2024-2025學(xué)年高中物理第三章磁場3.3幾種常見的磁澄后強化演練含解析新人教版選修3-1

PAGE1-幾種常見的磁場課后強化演練一、選擇題1．(2024·醴陵市期末)銀行、醫(yī)院、公交公司等機構(gòu)發(fā)行的磁卡，都是利用磁性材料記錄信息的．關(guān)于磁卡的運用和保存，下列做法不合適的是()A．用軟紙輕擦磁卡B．用磁卡拍打桌面C．使磁卡遠(yuǎn)離熱源D．使磁卡遠(yuǎn)離磁體解析：依據(jù)安培分子電流假說可知，磁卡內(nèi)部分子電流按肯定的規(guī)律排布，在猛烈敲打，高溫，靠近磁體時，分子電流的排布變得雜亂無章，磁卡所帶信息消逝，B選項符合題意．答案：B2．歐姆在探究通過導(dǎo)體的電流和電壓、電阻關(guān)系時，因無電源和電流表，他利用金屬在冷水和熱水中產(chǎn)生電動勢代替電源，用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測電流，詳細(xì)做法是：在地磁場作用下處于水安靜止的小磁針上方，平行于小磁針?biāo)椒胖檬冀K導(dǎo)線，當(dāng)該導(dǎo)線中通有電流時，小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)通過該導(dǎo)線電流為I時，小磁針偏轉(zhuǎn)了30°，問當(dāng)他發(fā)覺小磁針偏轉(zhuǎn)的角度增大到60°時，通過該直導(dǎo)線的電流為(直導(dǎo)線在某點產(chǎn)生的磁場與通過直導(dǎo)線的電流成正比)()A．2I B．3IC.eq\r(3)I D．無法確定解析：小磁針?biāo)谖恢玫拇艌鰹榈卮艌龊碗娏鳟a(chǎn)生的磁場的矢量和，如圖所示：當(dāng)夾角為30°時，B電1＝kI＝B地tan30°；當(dāng)夾角為60°時，B電2＝kI1＝B地tan60°，聯(lián)立解得I1＝3I，B選項正確．答案：B3．(多選)(2024·長春期末)如圖所示，長方形框架的面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場方向垂直．下列說法正確的是()A．框架在圖示位置時，穿過框架平面的磁通量為BSB．框架繞OO′轉(zhuǎn)過60°角時，穿過框架平面的磁通量為eq\f(\r(3),2)BSC．框架從圖示位置轉(zhuǎn)過90°角時，穿過框架平面的磁通量為零D．框架從圖示位置轉(zhuǎn)過180°角時，穿過框架平面的磁通量為2BS解析：依據(jù)磁通量的定義可知，穿過線圈的磁通量等于磁感應(yīng)強度與線圈垂直面積的乘積，圖示位置的磁通量為Φ＝BS，A選項正確；使框架繞OO′轉(zhuǎn)過60°角，磁通量為eq\f(1,2)BS，B選項錯誤；線圈從圖示轉(zhuǎn)過90°角時，磁通量為零，C選項正確；從初始位置轉(zhuǎn)過180°角時，穿過框架平面的磁通量大小為BS，方向與起先時相反，D選項錯誤．答案：AC4．奧斯特深信電和磁有某種聯(lián)系．為了探討這種聯(lián)系，有一次他拿一根細(xì)鉑絲接到電源上，在它的前面放一枚磁針，試圖用鉑絲來吸引磁針．結(jié)果鉑絲變灼熱，甚至發(fā)光了，磁針卻文風(fēng)不動．你認(rèn)為，奧斯特該次試驗失敗的主要緣由可能是()A．電源的正負(fù)極顛倒了B．磁針的磁性顛倒了C．地球磁場的干擾D．磁針位置不正確解析：在地球表面四周存在磁場，方向沿南北方向，故小磁針靜止時沿南北方向，假如奧斯特試驗時，電流的磁場方向也沿南北方向，則小磁針不能發(fā)生偏轉(zhuǎn)．所以奧斯特該次試驗失敗的主要緣由可能是由于電流的方向沿東西方向，電流的磁場受到地球的磁場的干擾，C選項正確．答案：C5．如圖所示，ab、cd是兩根在同一豎直平面內(nèi)的直導(dǎo)線，在兩導(dǎo)線中心懸掛一個小磁針，靜止時小磁針和直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，當(dāng)兩導(dǎo)線中通以大小相等的電流時，小磁針N極向紙面里轉(zhuǎn)動，則兩導(dǎo)線中的電流方向()A．肯定都是向上B．肯定都是向下C．a(chǎn)b中電流向下，cd中電流向上D．a(chǎn)b中電流向上，cd中電流向下解析：ab、cd兩根導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度在小磁針N極處疊加，依據(jù)安培定則可知，ab中電流向上，cd中電流向下，小磁針N極所在位置磁感應(yīng)強度垂直紙面對里，N極向紙里轉(zhuǎn)動，與題意相符，D選項正確．答案：D6．如圖所示，四根完全相同的垂直于紙面放置的長直導(dǎo)線，其橫截面分別位于正方形abcd的四個頂點上，直導(dǎo)線分別通有方向垂直于紙面對外、大小分別為Ia＝I0，Ib＝2I0，Ic＝3I0，Id＝4I0的恒定電流，已知通電長直導(dǎo)線四周距離為r處磁場的磁感應(yīng)強度大小為B＝keq\f(I,r)，式中常量k＞0，I為電流大小，忽視電流間的相互作用，若電流Ia在正方形的中心O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B，則O點處實際的磁感應(yīng)強度大小及方向為()A．10B，方向垂直于紙面對里B．10B，方向垂直于紙面對外C．2eq\r(2)B，方向由O點指向bc中點D．