同时给两个线圈同方向电流时，两导线环将( )
图3－3－24
A．吸引B．排斥
C．保持静止D．边吸引边转动
解析：选A.两环形电流等效成小磁针，根据磁极间的相互作用可知，两者相吸，A对．二、计算题
10．如图3－3－25所示，匀强磁场的磁感应强度B＝ T，并指向x轴正方向，若ab＝40 cm，bc＝30 cm，ae＝50 cm，试求通过面积S1(abcd)、S2(befc)和S3(aefd)的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3分别是多少
图3－3－25
解析：因为磁感应强度的方向沿x轴正方向，与abcd面垂直，所以Φ1＝BS1＝×× Wb ＝ Wb.
befc面与磁感应强度方向平行，所以Φ2＝0.
aefd面在垂直磁感应强度方向的投影面积为S1，
所以Φ3＝Φ1＝BS1＝ Wb.
答案： Wb 0 Wb
11．如图3－3－26所示，匀强磁场磁感应强度为B，矩形线圈长为2L，宽为L，开始时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场中，另一半在匀强磁场外，若要线圈以ab边为轴转动60°，求线圈磁通量的变化．
图3－3－26
解析：原来的磁通量
Φ1＝BS＝BL2
转过60°时，由数学知识可知dc边恰好离开磁场，此时Φ2＝0
∴ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝BL2.
答案：BL2
12．边长为10 cm的正方形线圈，固定在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面夹角θ＝30°，如图3－3－27所示，磁感应强度随时间的变化规律为：B＝2＋3t(T)，则在第1 s 内穿过线圈的磁通量变化量ΔΦ.
图3－3－27
解析：t＝0时，B0＝2 T
t＝1 s时，B1＝(2＋3×1)T＝5 T
由Φ＝BS⊥得：
ΔΦ＝ΔBS sin30°＝(B1－B0)L2sin30°
＝(5－2)××1
2
＝×10－2 (Wb)．
答案：×10－2 Wb。