2019_2020学年高中物理第3章磁场3.3几种常见的磁场练习(含解析)新人教版
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。
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。
2019-2020学年人教版高中物理 选修3-1 3.3 几种常见的磁场 同步练习C卷
2019-2020学年人教版高中物理选修3-1 3.3 几种常见的磁场同步练习C卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共11题；共25分)1. （2分）穿过闭合回路的磁通量φ随时间t变化的图象分别如图①～④所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是（）A . 图①中回路产生的感应电动势恒定不变B . 图②中回路产生的感应电动势一直在变大C . 图③中回路在0～t1时间内产生的感应电动势是t1～t2时间内产生的感应电动势的2倍D . 图④中回路产生的感应电动势先变大再变小2. （2分） (2019高二上·佛山期中) 下列关于电场线和磁感线说法错误的是（）A . 电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大B . 即使在复杂电场中的电场线也是不相交的C . 磁场的方向就是小磁针N极在磁场中所指方向D . 电场的方向是带电粒子在该点所受电场力的方向3. （2分）如图所示，在水平直导线正下方，放一个可以自由转动的小磁针．现给直导线通以向右的恒定电流，不计其他磁场的影响，则下列说法正确的是（）A . 小磁针保持不动B . 小磁针的N 极将向下转动C . 小磁针的N 极将垂直于纸面向里转动D . 小磁针的N 极将垂直于纸面向外转动4. （2分）关于安培力、磁感应强度的说法正确的是（）A . 通电导线不受安培力作用的地方一定没有磁场B . 将I、L相同的通电导线放在同一匀强磁场的不同地方，受安培力一定相同C . 磁感线指向磁感应强度减小的方向D . 以上说法都不正确5. （2分）如图所示，长为L的导体棒ab，用软导线悬挂在磁感应强度为B的、方向水平的匀强磁场中，若通以从a→b的电流，悬线中有拉力。
为了增大悬线拉力，下列方法可以实现的是（）A . 磁场方向不变，增加磁感应强度B . 电流方向不变，增加电流强度C . 电流方向和磁场方向同时反向D . 磁场方向反向，电流方向不变6. （2分） (2017高二下·无锡会考) 下列各图标出了磁场方向、运动电荷速度方向以及电荷的受力方向，其中正确的是（）A .B .C .D .7. （2分） 13．如图所示，一条形磁铁静止在斜面上，固定在磁铁中心的垂直上方的水平导线中通有垂直流向纸外的恒定电流，若将磁铁的N极位置与S极位置对调后，仍放在斜面上原来的位置，若磁铁仍然静止，则磁铁对斜面的压力FN和摩擦力Ff的变化情况分别是（）A . FN增大B . FN减小C . Ff减小D . Ff增大8. （2分） (2017高三上·昌平期末) 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9. （3分） (2015高二下·广安期中) 如图所示，一个单匝矩形导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴oo′匀角速转动，转动周期为T0 ．线圈产生的电动势的最大值为Em ，则（）A . 线圈产生的电动势的有效值为 EmB . 线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为C . 线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为EmD . 经过2T0的时间，通过线圈电流的方向改变2次10. （3分） (2018高二上·昌平期末) 关于磁场，下列说法中正确的是（）A . 磁场和电场一样，是客观存在的物质B . 一小段通电直导线在磁场中受力为零，则该处的磁感应强度一定为零C . 磁场的方向就是放入该点的通电直导线受到的磁场力的方向D . 磁场的方向就是放入该点的小磁针静止时N极所指的方向11. （3分） (2019高二下·梅县月考) 如图所示，甲是回旋加速器的原理图，乙是研究自感现象的实验电路图，丙是欧姆表的内部电路图，丁图是动圈式话筒的原理图，下列说法正确的是（）A . 甲图是加速带电粒子的装置，其加速电压越大，带电粒子最后获得的速度越大B . 乙图电路开关断开瞬间，灯泡A一定会突然闪亮一下C . 丙图在测量电阻前，需两表笔短接，调节R1使指针指向0D . 丁图利用了电磁感应的原理，声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流二、解答题 (共3题；共30分)12. （10分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度，金属棒AD长，与框架宽度相同，电阻，框架电阻不计，电阻，当金属棒以速度匀速向右运动时，求：（1）流过金属棒的感应电流为多大？