2eq\r(2)B，方向由O點指向ad中點解析：電流Ia在正方形的幾何中心O點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B，依據(jù)B＝keq\f(I,r)可知，電流Ib、Ic、Id在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小分別為2B、3B、4B，依據(jù)安培定則可知，電流Ib在中心O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向由c到a，電流Ic在中心O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向由d到b，電流Id在中心O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向由a到c，依據(jù)矢量的合成法則可知O點處實際的磁感應(yīng)強度大小為2eq\r(2)B，方向由O點指向bc中點，C選項正確．答案：C7．(2024·甘肅月考)有兩根長直導(dǎo)線a、b相互平行放置，如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖，在圖示的平面內(nèi)，O點為兩根導(dǎo)線連線ab的中點，M、N為ab的中垂線上的兩點，OM＝ON.若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的恒定電流，已知直線電流產(chǎn)生的磁場在某點的磁感應(yīng)強度B的大小跟該點到通電導(dǎo)線的距離r成反比，則關(guān)于線段MN上各點的磁感應(yīng)強度的說法中正確的是()A．M點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同B．M點和N點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反C．在線段MN上各點的磁感應(yīng)強度都不行能為零D．若在N點放一小磁針，靜止時其北極沿ON指向O點解析：依據(jù)題意可知，導(dǎo)線a、b在M點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等，如圖所示：依據(jù)平行四邊形定則可知，M點的合磁感應(yīng)強度為B，同理導(dǎo)線a、b在N點產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強度大小為B，方向與M點相反，若在N點放一小磁針，靜止時其北極垂直于ON指向?qū)Ь€a，A、D選項錯誤，B選項正確；依據(jù)矢量疊加原理可知，O點的磁感應(yīng)強度為零，C選項錯誤．答案：B8．已知長直線電流產(chǎn)生的磁場中某點的磁感應(yīng)強度滿意B＝Keq\f(I,r)(其中K為比例系數(shù)，I為電流強度，r為該點到直導(dǎo)線的距離)如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根相互平行的長直導(dǎo)線甲和乙，通有大小均為I且方向相反的電流，a、O兩點與兩導(dǎo)線共面，且a點到甲的距離、甲到O點的距離及O點到乙的距離均相等．現(xiàn)測得O點磁感應(yīng)強度的大小為B0＝3T，則a點的磁感應(yīng)強度大小為()A．1T B.eq\f(4,3)TC.eq\f(3,2)T D．2T解析：O點的合磁感應(yīng)強度B0＝3T，導(dǎo)線甲、乙在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，均為1.5T，依據(jù)對稱性，導(dǎo)線甲在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為1.5T，方向垂直紙面對外，導(dǎo)線乙距a點距離為距O點距離的3倍，故產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為0.5T，方向垂直紙面對里，則a點的磁感應(yīng)強度大小為1T，方向垂直紙面對外，A選項正確．答案：A二、非選擇題9．如圖所示，有一個垂直于紙面對里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B＝0.8T，磁場有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為1.0cm.現(xiàn)在紙面內(nèi)先后放上A、C、D三個圓線圈，圓心均在O處，A線圈半徑為1.0cm；C線圈半徑為2.0cm；D線圈半徑為0.5cm.問：(1)若磁場方向不變，在B減為0.4T的過程中，A和C中磁通量各變更多少？(2)若磁感應(yīng)強度大小不變，在磁場方向轉(zhuǎn)過30°角的過程中，D中的磁通量變更多少？解析：(1)A線圈半徑為1.0cm，正好和圓形磁場區(qū)域的半徑相等，而C線圈半徑為2.0cm，大于圓形磁場區(qū)域的半徑，但穿過A、C線圈的磁感線的條數(shù)相等，因此在求通過C線圈的磁通量時，面積S只能取圓形磁場區(qū)域的面積．設(shè)圓形磁場區(qū)域的半徑為R，對線圈A，Φ＝BπR2，磁通量的變更量：ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×(10－2)2Wb＝1.256×10－4Wb，對C線圈，ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×(10－2)2Wb＝1.256×10－4Wb.(2)原圖中線圈平面與磁場方向垂直，線圈平面與垂直磁