（山東省專用）2018-2019學(xué)年高中物理 第三章 磁場(chǎng) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十四）幾種常見的磁場(chǎng)（含解析）新人教版選修3-1.doc

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課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十四） 幾種常見的磁場(chǎng) 1．[多選]下列關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)的說法中，正確的是(　　) A．一切磁現(xiàn)象都源于電流或運(yùn)動(dòng)電荷 B．靜止的電荷也能產(chǎn)生磁場(chǎng) C．永磁體的磁場(chǎng)是固有的，與運(yùn)動(dòng)電荷或電流無關(guān) D．在外磁場(chǎng)作用下物體內(nèi)分子電流取向大致相同時(shí)物體就被磁化了 解析：選AD　磁體的磁場(chǎng)是由于磁體內(nèi)部的分子電流形成的，而電流的磁場(chǎng)由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生。 2．[多選]下圖表示磁場(chǎng)的磁感線，依圖分析磁場(chǎng)中a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大的是(　　) 解析：選AC　磁感線的疏密可表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。 3．[多選]關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，下列說法中正確的是(　　) A．磁極與磁極之間、磁極與電流之間都可以通過磁場(chǎng)發(fā)生相互作用 B．磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時(shí)北極所指的方向一致 C．磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止 D．磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實(shí)存在的 解析：選AB　磁場(chǎng)是一種特殊物質(zhì)，磁極、電流間發(fā)生作用都是通過磁場(chǎng)發(fā)生的，故A對(duì)；磁感線是為形象描述磁場(chǎng)而假想的線，不是真實(shí)存在的，故D錯(cuò)；磁感線的切線方向表示磁場(chǎng)的方向，磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，故B對(duì)；磁感線是閉合曲線，在磁體外部由N極指向S極，在磁體內(nèi)部由S極指向N極，故C錯(cuò)。 4．如圖所示，電流從A點(diǎn)分兩路通過對(duì)稱的環(huán)形分路匯合于B點(diǎn)，在環(huán)形分路的中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為(　　) A．垂直環(huán)形分路所在平面，且指向“紙內(nèi)” B．垂直環(huán)形分路所在平面，且指向“紙外” C．在環(huán)形分路所在平面內(nèi)指向B D．零 解析：選D　將圓環(huán)分成上下兩半研究，根據(jù)安培定則，上半圓電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向里，下半圓電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向外，由于電流大小相等，產(chǎn)生的兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，則O點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。 5.[多選]如圖所示，A和B為兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線，通以同方向等大電流，虛線C為在A和B所確定的平面內(nèi)與A、B等距的直線，則下列說法正確的是(　　) A．兩導(dǎo)線間的空間不存在磁場(chǎng) B．虛線C處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 C．AC間磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里 D．CB間磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向外 解析：選BCD　設(shè)電流A、B在空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)分別為BA、BB，根據(jù)安培定則，電流A在AB間產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向里，而電流B在AB間產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外，又因IA＝IB，故在AC區(qū)，BA＞BB，合磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，在BC區(qū)，BA＜BB，合磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，中線C處BA＝BB，合磁場(chǎng)為零，綜上所述，正確的選項(xiàng)為B、C、D。 6．某區(qū)域存在如圖所示的磁場(chǎng)，其中小圓面積為S1，內(nèi)有垂直紙面向外的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B1，大圓面積為S2，大圓與小圓之間有垂直紙面向里的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2，已知B2＞B1，S2＞2S1，則該區(qū)域內(nèi)磁通量Φ的大小等于(　　) A．(B1＋B2)S2　　　 B．(B2－B1)S2 C．B2S2－B1S1 D．B2S2－(B1＋B2)S1 解析：選D　設(shè)穿過線圈向外的磁通量為正值，則有Φ1＝B1S1；而穿過線圈向里的磁通量為Φ2＝－B2(S2－S1)。則該區(qū)域內(nèi)的磁通量Φ＝B1S1－B2(S2－S1)＝－[B2S2－(B1＋B2)S1]，負(fù)號(hào)表示穿過線圈的磁通量的方向，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。 7．