（2）若图中电容器C为，则电容器中储存多少电荷量？13. （10分） (2017高二下·湖南会考) 如图所示，两根光滑平行的金属导轨相距5m，固定在水平面上，导轨之间接有电源盒开关，整个装置处于磁感应强度为2T，方向与导轨平行的匀强磁场中．当开关闭合时，一根垂直放在导轨上的导体棒MN恰好对金属导轨没有压力．若导体棒MN的质量为4kg，电阻为2Ω，电源的内阻为0.5Ω，其余部分电阻忽略不计，g=10m/s2 ．求：（1）通过导体棒MN的电流大小；（2）电源的电动势．14. （10分） (2017高二上·南阳期中) 如图所示，光滑导轨与水平面成θ角，导轨宽L．匀强磁场磁感应强度为B．金属杆长也为L，质量为m，水平放在导轨上．当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止．求：（1）当B的方向垂直于导轨平面向上时B的大小；（2）若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止？参考答案一、选择题 (共11题；共25分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、二、解答题 (共3题；共30分)12-1、12-2、13-1、13-2、14-1、14-2、。
人教版高二物理(选修31) 3.3 几种常见的磁场典型例题深度分析(含解析)
人教版高二物理（选修3-1）第三章磁场3.3几种常见的磁场典型例题深度分析【例1】一细长的小磁针，放在一螺线管的轴线上，N极在管内，S极在管外。
若此小磁针可左右自由移动，则当螺线管通以图所示电流时，小磁针将怎样移动？解析：正确解题思路是：当螺线管通电后，根据右手螺旋定则判定出管内、外磁感线方向如图所示，管内外a、b两处磁场方向向右，管内b处磁感线分布较密，管处a处磁感线分布较稀。
根据磁场力的性质知：小磁针N极在b处受力方向向右，且作用力较大；小磁针S极在a处受力向左，且作用力较小，因而小磁针所受的磁场力的合力方向向右。
点评：“同名磁极相斥、异名磁极相吸”只适合于磁体间外部相互作用的情形，适用情形存在局限性；而磁场力的性质：“磁体N极受力方向与所在处磁场方向相同”对于磁极间内部或外部作用总是普遍适用的.【例2】如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的N极转向读者，那么这束带电粒子可能是_______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：小磁针的N极指向读者，说明小磁针所在处的磁场方向是指向读者，由安培定则可确定出带电粒子形成的电流方向向左，这向左的电流可能是向左飞行的正离子形成，也可能是向右飞行的负离子形成，故正确答案为B、C答案：BC☆对安培分子电流假说的理解【例3】关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是_______A.磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D.根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此，任何磁体都不会失去磁性 解析：磁与电是紧密联系的，但“磁生电”“电生磁”都有一定的条件，运动的电荷产生磁场，但一个静止的点电荷的周围就没有磁场，分子电流假说揭示了磁现象的电本质，磁铁的磁场和电流的磁场一样都是由运动电荷产生的，磁体内部只有当分子电流取向大体一致时，就显示出磁性，当分子电流取向不一致时，就没有磁性，所以本题的正确答案为B 。
【优质试卷】2019-2020高中物理 第三章 磁场 3 几种常见的磁场练习 新人教版选修3-1
3几种常见的磁场知识点一磁感线1.(多选)下列关于磁感线和电场线的描述中正确的是()A.磁感线和电场线分别是用来形象地描述磁场和电场的强弱和方向的一些假想曲线B.磁感线是闭合的曲线,电场线则是不闭合的,它从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷C.磁感线或电场线上每一点的切线方向跟该点的磁场方向或电场方向相同D.仅在电场力作用下的点电荷的运动轨迹一定与电场线重合2.在图L3-3-1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L3-3-1知识点二安培定则和安培分子电流假说3.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.在图L3-3-2中,能正确表示安培假设中环形电流方向的是()A B C D图L3-3-24.一根软铁棒被磁化是因为()A.软铁棒中产生了分子电流B.软铁棒中分子电流取向杂乱无章C.软铁棒中分子电流消失D.软铁棒中分子电流取向变得大致相同5.(多选)如图L3-3-3所示,一个电子沿逆时针方向做圆周运动,则由于电子的运动将()A.不产生磁场B.在圆周的内侧、外侧均产生磁场C.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直于纸面向里D.