3幾種常見的磁場課后篇鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.(多選)如圖所示,電流產(chǎn)生磁場的分布圖。正確的分布圖是()解析由安培定則可以判斷出直線電流產(chǎn)生的磁場方向,選項A正確,選項B錯誤。對于環(huán)形電流,注意讓彎曲的四指指向電流的方向,可判斷出選項C錯誤,選項D正確。答案AD2.如圖所示,在線圈中心處掛上一個小磁針,且與線圈在同一平面內(nèi),則當(dāng)線圈中通以圖示方向的電流時()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)向左擺動D.小磁針在紙面內(nèi)向右擺動解析由于線圈中電流沿順時針方向,根據(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向里。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A3.下列對磁感線的描述正確的是()A.磁感線從磁體的N極出發(fā)到磁體的S極終止B.自由轉(zhuǎn)動的小磁針放在通電螺線管內(nèi)部,其N極指向螺線管的南極C.磁感線上每一點的切線方向就是該點的磁場方向D.通電直導(dǎo)線的磁感線分布是以導(dǎo)線上任意點為圓心垂直于導(dǎo)線的多組等間距同心圓解析磁感線在磁體的內(nèi)部從S極指向N極,在磁體的外部從N極指向S極,A錯誤;在磁體內(nèi)部的小磁針的N極指向磁體的N極,B錯誤;磁感線上每一點的切線方向就是該點的磁場方向,C正確;通電直導(dǎo)線的磁感線分布是以導(dǎo)線上任意點為圓心垂直于導(dǎo)線的多組不等間距同心圓,D錯誤。答案C4.如圖所示,邊長為L的n匝正方形線框abcd內(nèi)部有一邊長為L2的正方形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。下列說法正確的是(A.穿過線框abcd的磁通量為BL2B.穿過線框abcd的磁通量為nBL2C.穿過線框abcd的磁通量為BD.穿過線框abcd的磁通量為nB答案C5.如圖所示,左側(cè)水平臺面上固定著條形磁鐵,右側(cè)固定著螺線管。閉合開關(guān)S后,下列判斷正確的是()A.螺線管內(nèi)的磁場方向向右,磁鐵受到的斥力向左B.螺線管內(nèi)的磁場方向向右,磁鐵受到的斥力向右C.螺線管內(nèi)的磁場方向向左,磁鐵受到的斥力向左D.螺線管內(nèi)的磁場方向向左,磁鐵受到的斥力向右解析由安培定則可知,螺線管的N極在左端,螺線管內(nèi)的磁場方向向左,磁鐵受到的斥力向左,選項C正確。答案C6.(多選)如圖所示,回形針系在細(xì)線下端被磁鐵吸引,下列說法正確的是()A.回形針下端為N極B.回形針兩端出現(xiàn)感應(yīng)電荷C.現(xiàn)用點燃的火柴對回形針加熱,過一會兒發(fā)現(xiàn)回形針不被磁鐵吸引了,原因是回形針加熱后,分子電流排列無序了D.用點燃的火柴對回形針加熱,回形針不被磁鐵吸引,原因是回形針加熱后,分子電流消失了解析回形針被磁化后的磁場方向與條形磁鐵磁場方向一致,故回形針的下端為N極,A對,B錯;對回形針加熱,回形針磁性消失是因為分子電流排列無序了,故C對,D錯。答案AC7.為了解釋地球的磁性,科學(xué)家假設(shè)地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個圖中,正確表示假設(shè)中環(huán)形電流方向的是()解析地磁場是從地球的南極附近出來,進(jìn)入地球的北極附近,除兩極外地表上空的磁場都具有向北的磁場分量,環(huán)形電流外部磁場方向向北,由安培定則可知,B正確;A圖地表上空磁場方向向南,A錯誤;C、D在地表上空產(chǎn)生的磁場方向是東西方向,C、D錯誤。故選B。答案B8.如圖所示,O處有一通電直導(dǎo)線,其中的電流方向垂直于紙面向里,圖形abcd為以O(shè)點為同心圓的兩段圓弧a和c與兩個半徑b和d構(gòu)成的扇形,則以下說法正確的是()A.該通電直導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場方向如圖中的b或d所示,且離O點越遠(yuǎn),磁場越強(qiáng)B.該通電直導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場方向如圖中的b或d所示,且離O點越遠(yuǎn),磁場越弱C.該通電直導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場方向如圖中的a或c所示,且離O點越遠(yuǎn),磁場越強(qiáng)D.該通電直導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場方向如圖中的a或c所示,且離O點越遠(yuǎn),磁場越弱解析由安培定則可知,通電直導(dǎo)線周圍的磁場磁感線是以通電導(dǎo)線為圓心的一些同心圓,題給通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向如圖中a或c箭頭所示,且離通電直導(dǎo)線越遠(yuǎn),磁場越弱,故選項D正確。答案D能力提升1.通電螺線管內(nèi)有一在磁場力作用下靜止的小磁針,磁針指向如圖所示,則()A.螺線管的P端為N極,a接電源的正極B.螺線管的P端為N極,a接電源的負(fù)極C.螺線管的P端為S極,a接電源的正極D.