[多選]如圖所示，A為通電線圈，電流方向如圖所示，B、C為與A在同一平面內(nèi)的兩同心圓，ΦB、ΦC分別為穿過兩圓面的磁通量的大小，下述判斷中正確的是(　　) A．穿過兩圓面的磁通量方向是垂直紙面向外 B．穿過兩圓面的磁通量方向是垂直紙面向里 C．ΦB＞ΦC D．ΦB＜ΦC 解析：選AC　由安培定則判斷，凡是垂直紙面向外的磁感線都集中在線圈內(nèi)，因磁感線是閉合曲線，則必有相應(yīng)條數(shù)的磁感線垂直紙面向里，這些磁感線分布在線圈外，所以B、C圓面都有垂直紙面向里和向外的磁感線穿過，垂直紙面向外的磁感線條數(shù)相同，垂直紙面向里的磁感線條數(shù)不同，B圓面的較少，C圓面的較多，但都比垂直向外的少，所以穿過B、C的磁通量方向應(yīng)垂直紙面向外，且ΦB＞ΦC。 8．如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置Ⅱ，設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化量分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則(　　) A．ΔΦ1＞ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．不能判斷 解析：選C　設(shè)在位置Ⅰ時(shí)磁通量大小為Φ1，位置Ⅱ時(shí)磁通量大小為Φ2。第一次將金屬框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，穿過線框的磁感線方向沒有改變，磁通量變化量ΔΦ1＝Φ1－Φ2，第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置Ⅱ，穿過線框的磁感線的方向發(fā)生改變，磁通量變化量ΔΦ2＝Φ1＋Φ2。故ΔΦ1＜ΔΦ2，故C正確。 9．(2017全國(guó)卷Ⅲ)如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩長(zhǎng)直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l。在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時(shí)，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。如果讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為(　　) A．0 B. B0 C.B0 D．2B0 解析：選C　導(dǎo)線P和Q中電流I均向里時(shí)，設(shè)其在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小BP＝BQ＝B1，如圖所示，則其夾角為60，它們?cè)赼點(diǎn)的合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度平行于PQ向右、大小為B1。又根據(jù)題意Ba＝0，則B0＝B1，且B0平行于PQ向左。若P中電流反向，則BP反向、大小不變，BQ和BP大小不變，夾角為120，合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1′＝B1(方向垂直PQ向上、與B0垂直)，a點(diǎn)合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝＝B0，則A、B、D項(xiàng)均錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確。 10．[多選]兩根通電的長(zhǎng)直導(dǎo)線平行放置，電流分別為I1和I2，電流的方向如圖所示，在與導(dǎo)線垂直的平面上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，其中a、b在導(dǎo)線橫截面連線的延長(zhǎng)線上，c、d在導(dǎo)線橫截面連線的垂直平分線上。則導(dǎo)體中的電流在這四點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不可能為零的是(　　 ) A．a(chǎn)點(diǎn) B．b點(diǎn) C．c點(diǎn) D．d點(diǎn) 解析：選CD　根據(jù)右手螺旋定則判斷磁場(chǎng)方向。易知兩電流在a點(diǎn)磁場(chǎng)的方向相反，若I1＜I2，故在a點(diǎn)I1的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可能等于I2的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，則a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為0；兩電流在b點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相反，若I1＞I2，而I2離b點(diǎn)近，則兩電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度可以大小相等，故b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為0；兩電流在c點(diǎn)、d點(diǎn)的磁場(chǎng)方向不相反，故c、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能為0。故本題選CD。 11．如圖所示，正方形線圈abcO邊長(zhǎng)為0.8 m，勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿x軸正向，B＝0.2 T，線圈在圖示位置繞Oz軸轉(zhuǎn)過60的過程中，穿過線圈的磁通量變化了多少？ 解析：由題意，初磁通量 Φ1＝BSsin 0＝0 末磁通量 Φ2＝BSsin 60＝0.20.82 Wb＝0.064 Wb≈0.11 Wb 所以ΔΦ＝Φ2－Φ1＝0.11 Wb。 答案：0.11 Wb 12．如圖所示，框架的面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。試求： (1)若從圖示位置轉(zhuǎn)過90，則穿過框架平面的磁通量的變化量為多少？ (2)若從圖示位置轉(zhuǎn)過180，則穿過框架平面的磁通量的變化量為多少？ 解析：(1)框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直時(shí)，穿過框架平面的磁通量：Φ＝BS；從圖示位置轉(zhuǎn)過90，則穿過框架平面的磁通量變?yōu)?，則磁通量的變化量為：0－BS＝－BS； (2)若從圖示位置轉(zhuǎn)過180，則穿過框架平面的磁通量為－BS，磁通量的變化量為： (－BS)－BS＝－2BS。 答案：(1)－BS　(2)－2BS