高中物理人教版 (新课标)选修33 几种常见的磁场达标测试

课后巩固提升

巩 固 基 础

1．关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是(　　)

A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质

B．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针在该点静止时，北极所指的方向一致

C．磁感线总是从磁极的N极出发，到S极终止

D．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的

解析　磁感线是为了形象地描述磁场而假设的一组有方向的闭合的曲线，实际上并不存在，所以C、D不正确；磁场是客观存在的特殊物质，所以A正确；磁感线上每一点的切线方向表示磁场方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，小磁针静止时N极指向，N极受力方向均为磁场方向，所以B正确．

答案　AB

2．一条竖直放置的长直导线，通以由下向上的电流，在它正东方某点的磁场方向为(　　)

A．向东　　　　　　　 B．向西

C．向南   D．向北

解析　由右手螺旋定则可以判断它正东方某点磁场方向向北．

答案　D

3．磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是(　　)

A．分子电流消失

B．分子电流取向变得大致相同

C．分子电流取向变得杂乱

D．分子电流减弱

解析　由于高温或猛烈的敲击，会使原来取向一致的分子电流变得杂乱，从而失去磁性，故C选项正确．

答案　C

4．两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图①所示螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图②所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管中部的磁感应强度的大小(　　)

A．0   B．0.5B

C．B   D．2B

解析　用双线绕成的螺线管，双线中的电流刚好相反，其在周围空间产生的磁场相互抵消．所以，螺线管内部磁感应强度为零．

答案　A

5．如图所示，水平直导线ab通有向右的电流I，置于导线正下方的小磁针S极将(　　)

A．向纸外偏转

B．向纸内偏转

C．在纸面内顺时针转过90°

D．不动

解析　由安培定则判断通电导线ab下方磁场方向应该垂直纸面向里，则小磁针N极应向纸内转，S极向纸外转，故A选项正确．

答案　A

6．如图所示，①和②是直线电流的磁场，③和④是环形电流的磁场，⑤和⑥是螺线管电流的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向．

解析　a中电流方向垂直纸面向里；b中电流方向向上；c中电流方向为逆时针；d中磁场方向向上；e中磁场方向向左；f中磁场方向向右．

答案　见解析

提 升 能 力

7．当接通电源后，小磁针A按如图所示方向运动，则(　　)

A．小磁针B的N极向纸外转

B．小磁针B的N极向纸里转

C．小磁针B不转动

D．因电流未标出，所以无法判断小磁针B如何转动

解析　由小磁针A的N极运动方向知，螺线管的左侧为S极，右侧为N极，由右手螺旋定则判断小磁针B处的磁场方向向外，小磁针N极受力方向与该处磁场方向一致．故A正确．

答案　A

8．条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图所示，若圆环为弹性环，其形状由I扩大到Ⅱ，那么圆环内磁通量的变化情况是(　　)

A．磁通量增大   B．磁通量减小

C．磁通量不变   D．条件不足，无法确定

解析　磁铁内部磁感线从S极到N极，方向向上，磁铁外部磁感线从N极到S极，由于圆环在Ⅱ时，面积大于在Ⅰ时的面积，因此，Ⅱ中由磁铁N极到S极向下穿过圆环的磁感线条数大于Ⅰ中，而在Ⅰ、Ⅱ两种形状时，在磁铁内部由S极到N极向上穿过圆环的磁感线的条线相同，不论圆环处在Ⅰ形状还是Ⅱ形状，向上穿过圆环的磁感线条数总是多于向下穿过圆环的磁感线条数，且Ⅱ中向下的磁感线增加，因此Ⅱ中总的磁通量减小，正确选项是B.

答案　B

9．铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图所示，则铁环中心O处的磁场方向为(　　)

A．向下   B．向上

C．垂直纸面向里   D．垂直纸面向外

解析　由安培定则可判断出左、右两线圈的上端都是N极，下端都是S极，故O点处磁场方向向下．

答案　A

10．如图所示，电子束沿x轴正方向运动，则电子束产生的磁场在y轴正向A点的方向是(　　)

A．z轴正方向   B．z轴负方向

C． y轴正方向   D．y轴负方向

解析　电流方向为电子束运动的反方向，然后再由安培定则判断出电流在A点的磁场方向．

答案　B

11．弹簧测力计下挂一条形磁铁，其N极一端位于一通电螺线管的正上方，如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．若将a接电源正极，b接电源负极，弹簧测力计示数不变

B．若将a接电源正极，b接电源负极，弹簧测力计示数将增大

C．若将b接电源正极，a接电源负极，弹簧测力计示数将减小

D．若将b接电源正极，a接电源负极、弹簧测力计示数将增大

解析　由安培定则判断螺线管的磁场方向，从而判断与条形磁铁的相互作用情况，可知D选项正确．

答案　D

12．如图所示，ABDC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．

解析　由安培定则可知ABDC中电流方向应为B→D→C→A，故B端接电源的正极．同理由安培定则可知，ab下方磁场方向应垂直纸面向外．

答案　B　N

13．如图所示，矩形线圈abcd面积为S，放在空间直角坐标系内，线圈平面垂直Oxy平面，与Ox、Oy的夹角分别为α＝37°，β＝53°，匀强磁场的磁感应强度为B，当磁场方向沿Ox方向时，通过线圈的磁通量是______，当磁场方向沿Oy方向时，通过线圈的磁通量是______，当磁场方向沿Oz方向时，通过线圈的磁通量是______．

解析　由Φ＝BS⊥知，当磁场方向沿Ox方向时，S⊥＝Ssin37°.Φ＝BSsin37°＝0.6BS；当磁场方向沿Oy方向时，S⊥＝Scos37°，所以Φ＝BScos37°＝0.8BS，当磁场方向沿Oz方向时，S⊥＝0，故Φ＝0.

答案　0.6BS　0.8BS　0