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直于纸面向外图L3-3-3知识点三磁场的叠加6.[2018·长郡中学期中]如图L3-3-4所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流.a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等.已知通电直导线周围的磁场的磁感应强度大小B=.关于以上几点处的磁场的磁感应强度,下列说法正确的是()图L3-3-4A.O点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小不相等,方向相同C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同7.如图L3-3-5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L3-3-5A.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8.如图L3-3-6所示,三根长直通电导线中电流大小相同,通电电流方向为:b导线和d导线中电流向纸内,c导线中电流向纸外.已知a点为b、d两点的连线的中点,ac垂直于bd,且ab=ad=ac,则a点的磁场方向为()A.垂直纸面指向纸外B.垂直纸面指向纸内C.沿纸面由a指向bD.沿纸面由a指向d 图L3-3-6知识点四磁通量9.如图L3-3-7所示,半径为R的圆形线圈共有n匝,其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面.若磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为()A.πBR2B.πBr2C.nπBR2D.nπBr2图L3-3-710.[2018·江苏启东中学期中]如图L3-3-8所示,线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过,下列说法中正确的是()A.穿过线框的磁通量不变B.穿过线框的磁通量先减小,后不变,再增大C.穿过线框的磁通量先增大,后不变,再减小图L3-3-8D.穿过线框的磁通量一直增大11.如图L3-3-9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L3-3-912.(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L3-3-10中穿过线圈的磁通量可能为零的是()图L3-3-1013.(多选)南极考察队队员在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电螺线管,如图L3-3-11所示.下列说法正确的是()图L3-3-11A.若将a端接电源正极,b端接电源负极,则弹簧测力计示数将减小B.若将a端接电源正极,b端接电源负极,则弹簧测力计示数将增大C.若将b端接电源正极,a端接电源负极,则弹簧测力计示数将增大D.不论螺线管通电情况如何,弹簧测力计示数均不变14.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,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L3-3-12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L3-3-1215.如图L3-3-13所示,A为橡胶圆盘,其盘面与纸面垂直,B为紧贴A的毛皮.在靠近圆盘的中轴上有一个小磁针静止于图示位置.当沿图中箭头方向转动把手C时,小磁针将发生什么现象?图L3-3-131.ABC[解析]磁感线和电场线都是用来描述场的强弱和方向的假想线,磁感线是闭合曲线,电场线是起始于正电荷或无限远、终止于无限远或负电荷的非闭合曲线,磁感线或电场线上每一点的切线方向跟该点场的方向相同,A、B、C正确;仅在电场力作用下的点电荷的运动轨迹由电场力方向和初速度方向共同决定,故其不一定与电场线重合,D错误.2.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,选项D正确.3.B[解析]根据地磁场分布和安培定则可判断选项B正确.4.D[解析]软铁棒中的分子电流是一直存在的,并不因为外界的影响而产生或消失,A、C错误.根据磁化过程的实质可知,B错误,D正确.5.BC[解析]电子沿逆时针方向做圆周运动,形成的电流方向为顺时针方向,根据安培定则可判断,电子的运动将在圆周的内侧、外侧均产生磁场,且圆心处的磁场方向垂直于纸面向里,选项B、C正确.6.C[解析]两导线在O点产生的磁场等大同向(方向垂直连线向下),合磁场不为0,选项A错误;两导线在a、b两点处产生的磁场叠加,合磁场的磁感应强度大小相等,方向相同,选项B错误;两导线在c、d两点处产生的磁场叠加,合磁场的磁感应强度大小相等,方向相同,选项C正确;a、c两点处磁感应强度的方向相同,都是竖直向下,选项D错误.7.