几种常见的磁场习题.doc

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南阳一中分校高二物理导学案选修3-1第三章（第周）

几种常见的磁场

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练习目标

练习用安培定则判断直线电流，环形电流，通电螺线管周围的磁场

练习内容

一、选择题（每小题6分，共48分）

1．对于通有恒定电流的长直螺线管，下列说法中正确的是（　　）

A．放在通电螺线管外部的小磁针静止时，它的N极总是指向螺线管的S极

B．放在通电螺线管外部的小磁针静止时，它的N极总是指向螺线管的N极

C．放在通电螺线管内部的小磁针静止时，它的N极总是指向螺线管的S极

D．放在通电螺线管内部的小磁针静止时，它的N极总是指向螺线管的N极

2．如图所示ab、cd是两根在同一竖直平面内的直导线，在两导线中央悬挂一个小磁针，静止时在同一竖直平面内，当两导线中通以大小相等的电流时，小磁针N极向纸面里转动，则两导线中的电流方向（　　）

A．一定都是向上

B．一定都是向下

C．ab中电流向下，cd中电流向上

D．ab中电流向上，cd中电流向下

3．如图所示，矩形线圈abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sinα＝，线圈面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，则通过线圈的磁通量为（　　）

A．BS　　　　B.　　　　C.　　　　D.

4．如图所示，a、b是两根垂直纸面的直导体通有等值的电流，两导线外有一点P，P点到a、b距离相等，要使P点的磁场方向向右，则a、b中电流的方向为（　　）

A．都向纸里

B．都向纸外

C．a中电流方向向纸外，b中向纸里

D．a中电流方向向纸里，b中向纸外

5．一根直导线通以恒定电流I，方向垂直于纸面向里，且和匀强磁场垂直，则在图中的圆周上，磁感应强度值最大的是（　　）

A．a点　　　　　　 B．b点

C．c点　　　　　　 D．d点

6．如图所示，环中电流的方向由左向右，且I1＝I2，则环中心O处的磁场（　　）

A．最强，垂直穿出纸面

B．最强，垂直穿入纸面

C．为零

D．不能确定

7．如图所示，一个用毛皮摩擦过的硬橡胶环，当环绕其轴OO′匀速转动时，放置在环的右侧轴线上的小磁针的最后指向是（　　）

A．N极竖直向上

B．N极竖直向下

C．N极水平向左

D．N极水平向右

8．实验室有一旧的学生直流电源，输出端的符号模糊不清，无法辨认正、负极，某同学设计了下面的判断电源极性的方法：

在桌面上放一个小磁针，在磁针东面放一螺线管，如图所示，闭合开关后，磁针指南的一端向东偏转，下列判断中正确的是（　　）

A．电源的A端是正极，在电源内电流由A流向B

B．电源的A端是正极，在电源内电流由B流向A

C．电源的B端是正极，在电源内电流由A流向B

D．电源的B端是正极，在电源内电流由B流向A

二、解答题（共52分）

9．（16分）如图所示，大圆导线环A中通有电流I，方向如图所示，另在导线环所在的平面画一个圆B，它的一半面积在A环内，一半面积在A环外，试判断圆B内的磁通量是否为零，若是为零，为什么？

若不为零，则磁通量是穿出去还是穿进去？

10．（16分）完成下列两题．

（1）已知螺线管内部的小磁针的N极指向如左下图所示，请在图中画出螺线管上线圈的绕向．

（2）已知电磁铁的两个极性如右下图所示，请在电磁铁上画出线圈的绕向．

11．（20分）如下图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝2.0T，并指向x轴正方向，若ab＝40cm，bc＝30cm，ae＝50cm，试求通过面积S1（abcd）、S2（befc）和S3（aefd）的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3分别是多少？

1解析：

由通电螺线管周围的磁感线分布知在外部磁感线由螺线管的N极指向S极，在内部由S极指向N极，小磁针静止时N极指向为该处磁场方向．

答案：

AD

2解析：

小磁针所在位置跟两导线距离相等，两导线中的电流在该处磁感应强度大小相等，小磁针N极向里转说明合磁感应强度方向向里，两电流在该处的磁感应强度均向里，由安培定则可判知ab中电流向上，cd中电流向下，D正确．

答案：

D

3解析：

a、b、c、d距电流I距离相等，则a、b、c、d四点由I产生的磁场磁感应强度大小相等，由安培定则知a点磁感应强度方向与匀强磁场B方向相同，故合磁感应强度最大．

答案：

A

4解析：

环中心O处的磁场由两电流I1、I2共同产生，由安培定则可找出两电流各自的磁场情况．电流I1、I2可看作方向相反的环形电流，则它们各自在O点产生的磁场方向可据安培定则得出，其中I1在O点产生磁场方向垂直纸面向里，I2产生磁场方向垂直纸面向外，故刚好方向相反；又因为两电流大小相等，且O为环的中心，则两电流在O处产生的磁场不只方向相反，而且大小相等，所以O处的磁感应强度为零，即选项C正确．

5答案：

C

6答案：

D

7答案：

C

8解析：

由环形电流的磁场可知，在A环内的磁场方向垂直于纸面向里，A环外部的磁场方向垂直于纸面向外，磁感线是一组闭合的曲线，对于环形电流的磁场中的磁感线均从环内进去，从环外出来，显然环内的磁感线的密度大于环外磁感线的密度，当B环中有一半在A内，一半在A外，对于B环，进去的磁感线多于出来的磁感线，磁通量不为零，是进去的．

9解析：

由环形电流的磁场可知，在A环内的磁场方向垂直于纸面向里，A环外部的磁场方向垂直于纸面向外，磁感线是一组闭合的曲线，对于环形电流的磁场中的磁感线均从环内进去，从环外出来，显然环内的磁感线的密度大于环外磁感线的密度，当B环中有一半在A内，一半在A外，对于B环，进去的磁感线多于出来的磁感线，磁通量不为零，是进去的

答案：

不为零　是穿进去的

10解析：

（1）由图左可得，小磁针所在处磁场水平向右，显然通电螺线管的右端为N极，依安培定则可得电流的方向如图左所示．线圈绕向如图左所示．

（2）依安培定则可知电流的方向如图右所示，线圈两个为串联，绕向如图右所示．

答案：

（1）如左下图所示．

（2）如右下图所示

11解析：

因为磁感应强度的方向沿x轴正方向，与abcd面垂直，所以Φ1＝BS1＝2.0×0.4×0.3Wb＝0.24Wb.

befc面与磁感应强度方向平行，所以Φ2＝0.

aefd面在垂直磁感应强度方向的投影面积为S1，

所以Φ3＝Φ1＝BS1＝0.24Wb.

答案：

0.24Wb　0　0.24Wb

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