課時(shí)提升作業(yè) 十八 幾種常見的磁場(20分鐘50分)一、選擇題(本題共4小題，每小題7分，共28分)1.(2018蕪湖高二檢測)下列關(guān)于電場線和磁感線的說法中，正確的是()A.電場線和磁感線都是電場或磁場中實(shí)際存在的線B.磁場中兩條磁感線一定不相交，但在復(fù)雜電場中的電場線是可以相交的C.電場線是一條不閉合曲線，而磁感線是一條閉合曲線D.電場線越密的地方，同一試探電荷所受的電場力越大；磁感線分布越密的地方，同一通電導(dǎo)線所受的磁場力也越大【解析】選C。電場線和磁感線分別是為了形象地描述電場、磁場而引入的假想線，實(shí)際并不存在，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；兩種場線的切線方向均表示相應(yīng)的場方向，兩種場線都不會(huì)相交，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電場線起始于正電荷、終止于負(fù)電荷，而磁感線在磁體外部由N極指向S極，在磁體內(nèi)部由S極指向N極，組成閉合曲線，選項(xiàng)C正確；電場線越密，表示該處電場越強(qiáng)，同一試探電荷在此處受到的電場力越大；磁感線越密表示該處磁場越強(qiáng)，但通電導(dǎo)線受到的磁場力大小還與通電導(dǎo)線方向和導(dǎo)線中的電流方向和大小有關(guān)，故電流受到的磁場力不一定大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。【補(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)如圖為某磁場中的磁感線，則()A.a、b兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不等，Ba>BbB.a、b兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不等，Ba<BbC.同一小段通電導(dǎo)線放在a處時(shí)受力一定比b處時(shí)大D.同一小段通電導(dǎo)線放在a處時(shí)受力可能比b處時(shí)小【解析】選A、D。磁感線的疏密表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，由題圖知，Ba>Bb，A對，B錯(cuò)。同一小段通電導(dǎo)線在磁場中的受力除了與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小有關(guān)外，還與通電導(dǎo)線的放置有關(guān)，C錯(cuò)，D對。2.如圖所示，當(dāng)開關(guān)S閉合后，小磁針處在通電電流的磁場中的位置正確的是()【解析】選D。依據(jù)安培定則，判斷出電流的磁場方向；再根據(jù)小磁針靜止時(shí)N極的指向?yàn)榇艌龅姆较?，判知D正確。【補(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)下列各圖中，已標(biāo)出電流I、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向，其中符合安培定則的是()【解析】選B、C。根據(jù)安培定則可判定B、C選項(xiàng)正確。3.如圖所示，將線圈懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵處于水平位置，和線圈在同一平面內(nèi)，且磁鐵的軸線經(jīng)過線圈圓心，通電后線圈將()A.轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)靠近磁鐵B.轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)離開磁鐵C.不轉(zhuǎn)動(dòng)，只靠近磁鐵D.不轉(zhuǎn)動(dòng)，只離開磁鐵【解析】選A。如圖為把環(huán)形電流等效成一個(gè)小磁針時(shí)的俯視圖，由安培定則知，此小磁針的N極向左轉(zhuǎn)動(dòng)，S極向右轉(zhuǎn)動(dòng)。磁鐵的N極吸引小磁針的S極，故線圈將發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)靠近磁鐵，所以A正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】彈簧測力計(jì)下掛一條形磁鐵，其中條形磁鐵的N極一端位于未通電的螺線管正上端，如圖所示，下列說法正確的是()A.若將a接電源正極，b接電源負(fù)極，彈簧測力計(jì)示數(shù)將不變B.若將a接電源正極，b接電源負(fù)極，彈簧測力計(jì)示數(shù)將增大C.若將b接電源正極，a接電源負(fù)極，彈簧測力計(jì)示數(shù)將減小D.若將b接電源正極，a接電源負(fù)極，彈簧測力計(jì)示數(shù)將增大【解析】選D。4.(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，下面說法中正確的是()A.通過abcd平面的磁通量大小為L2BB.通過dcfe平面的磁通量大小為22L2BC.通過abfe平面的磁通量大小為零D.通過整個(gè)三棱柱的磁通量為零【解析】選B、C、D。