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点的合磁感应强度为|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,选项B错误;b、d两点的合磁感应强度大小为,方向不同,选项C、D错误.8.C[解析]由安培定则可知,图中b、d两直线电流在a处产生的磁感应强度大小相等、方向相反,互相抵消,故a 处磁场方向决定于直线电流c,为a→b.9.B[解析]磁通量与线圈匝数无关,且磁感线穿过的面积为πr2,而并非πR2,故B正确.10.C[解析]由Φ=BS可得,磁通量先增大后不变再减小,选项C正确.11.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0.12.AB[解析]选项A、B中的电流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.13.AC[解析]分析弹簧测力计示数是否变化或怎样变化,关键在于确定通电螺线管与地磁场之间的作用情况.一方面,可以将地球等效处理为一个大磁铁,地理南极相当于磁铁的N极,因而在南极附近地磁场方向近似竖直向上,如图所示.另一方面,可利用安培定则判定通电螺线管在其周围产生的磁场方向,再根据“同名磁极相斥,异名磁极相吸”原理可判定通电螺线管与地磁场之间的作用情况.综上所述,A、C正确,B、D错误.14.[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=·A·Δl,根据题意有W=E,解得B=.15.沿圆盘的中轴方向上,N极向右偏转,S极向左偏转[解析]当转动把手C时,圆盘A的边缘处与毛皮B摩擦而带有负电荷,负电荷随圆盘做圆周运动形成一个环形电流,环形电流在其周围产生磁场,对小磁针有力的作用,根据安培定则可知,小磁针将发生偏转,沿圆盘的中轴方向上,N 极向右偏转,S极向左偏转.。
2019_2020学年高中物理第3章磁场第1节磁现象和磁场练习(含解析)新人教版选修3_1
第1节磁现象和磁场一、选择题1．下列说法可以肯定钢棒没有磁性的是( )A．将钢棒的一端接近小磁针的北极，两者互相吸引；再将钢棒的这一端接近小磁针的南极，两者互相排斥B．将钢棒的一端接近小磁针的北极，两者互相吸引；再将钢棒的另一端接近小磁针的北极，两者仍互相吸引C．将钢棒的一端接近小磁针的北极，两者互相吸引；再将钢棒的另一端接近小磁针的南极，两者仍互相吸引D．将钢棒的一端接近小磁针的北极，两者互相排斥解析：选B 根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可判断出选项A、D中的钢棒有磁性；另外根据磁铁有吸引铁质物体的性质可判断出选项B中的钢棒没有磁性，选项C 中的钢棒是否有磁性不能确定．故选项B符合题意．2．如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．发现这个实验现象的物理学家是( )解析：选C 牛顿是经典力学的奠基人，爱因斯坦创立了狭义和广义相对论，居里夫人在天然放射性的研究领域有杰出的贡献，奥斯特首先发现了电流的磁效应，正确答案为C．3．举世瞩目的上海磁悬浮列车是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线．运行全程共30 km，最高时速可达552 km，单向运行约8 min.磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈．通过地面线圈与列车上的电磁体排斥力使列车悬浮起来．地面线圈上的极性与列车上的电磁体下极性总保持( )A．相同B．相反C．不能确定D．以上均不对解析：选A 列车通过地面线圈与列车上的电磁体排斥力使列车悬浮起来，两个磁极之间的作用力为排斥力，地面线圈上的极性与列车上的电磁体下极性总保持相同，A选项正确．4．磁体能吸引1元硬币，对这种现象解释正确的是( )A．硬币一定是铁做的，因为磁铁能吸引铁B．硬币一定是铝做的，因为磁铁能吸引铝C．磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多D．硬币能被磁体磁化解析：选D 磁性材料有很多，所以被磁体吸引，不能判断一定是铁制成的，故选项A 错误；铝不是磁性物质，所以硬币不是铝做的，磁体也不会吸引铝，故选项B错误；磁体的磁性越强，只表示吸引磁性物质的能力强，与能吸引的物质种类无关，故选项C错误；磁体能吸引1元硬币，说明硬币一定是由磁性物质制成的，且会被磁化，故选项D正确．故选D．5.目前许多国家都在研制磁悬浮列车，我国拥有全部自主知识产权的第一条磁悬浮列车试验线已建成通车(如图)．一种磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁体，车厢用的磁体大多是通过强大电流的电磁铁，现有下列说法：①磁悬浮列车利用了磁极间的相互作用；②磁悬浮列车利用了异名磁极互相排斥；③磁悬浮列车消除了车体与轨道之间的摩擦；④磁悬浮列车增大了车体与轨道之间的摩擦．正确的组合是( )A．①③B．①④C．②③D．