几种常见的磁场

第三章第三节
1.关于磁感线，下列说法中正确的是( )
A．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场
B．磁感线总是从N极到S极
C．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致
D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交
答案：C
解析：磁感线是为了形象描绘磁场而假设的一组有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示磁场方向，曲线疏密表示磁场强弱，所以C正确，A不正确．在磁铁外部磁感线从N 极到S极，内部从S极到N极，磁感线不相交，所以B、D不正确．
2．用安培提出的分子电流假说可以解释下列哪些现象( ) A．永久磁铁的磁场B．直线电流的磁场
C．环形电流的磁场D．软铁棒被磁化的现象
答案：AD
解析：分子电流假说是安培为解释磁体的磁现象而提出的，所以选项A、D是正确的，而通电导线周围的磁场是由其内部自由电荷定向移动而产生的宏观电流产生的．分子电流和宏观电流虽然都是运动电荷引起的，但产生的原因是不同的．
3．如下图所示各图中，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( )
答案：AC
解析：磁感线密的地方磁感应强度大
4．(2009·苏州高二检测)在如图所示的电路中，当开关S断开时，螺线管上方小磁针的N极的指向如图所示，则当开关S闭合后，小磁针静止时，N极的指向为( )
A．垂直纸面向里
B．垂直纸面向外
C．水平向右
D．水平向左
答案：C
解析：由右手螺旋定则可判定螺线管左侧为N极，右端为S极
5．关于磁通量的说法正确的是( ) A．磁通量是个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，该面上磁通量一定越大
D．穿过任何封闭曲面的磁通量一定为零
答案：BD
6．19世纪20年代，以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流．安培考虑到地球自转造成了太阳照射后，正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是( ) A．由西向东垂直磁子午线
B．由东向西垂直磁子午线
C．由南向北沿磁子午线
D．由赤道向两极沿磁子午线
(注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)
答案：B
解析：由于地磁场的N极是地理上的南极，如果地球磁场是由绕地球的环形电流引起的，据安培定则，该环形电流应该由东向西，垂直磁子午线，所以正确选项是B.
7．(2009·济南高二检测)如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中在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A、B的带电情况说法中正确的是( )
A．带同种电荷 B．带异种电荷
C．B带正电 D．A带正电
答案：BD
8．如图所示，两块软铁放在螺线管轴线上，当螺线管通电后，两软铁将________(填“吸引”“排斥”或“无作用力”)，A端将磁化为________极．
答案：吸引S
解析：当螺线管通电后，螺线管中的磁场使两根软铁棒磁化，两棒的左端同为N极，右端同为S极，两棒相互吸引，A端磁化出S极．
9．有两个固定的完全相同的通电圆环，通过的电流大小相同，方向如图所示，其中一个位于竖直平面内，另一个位于水平平面内，每个圆环中的电流在它们的共同圆心O处产生的磁感应强度大小均为B，则在O点总磁感应强度多大？
答案：2B
解析：O点总磁感应强度为每个圆环上电流所产生的磁感应强度的矢量和．由安培定则知，水平面内圆环电流在O点产生的磁场竖直向下，竖直平面内的圆环电流在O点产生的磁场垂直纸面向外，两者相互垂直．所以B合＝B2＋B2＝2B.
1.根据安培假设的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想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，那么由此推断，地球应该( )
A．带负电 B．带正电
C．不带电D．无法确定
答案：A
解析：根据地球旋转方向及地磁场的分布，地理南极是地磁场北极，地球自转方向自西向东，用右手定则可判断地球带负电．
2．下图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图．其工作原理类似打点计时器．当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是( )
A．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极
B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极
C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极
D．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极
答案：C
解析：当电流从a端流向电磁铁时，据右手螺旋定则，得出电磁铁的上端为N极，此时能吸引小磁铁向下运动，故说明小磁铁的下端为S极．
3．(思维拓展题)磁铁的磁性变弱，需要充磁．充磁的方式有两种，图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( )
A．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：充磁时，应使外加磁场与磁铁的磁场方向相同．甲图中，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(即左端是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；乙图中，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( )
A．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：D
解析：用毛皮摩擦过的硬橡胶环带负电，按图示方向转动时，相当于向相反方向流动的环形电流，由安培定则判知；小磁针所在处磁场方向水平向右，小磁针静止时N极指向与磁场方向一致．
5．如图所示，螺线管、蹄形铁芯、环形导线三者相距甚远，当开关闭合后小磁针N极(黑色的一端)的指向正确的是( )#
A．小磁针a的N极指向正确
B．小磁针b的N极指向正确
C．小磁针c的N极指向正确
D．小磁针d的N极指向正确
答案：BC
6．如图所示，环中电流方向由左向右，且I1＝I2，则圆环中心处的磁场是________．
答案：0
解析：根据安培定则，上半圆环中电流I1在环内产生的磁场垂直纸面向里，下半圆环中电流在环内产生的磁场垂直纸面向外．由于I1和I2关于O点对称，故I1和I2在O处产生的磁场大小相等、方向相反，在O处相互抵消．
7．如图所示，ABCD是一环形导线，在C、D处用导线与直导线ab接通，图中标出了环形电流的磁感线方向，则可知，A、B两端中接电源正极的是________端，放在ab下方的小
磁针________极将转向纸外．
答案：B N
解析：由安培定则可知ABCD 中电流方向应为B →D →C →A ，故B 端接电源正极．同理由安培定则可知，ab 下方磁场方向应垂直纸面向外．
8．如图所示，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为________，若使框架绕OO ′转过60°角，则穿过线框平面的磁通量为________；若从初始位置转过90°角，则穿过线框平面的磁通量为________；若从初始位置转过180°角，则穿过线框平面的磁通量变化量为________．
答案：BS ；12
BS ；O ；－2BS 解析：在图示位置时，磁感线与线框平面垂直，Φ＝BS .当框架绕OO ′轴转过60°时可
以将原图改画成从上面向下看的俯视图，如图所示，Φ＝BS ⊥＝BS ·cos60°＝12
BS .转时90°时，线框由磁感线垂直穿过变为平行，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 ，△Φ＝Φ2－Φ1＝－2BS .
9．已知北京地面处的地磁场水平分量约为3×10－5T ，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)
答案：(1)如图 (2)5×10－5T
解析：通电螺线管在坐标原点处产生的磁场沿x 轴正方向，由安培定则即可确定电流的绕向．
设螺线管在小磁针处产生的磁场为B x ，则有：tan60°＝B x B y
.
即B x ＝B y tan60°＝3×10－5×3T≈5×10－5T.。