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- 2021-05-26 发布
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第3节 几种常见的磁场
1.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
【答案】D
【解析】磁感强度为矢量,既有大小又有方向,故选D。
2.(2020·黑龙江省齐齐哈尔市高三第三次模拟)如图所示,半径为R的圆形单匝线圈a内有一单匝内接三角形线圈b,两线圈彼此绝缘,磁感应强度大小为B的匀强磁场的边缘与三角形线圈b重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为
A.1:1 B.1:2
C.4p:9 D.9:4p
【答案】A
3.接通电源后,小磁针A按图中所示的方向运动,则
A.小磁针B的N极向纸面外旋转
B.小磁针B的N极向纸面内旋转
C.小磁针B不转动
D.无法判断
【答案】A
【解析】根据小磁针A的运动方向,运用右手螺旋定则可判断出小磁针B上方的导线中电流的方向为从右向左,再根据它产生的磁场方向可判断小磁针B的转动情况,根据右手螺旋定则可知,N极的指向垂直纸面向外,故A正确。
4.(2020·浙江省杭州市高考命题预测卷)如图所示,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。O为MN的中点,P为MN连线的中垂线。一质子此时恰好经过P点,速度方向指向O点。下列说法正确的是
A.O点处的磁感应强度为零
B.质子将向右偏转
C.质子将垂直于纸面向外偏转
D.质子将做直线运动
【答案】D
5.如图所示,两个同心放置的共面金属圆环a和b,一个条形磁铁穿过圆心且与环面垂直,则穿过两环的磁通量φa、φb的大小关系为
A.Φa>Φb B.Φa<Φb
C.Φa=Φb D.无法比较
【答案】A
6.如图所示,一个带负电的金属环绕轴以角速度匀速旋转,在环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极沿轴线向左
D.N极沿轴线向右
【答案】C
【解析】由右手定则可知,金属环沿轴线的磁场方向是水平向左,故在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是N极沿轴线向左,故选C。
7.(2020·天津市宝坻区高二联考)如图所示是等腰直角三棱锥,其中侧斜面abcd为边长为L的正方形,abef和ade均为竖直面,dcfe为水平面。将次等腰直角三棱锥安图示方式放置于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,下面说法中正确的是
A.通过abcd面的磁通量大小为BL²
B.通过dcfe面的磁通量大小为BL²
C.通过ade的磁通量为零
D.通过abfe面的磁通量大小为BL²
【答案】C
【解析】通过abcd平面的磁通量大小为,A错误;dcfe平面是abcd平面在垂直磁场方向上的投影,所以磁通量大小为,B错误;ade平面和abfe面都有磁场平行,没有磁感线穿过这两个平面,所以磁通量为零,C正确,D错误。
【名师点睛】本题考查磁通量的公式为,注意夹角是B与S的夹角。
8.如图所示,在环形电流的左右两端分别接电源的正负极,则环形电流中心O处的磁感应强度的方向是
A.向左 B.向右
C.向外 D.向里
【答案】D
9.(2020·高三高考冲刺物理模拟)如图所示,真空中两个等量异种点电荷+q(q>
0)和–q以相同角速度绕O点在纸面中沿逆时针方向匀速转动,O点离+q较近,则
A.O点的磁感应强度方向始终垂直纸面向外
B.O点的磁感应强度方向始终垂直纸面向里
C.O点的磁感应强度方向随时间周期性变化
D.O点的磁感应强度大小随时间周期性变化
【答案】A
【解析】点电荷+q绕O点匀速转动,相当于逆时针方向的环形电流,由安培定则可知,在O点产生磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外;点电荷-q绕O点匀速转动,相当于顺时针方向的环形电流,由安培定则可知,在O点产生磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里。因+q离O点近,+q在O点激发的磁场的磁感应强度较强,故合磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外,选项A正确,BC错误;由于+q和-q离O点的距离始终保持不变,则等效电流在该点产生的磁感应强度大小不变,合磁场的磁感应强度大小保持不变,选项D错误。