②④解析：选A 磁悬浮列车利用磁极间的相互作用的特性而与铁轨分离，这样它在前进过程中不再受到与铁轨之间的摩擦阻力，而只会受到空气的阻力，故A正确．6.磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，如图所示，其依据是( )A．磁体的吸铁性B．磁极间的相互作用规律C．电荷间的相互作用规律D．磁场具有方向性解析：选B 磁性水雷中的小磁针静止时，一端指南，一端指北，水雷不会爆炸，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，由磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，就会使水雷中的小磁针发生转动，而触发水雷发生爆炸，故B正确，A、C、D错误．7．(多选)关于磁场和电场，下列说法中正确的是( )A．磁场和电场一样，是同一种物质B．磁场的最基本特性是对处在磁场中的磁体或电流有磁场力的作用C．磁体与通电导线之间的相互作用是通过磁场发生的D．电流与电流之间的相互作用是通过电场发生的解析：选BC 磁场与电场的基本性质不同、产生的原因不同，因此不是同一种物质，故A错误；磁场的最基本的特性是对放入其中的磁体或通电导线有力的作用，故B正确；磁体与磁体之间、磁体与通电导线之间、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的，故C正确，D错误．8．(多选)教师在课堂上演示奥斯特实验——电流对小磁针的作用时，同学们发现，南北放置的导线下方的小磁针在导线不通电时，小磁针的N极总指向北方，通电后小磁针偏转；改变电流的方向，小磁针的偏转方向恰好相反，导线中电流增大，小磁针偏转更迅速．关于实验的分析，下列说法正确的是( )A．只要是导线，周围都有磁场B．导线只有通电后，周围才能产生磁场C．电流的磁场具有方向性D．通电导线周围形成的磁场强弱与电流大小有关解析：选BCD 不通电时导线下方小磁针N极指北，是因为地磁场的S极在地理北极附近，与导线是否通电无关；导线通电后小磁针偏转，改变导线中电流方向，小磁针偏转方向改变，说明电流产生的磁场也具有方向性；电流大，小磁针偏转快，说明电流大，磁场强．9．(多选)磁力玻璃擦是目前很时尚的玻璃清洁器，其原理是利用异性磁极的吸引作用可使外面的一片跟着里面的一片运动，旧式磁力玻璃擦在使用时由于相对移动会导致前后两面的同性磁极间距较小，由于同性磁极相互斥力作用很容易脱落，其内部N、S磁极分布如图甲所示．经过改进后，新式磁力玻璃擦其内部的N、S磁极分布如图乙所示，使用时两片不易脱落，关于两种磁力玻璃擦脱落的主要原因，下列说法中正确的是( )A．甲图中前后面的同性磁极间距较小，同性磁极相互斥力大，容易脱落B．甲图中前后面的异性磁极间距较小，异性磁极相互引力大，不容易脱落C．乙图中前后面的同性磁极间距较大，同性磁极相互斥力小，不容易脱落D．乙图中前后面的异性磁极间距较大，异性磁极相互引力小，容易脱落解析：选AC 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，甲图中前后面的同性磁极间距较小，同性磁极相互斥力大，容易脱落，乙图中前后面的同性磁极间距较大，同性磁极相互斥力小，不容易脱落，故A、C选项正确．10．在宇宙环境中，地磁场保护着地球，地质记录表明，自地球在46亿年前形成以来，已经有过数百次地磁反转，也就是说，地球的磁场在“反极性”(地磁场方向与现在的方向相同)和“正极性”(地磁场方向与现在的方向相同)之间不断变换．物理学家的研究认为，地球的磁极反转在未来仍可能会发生．下列关于地磁反转期间的说法正确的是( )A．对依靠磁场进行导航的物种不会有影响B．若地磁场处于最弱的状态时，就不会对地球生物的生存有影响C．太阳辐射的高能粒子直接轰击地球的大气层，可能引发一些疾病D．地球磁场的反转可能是瞬间发生，而不是一个缓慢、渐进的过程解析：选C 地磁反转期间，对依靠磁场进行导航的物种会有影响，A选项错误；地磁场能使太阳辐射的高能带电粒子发生偏转，对地球的生物有一定的保护作用，若地磁场处于最弱的状态时，就会对地球生物的生存有影响，B选项错误；当太阳辐射的高能粒子直接轰击地球的大气层时，可能引发一些疾病，C选项正确；地球磁场的反转不可能是瞬间发生，而是一个缓慢、渐进的过程，D选项错误．二、非选择题11．磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明：(1)如图(a)所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应________．A．平行于南北方向，位于小磁针上方B．平行于东西方向，位于小磁针上方C．平行于东南方向，位于小磁针下方D．平行于西南方向，位于小磁针下方此时从上向下看，小磁针的旋转方向是________(填“顺时针”或“逆时针”)．(2)如图(b)所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互吸引，当通以相反方向的电流时，它们相互排斥，这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用．以上现象说明：________________________.