abcd平面在垂直于B方向的投影S=22L2，所以=BS=22L2B，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；dcfe平面與B垂直，S=22L2，所以=22L2B，選項(xiàng)B正確；abfe平面與B平行，S=0，=0，選項(xiàng)C正確；整個(gè)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=0，選項(xiàng)D正確。故正確選項(xiàng)為B、C、D。二、非選擇題(22分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)5.地球上某地磁感應(yīng)強(qiáng)度B的水平分量Bx=0.1810-4 T，豎直分量By=0.5410-4 T。求：(1)地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小及它的方向。(2)在水平面2.0 m2的面積內(nèi)地磁場的磁通量?！窘馕觥?1)根據(jù)平行四邊形定則，可知B=Bx2+By2=0.182+0.54210-4 T0.5710-4 TB的方向和水平方向的夾角為，則tan =ByBx=3。(2)題中地磁場豎直分量與水平面垂直，故磁通量=ByS=0.5410-42.0 Wb=1.0810-4 Wb。答案： (1)大小為5.710-5 T方向與水平面的夾角為，且tan =3(2)1.0810-4 Wb【補(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示，有一個(gè)100 匝的線圈，其橫截面是邊長為L=0.20 m的正方形，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.50 T的勻強(qiáng)磁場中，線圈平面與磁場垂直。若將這個(gè)線圈橫截面的形狀由正方形改變成圓形(橫截面的周長不變)，在這一過程中穿過線圈的磁通量改變了多少？【解析】線圈橫截面是正方形時(shí)的面積S1=L2=(0.20)2 m2=4.010-2 m2。穿過線圈的磁通量1=BS1=0.504.010-2 Wb=2.010-2 Wb。橫截面形狀為圓形時(shí)，其半徑r=4L2=2L。橫截面面積大小S2=2L2=16100 m2。穿過線圈的磁通量2=BS2=0.5016100 Wb2.5510-2 Wb。所以磁通量的變化=2-1=(2.55-2.0)10-2 Wb=5.510-3 Wb。答案：5.510-3 Wb【能力挑戰(zhàn)區(qū)】1.如圖所示是一種利用電磁原理制作的充氣泵的結(jié)構(gòu)示意圖。其工作原理類似打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。當(dāng)電流從電磁鐵的接線柱a流入時(shí)，吸引小磁鐵向下運(yùn)動(dòng)，以下選項(xiàng)中正確的是()A.電磁鐵的上端為N極，小磁鐵的下端為N極B.電磁鐵的上端為S極，小磁鐵的下端為S極C.電磁鐵的上端為N極，小磁鐵的下端為S極D.電磁鐵的上端為S極，小磁鐵的下端為N極【解析】選D。電流從電磁鐵的接線柱a流入，根據(jù)安培定則，電磁鐵的上端為S極，再根據(jù)異名磁極相互吸引，小磁鐵的下端為N極，故選項(xiàng)D正確。2.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(diǎn)，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(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場，下列說法正確的是()A.O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B.a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反 C.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同 D.a、c兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同【解析】選C。由圖可知，兩導(dǎo)線在O點(diǎn)的磁場方向相同，因此O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。由圖可知，a、b兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向都相同，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。由圖可知，c、d兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向都相同，故C項(xiàng)正確。由圖可知，O、a、b、c、d五點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向都相同，豎直向下，故D項(xiàng)錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示，電流從A點(diǎn)分兩路通過對稱的環(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BD.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)生的磁場方向向里，下半圓電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向向外，由于電流大小相等，兩個(gè)分路產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。故選D。