10.如图所示,一个正电子沿逆时针方向做匀速圆周运动,则此正电子的运动
A.不产生磁场
B.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向里
C.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直线面向外
D.只有圆周内侧产生磁场
【答案】C
11.(2020·福建省福州市八县一中联考)将面积为的圆面放入水平向右的匀强磁场中,圆面与磁感线之间的夹角为30°,如图所示,若穿过该圆面的磁通量为,则此匀强磁场的磁感应强度B应等于
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据磁通量,则有:,故D正确,ABC错误。
【名师点睛】线圈放在匀强磁场中,与磁场方向不垂直,将圆面投影到与磁场垂直的方向,投影面积和磁感应强度的乘积等于磁通量,再求出磁感应强度。求解磁通量时,往往根据两种特殊情况运用投影的方法求解。在匀强磁场中,当线圈与磁场方向平行时,磁能量;当线圈与磁场方向垂直时,磁能量。
12.(2020·福建省闽侯第二中学五校教学联合体高二期末)如图所示,通电螺线管ab外部的小磁针N极指向右方,若在螺线管内部的c点也放进一个小磁针,则以下判断正确的是
A.a端接电源正极,c点处小磁针N极指向左方
B.a端接电源负极,c点处小磁针N极指向右方
C.a端接电源正极,c点处小磁针N极指向右方
D.a端接电源负极,c点处小磁针N极指向左方
【答案】D
13.如图所示的无限大的匀强磁场中,有一个矩形线圈abcd做下述运动,其中线圈中磁通量发生变化的是
A.以bc为轴转动
B.以ab为轴转动
C.垂直纸面向里匀速运动
D.在纸面内向下运动
【答案】A
【解析】图中时刻线圈的磁能量为零,线圈以为轴转动时,有磁感线穿过线圈,磁通量增加,故A正确;图中时刻线圈的磁能量为零,当线圈以为轴转动,无磁感线穿过线圈,磁通量不变增加,故B错误;将线圈向下或向上平移时,由于磁场始终与线圈平行,没有磁感线穿过线圈,线圈的磁能量始终为零,没有变化,故C错误;垂直纸面向内匀速运动时,由于磁场始终与线圈平行,没有磁感线穿过线圈,线圈的磁能量始终为零,没有变化,故D错误。
14.(2020·广西区高三年级考前模拟联合)三根长直导线垂直于纸面放置,通以大小相同、方向如图所示的电流,且ab=ad=ac,导线c在a点的磁感应强度大小为B,则a点处的合磁感应强度大小为
A.B B.B C.B D.2B
【答案】C
【名师点睛】磁感应强度既有大小,又有方向,是矢量。它的合成遵循矢量合成的平行四边形法则。所以根据右手定则先找出直导线在a点的磁场强度是关键步骤。
15.如图所示,质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止,此时细线与竖直方向的夹角为θ,则下列说法正确的是
A.回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小为mgtan θ
B.回形针静止时受到的细线的拉力大小为mgcos θ
C.现用点燃的火柴对回形针加热,过一会发现回形针不被磁铁吸引了,原因是回形针加热后,分子电流排列无序了
D.现用点燃的火柴对回形针加热,过一会发现回形针不被磁铁吸引了,原因是回形针加热后,分子电流消失
【答案】C
【解析】回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小和方向都不确定,拉力大小也不能确定,故AB错误;对回形针加热,回形针磁性消失是因为分子电流排列无序了,所以选项C正确,D错误。
16.(2020·江苏省盐城市龙冈中学高二调研)如图所示,发现小磁针N极向外旋转,则电流方向为
A.a到b
B.b到a
C.不一定
D.以上说法都不正确
【答案】B
【解析】小磁针N极向外偏转,说明导线下方的磁场方向向外,上方向里,如图:
利用右手螺旋定则可判断出导线内电流的方向向左。故选:B。
【点睛】小磁针发生如图所示的偏转(N极向外),所以通电导线产生的磁场向外,再应用右手螺旋定则判断即可。
17.如图所示,一螺线管通电时,其右侧中轴线上A、B两点的磁感应强度分别为BA、BB,则
A.BA>BB,方向均向左
B.BABB,方向均向右
D.BABB,根据右手螺旋定则可知,螺线管的左端为S极,即方向都向左,故A正确。