解析：(1)小磁针在地磁场的作用下，S极指南，N极指北，若导线的磁场仍使小磁针南北偏转，无法观察，为使实验方便效果明显，导线应平行于南北方向位于小磁针上方，这样当导线中通电时，小磁针能向东西偏转，实验效果比较明显，A选项正确，B、C、D错误．根据安培定则，在磁针处导线电流产生的磁场垂直纸面向里，故从上向下看，小磁针的旋转方向是逆时针．(2)(b)图中，电流方向相同时，两导线相互吸引；电流方向相反时，两导线相互排斥，说明电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用．答案：(1)A 逆时针(2)电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用12．一块没有标明南、北极的小磁针，你能想办法判断它的磁极吗？(1)A同学用一个已知磁性的小磁针，立刻得出了结果．你知道他是怎样得出的吗？(2)B同学设计了这样一个方案：他将小磁针固定在小塑料盘中，然后放在水中，他的结论也是正确的，你能说出他利用了什么原理吗？解析：(1)A同学利用磁体磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．(2)B同学利用了地磁场的影响，地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近．小磁针指地理南极的一端一定是小磁针的S极，指地理北极的一端一定是小磁针的N极．答案：见解析13．如图所示，弹簧秤下端吊着一铁块，问：(1)当接通开关S时，铁块受到哪些力的作用？(2)将滑动变阻器的滑片P向左移动时，弹簧秤读数将如何变化？(3)将铁芯插入螺线管里，弹簧秤的示数如何变化？解析：(1)铁块受到弹簧秤向上的拉力、竖直向下的重力、螺线管对铁块向下的磁场力作用．(2)滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流变小，电磁铁磁性减弱，弹簧秤读数变小．(3)将铁芯插入螺线管里，电磁铁磁性增强，弹簧秤的示数变大．答案：(1)铁块受到弹簧秤向上的拉力、竖直向下的重力、螺线管对铁块向下的磁场力的作用(2)弹簧秤读数将变小(3)弹簧秤的示数变大。
20192020学年高中物理 第三章 磁场 3 几种常见的磁场练习含解析新人教版选修31.doc
3 几种常见的磁场课后篇巩固提升基础巩固1.(多选)如图所示,电流产生磁场的分布图。
正确的分布图是()解析由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向,选项A正确,选项B错误。
对于环形电流,注意让弯曲的四指指向电流的方向,可判断出选项C错误,选项D正确。
答案AD2.如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈,当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图示方向的电流时()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由于线圈中电流沿顺时针方向,根据安培定则可以确定,线圈内部轴线上磁感线方向垂直于纸面向里。
而小磁针N极受力方向和磁感线方向相同,故小磁针N极向里转。
答案A3.下列对磁感线的描述正确的是()A.磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止B.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部,其N极指向螺线管的南极C.磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向D.通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆解析磁感线在磁体的内部从S极指向N极,在磁体的外部从N极指向S极,A错误;在磁体内部的小磁针的N极指向磁体的N极,B错误;磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,C正确;通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组不等间距同心圆,D错误。
答案C4.如图所示,边长为L的n匝正方形线框abcd内部有一边长为的正方形区域的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B。
下列说法正确的是()A.穿过线框abcd的磁通量为BL2B.穿过线框abcd的磁通量为nBL2C.穿过线框abcd的磁通量为D.穿过线框abcd的磁通量为答案C5.如图所示,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()A.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。
3.3几种常见的磁场 (答案含解析)—人教版高中物理选修3-1 同步训练