螺線管的P端為S極,a接電源的負(fù)極解析通電螺線管內(nèi)軸線的磁場方向水平向左,則P端為N極,由安培定則知,b接電源正極,選項B正確。答案B2.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,水平放置一根長通電直導(dǎo)線,電流的方向垂直于紙面向里。如圖所示,a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點,在這四點中()A.b、d兩點的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等B.a、b兩點的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等C.c點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最小D.b點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大解析如圖所示,由矢量疊加原理可求出各點的合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,可見b、d兩點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,但方向不同,A項錯誤;a點的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大,c點的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小,B、D項錯誤,C項正確。答案C3.如圖所示,兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點,且與紙面垂直,導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流,a、O、b在M、N的連線上,O為MN的中點,c、d位于MN的中垂線上,且a、b、c、d到O點的距離均相等。關(guān)于以上幾點處的磁場,下列說法正確的是()A.O點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B.a、b兩點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相反C.c、d兩點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同D.a、c兩點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同解析根據(jù)安培定則判斷磁場方向,再結(jié)合矢量的合成知識求解。根據(jù)安培定則判斷:兩直線電流在O點處產(chǎn)生的磁場方向均垂直于MN向下,O點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零,故A選項錯誤;a、b兩點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同,故B選項錯誤;根據(jù)對稱性,c、d兩點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同,故C選項正確;a、c兩點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同,故D選項錯誤。答案C4.(多選)一等腰直角三棱柱如圖所示,其中底面abcd為正方形,邊長為L,它們按圖示位置放置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,下面說法正確的是()A.通過abcd平面的磁通量大小為L2·BB.通過dcfe平面的磁通量大小為22L2·C.通過abfe平面的磁通量大小為零D.通過整個三棱柱的磁通量為零解析abcd平面在垂直于B方向的投影S⊥=22L2,所以Φ=BS⊥=22L2B,選項A錯誤;dcfe平面與B垂直,S=22L2,所以Φ=22L2B,選項B正確;abfe平面與B平行,S⊥=0,Φ=0,選項C正確;整個三棱柱穿進(jìn)的磁感線和穿出的磁感線條數(shù)相等,抵消為零,所以Φ=0,選項D正確。故正確選項為B、答案BCD5.如圖所示,有一個垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T,磁場有明顯的圓形邊界,圓心為O,半徑為10cm?，F(xiàn)于紙面內(nèi)先后放上a、b兩個圓形單匝線圈,圓心均在O處,a線圈半徑為10cm,b線圈半徑為15cm,問:(1)在B減為0.4T的過程中,a和b中磁通量分別改變多少?(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小不變,方向繞直徑轉(zhuǎn)過30°過程中,a線圈中磁通量改變多少?(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小、方向均不變,線圈a繞直徑轉(zhuǎn)過180°過程中,a線圈中磁通量改變多少?解析(1)a線圈面積正好與圓形磁場區(qū)域重合,ΔΦ1=Bπr2,Φ2=B1πr2ΔΦ=|Φ2Φ1|=|(B1B)πr2|=1.256×102Wbb線圈面積大于圓形磁場面積,即線圈的一部分面積在磁場區(qū)域外,有磁感線穿過的面積與a線圈相同,故磁通量的變化量與a線圈相同