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B = kI ＝2 3kI r 3a
A．方向由 O 指向 P，大小为 2 3kI ，与结论相符，选项 A 正确； 3a
B．方向由 P 指向 R，大小为 3kI ，与结论不相符，选项 B 错误； 3a
C．方向由 R 指向 O，大小为 kI ，与结论不相符，选项 C 错误； 2a
2
D．B0＝ 3 B
9．(本题 3 分)下图中四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现，下列说法正确的是
A．亚里士多德根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因 B．牛顿通过引力扭秤实验，测定出了万有引力常量 C．安培通过实验研究，发现了电流的磁效应 D．库仑通过静电力扭秤实验研究，发现了库仑定律 10．(本题 3 分)如图所示，一通电直线竖直放置，其右侧 A、B 两点的磁感应强度分别为 BA 和 BB， 则（ ） A．BA＞BB，方向均垂直纸面向里 B．BA＜BB，方向均垂直纸面向里
【解析】
【分析】
【详解】
A．地球仪受到重力和同名磁极相互排斥力，保持平衡状态，故 A 错误；
B．为了保证地球仪和底座之间始终是斥力，线圈中的电流方向就不能改变，所以电路中的电源必须 是直流电源，故 B 错误；
C．由图可知螺线管的上端为 N 极，根据右手螺旋定则可知电路中的 a 端点须连接直流电源的负极， 故 C 错误；
19．(本题 9 分)如图所示，线圈 abcd 的平面与水平方向夹角 = 60 ，磁感线竖直向下，线圈平面
面积 S = 0.4m2 ，匀强磁场磁感应强度 B = 0.6T ，则穿过线圈的磁通量 φ 为多
少？
7 / 19
20．(本题 9 分)如图所示，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针静止时 N 极的指向或
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3 几种常见的磁场
课时过关·能力提升
基础巩固
1下列关于静电场中的电场线和磁感线的说法中,正确的是()
A.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线
B.磁场中两条磁感线一定不相交,但在复杂电场中的电场线是可以相交的
C.电场线是一条不闭合曲线,而磁感线是一条闭合曲线
D.电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力越大;磁感线分布越密的地方,同一试探电荷所受
的磁场力也越大
2(多选)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
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。
3右图表示蹄形磁铁周围的磁感线,磁场中有a、b两点,下列说法正确的是()
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a>B b
B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a<B b
C.蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的N极,终止于蹄形磁铁的S极
D.a处没有磁感线,所以磁感应强度为零
4假设一个电子在地球表面绕地球旋转,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
,电子运动形成环形电流,它的绕行方向是自西向东。
5(多选)一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,并与磁针指向平行,如图所示。
此时小磁针的S极向纸内偏转,则这束带电粒子可能是()
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
S极向纸内转,说明电流产生的磁场在小磁针处垂直纸面向外,由安培定则可得,电流方向向右。
可以形成方向向右的电流的是向右飞行的正离子束或向左飞行的负离子束。
6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,能正确表示安培假设中环形电流方向的是()
解析:地磁场是从地球的南极附近出来,进入地球的北极附近,除两极外地表上空的磁场都具有向北的磁场分量,由安培定则,环形电流外部磁场方向向北可知,B正确。
A图地表上空磁场方向向南,A 错误。
C、D在地表上空产生的磁场方向是东西方向,C、D错误。
故选B。
7试在下图中,由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向。
答案:(1)向下(2)逆时针(3)右进左出(4)下进上出
8如图所示,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=0.4 m2,匀强磁场磁感应强度B=0.6 T。
(1)穿过线圈的磁通量Φ为多少?
(2)若θ=90°,穿过线圈的磁通量Φ为多少?
把线圈平面投影到与磁场垂直的方向,则Φ=B·S cosθ=0.6×0.4×cos60°Wb=0.12Wb。
(2)θ=90°时,S投影到与B垂直方向的面积为0,故Φ=BS cos90°=0。
.12 Wb(2)0
能力提升
119世纪法国学者安培提出了著名的分子电流假说。
他认为,在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流——分子电流(分子电流实际上是由原子内部电子的绕核运动形成的),分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。
下列将分子电流(箭头表示电子运动方向)等效为小磁体的图示中正确的是()
B。
2(多选)云层之间闪电的模拟图如图所示,图中B、A是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云,在放电的过程中,两云的尖端之间形成了一个放电通道,发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里,S极转向纸外,则关于B、A的带电情况,下列说法正确的是()
A.带同号电荷
B.带异号电荷
C.B带正电
D.A带正电
,故选项B正确;在云层间放电时,形成的强电场和高温将空气电离成正离子和负离子,并在强电场的作用下做定向移动,形成电流,相当于通电直导线形成磁场。
由题意知,从南往北看,磁场是逆时针的,根据安培定则可以判断电流是从A流向B的,故可知A带正电,B带负电。
所以选项D正确。
3如图所示,一足够长的直导线ab靠近通电螺线管,与螺线管平行。
用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显示的大致图像是()
,两极的外侧及螺线管中间区域磁场较弱,C项正确。
4欧姆在探索导体的导电规律的时候,没有电流表,他利用小磁针的偏转检测电流,具体的做法:在地磁场的作用下,处于水平静止的小磁针上方,平行于小磁针水平放置一直导线,当该导线中通有电流的时候,小磁针就会发生偏转;当通过该导线的电流为I时,发现小磁针偏转了30°,由于直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比,当他发现小磁针偏转了60°时,通过该直导线的电流为()
A.3I
B.2I
C
解析:如图所示,设地磁场的磁感应强度为B0,电流为I的导线产生的磁场的磁感应强度为B1,因为小磁针偏转了30°,则有tan30°I'的直导线产生的磁场的磁感应强度为B2,小磁针偏转了60°时,则有tan60°B2=3B1;由直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比可得,I'=3I,选项A正确。
答案:A
5★(多选)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线搭成一等边三角形。
在导线中通过的电流均为I,电流方向如图所示。
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()
A.B1=B2<B3
B.B1=B2=B3
C.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
B,在较远的点产生的磁场的磁感应强度为B',则B>B'。
根据右手定则可知,a处的磁感应强度B1=B',方向垂直于纸面向外,b处的磁感应强度B2=B',方向垂直于纸面向外,c处的磁感应强度B3=2B+B'>B',方向垂直于纸面向里,A、C 两项正确。
6螺线管通电后,小磁针静止时指向如图所示,请在图中标出通电螺线管的N、S极,并标出电源的正、负极。
,由右手螺旋定则判断可知如图所示。
答案:如解析图所示。
7如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=2.0 T,指向x轴的正方向,且AB=40 cm,BC=30 cm,AE=50 cm,则通过面积S1(ABCD)、S2(BEFC)和S3(AEFD)的磁通量Φ1、Φ2、Φ3分别是多少?
Φ=BS垂,且式中S垂就是各面积在垂直于B的yz平面上投影的大小,所以通过各面积的磁通量分别为
Φ1=BS1=2.0×40×30×10-4Wb=0.24Wb
Φ2=0
Φ3=Φ1=BS1=2.0×40×30×10-4Wb=0.24Wb
1= 0.24 WbΦ2=0Φ3=0.24 Wb。