浙江省2019-2020學(xué)年高中物理 第九章 課時訓(xùn)練1 磁場及其描述（含解析）

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1、課時訓(xùn)練1　磁場及其描述 基礎(chǔ)鞏固 1.關(guān)于磁感應(yīng)強度B和磁感線的性質(zhì)及概念,下列說法中正確的是(　D　) A.根據(jù)磁感應(yīng)強度定義式B=,磁場中某點的磁感應(yīng)強度B與F成 正比 B.磁感應(yīng)強度B是標(biāo)量 C.磁感線總是從磁體的N極指向S極 D.磁場中任意兩條磁感線均不相交 2.1820年,丹麥物理學(xué)家奧斯特在一次關(guān)于電和磁的演講過程中偶然觀察到一種現(xiàn)象,這便是著名的奧斯特實驗,奧斯特實驗揭示了(　C　) A.磁場的存在 B.磁場具有方向性 C.通電導(dǎo)線周圍存在磁場 D.磁體間有相互作用 3.(2019·寧波期中)如圖所示,E,F分別表示蓄電池兩極,P,Q分別表示螺線管兩端

2、。當(dāng)閉合開關(guān)時,發(fā)現(xiàn)小磁針N極偏向螺線管Q端。下列判斷正確的是(　C　) A.E為蓄電池正極 B.螺線管P端為S極 C.流過電阻R的電流方向向上 D.管內(nèi)磁場方向由P指向Q 4.判斷一段導(dǎo)線中是否有直流電流通過,手邊若有幾組器材,其中最為可用的是(　A　) A.被磁化的縫衣針及細棉線 B.帶電的小紙球及細棉線 C.小燈泡及導(dǎo)線 D.蹄形磁鐵及細棉線 5.鐵環(huán)上繞有絕緣的通電導(dǎo)線,電流方向如圖所示,則鐵環(huán)中心O處的磁場方向為(　A　) A.向下 B.向上 C.垂直紙面向里 D.垂直紙面向外 解析:根據(jù)安培定則得左側(cè)線圈中的磁場的方向下邊是S極,上邊是N極

3、,右側(cè)的線圈中的磁場的方向下邊是S極,上邊是N極,所以鐵環(huán)環(huán)內(nèi)的磁場方向從上向下,故A正確,B,C,D錯誤。 6.(2018·浙江6月學(xué)考)如圖所示,小磁針a,b,c,d放在通電螺線管產(chǎn)生的磁場中,穩(wěn)定后指向正確的是(　D　) A.磁針a B.磁針b C.磁針c D.磁針d 解析:該題考查右手螺旋定則(四指繞向為電流方向,大拇指指向內(nèi)部的磁場方向)。由圖可知,通電螺線管產(chǎn)生的磁場方向左端為N極,右端為S極。小磁針的N極指向磁場方向,所以d磁針指向正確。 7.下圖中磁場與對應(yīng)電流方向符合的是(　D　) 解析:根據(jù)安培定則可判斷,選項D正確,A,B,C錯誤。 8.根據(jù)關(guān)系式

4、B=得出的下列結(jié)論中,說法正確的是(　D　) A.B隨I的減小而增大 B.B隨L的減小而增大 C.B隨F的增大而增大 D.B與I,L,F的變化無關(guān) 解析:磁感應(yīng)強度是由磁場本身決定的,與I,L及F的變化無關(guān),故選項D正確。 9.在勻強磁場中的某處P放一個長為L=20 cm,通電電流I=1 A的直導(dǎo)線,測得它受到的最大安培力F=1.0 N,現(xiàn)將該通電導(dǎo)線從磁場中撤走,則P處磁感應(yīng)強度為(　D　) A.0 B.0.2 T C.0.05 T D.5 T 解析:當(dāng)I與B垂直時,導(dǎo)線所受安培力最大,由公式B=可得B=5 T。將通電導(dǎo)線從磁場中撤走,P處的磁感應(yīng)強度不變。故

5、選D。 10.如圖所示,無限大的水平勻強磁場B中,有一面積為S的矩形線圈,可繞豎直軸MN轉(zhuǎn)動。關(guān)于穿過此線圈的磁通量,下列說法正確的是(　D　) A.當(dāng)線圈平面與磁感線垂直時,磁通量為零 B.當(dāng)線圈平面與磁感線平行時,磁通量最大 C.線圈繞軸MN轉(zhuǎn)過90°的過程中,磁通量保持不變 D.線圈繞軸MN轉(zhuǎn)過90°的過程中,磁通量會發(fā)生變化 解析:當(dāng)線圈平面與磁感線垂直時,穿過線圈的磁通量最大,故A錯誤;當(dāng)線圈平面與磁感線平行時,穿過線圈的磁通量為零,故B錯誤;線圈在轉(zhuǎn)動過程中,與磁感線垂直的有效面積在不斷變化,所以磁通量在不斷變化,故C錯誤,D正確。 能力提高 11.人們常常用充

6、氣泵為魚缸內(nèi)的水補充氧氣。如圖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計時器。當(dāng)電流從電磁鐵的接線柱a流入,吸引小磁鐵向下運動時,以下選項中正確的是(　D　) 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:電流從a端流入,由安培定則判斷電磁鐵上端為S極,小磁鐵下端為N極,選項D正確。 12.中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角:“以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也?！边M一步研究表明,地球周圍地磁場

7、的磁感線分布示意圖如圖。結(jié)合上述材料,下列說法不正確的是(　C　) A.地理南、北極與地磁場的南、北極不重合 B.地球內(nèi)部也存在磁場,地磁南極在地理北極附近 C.地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行 D.在赤道上磁針的N極在靜止時指向地理北極附近 13.如圖所示為磁場、磁場作用力演示儀中的線圈,當(dāng)在線圈中心處掛上一個小磁針,且與線圈在同一平面內(nèi),則當(dāng)線圈中通以如圖所示方向的電流時(　A　) A.小磁針N極向里轉(zhuǎn) B.小磁針N極向外轉(zhuǎn) C.小磁針在紙面內(nèi)向左擺動 D.小磁針在紙面內(nèi)向右擺動 解析:根據(jù)安培定則知,環(huán)形電流內(nèi)部的磁場方向向里,外部的磁場方向向外,則小

8、磁針的N極向紙面里偏轉(zhuǎn)。故A正確,B,C,D錯誤。 14.熱門玩具磁懸浮陀螺的原理是利用電磁鐵產(chǎn)生磁性,讓具有磁性的玩偶穩(wěn)定地飄浮起來,其構(gòu)造如圖所示,且已知磁鐵下端為N極。若圖中電源的電壓恒定,可變電阻為一可以隨意改變電阻大小的裝置,則下列敘述正確的是(　C　) A.電路中的電源必須是交流電源 B.電路中的a端點應(yīng)該連接直流電源的負極 C.若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù),可增加玩偶飄浮的最大高度 D.若將可變電阻的電阻值調(diào)大,可增加玩偶飄浮的最大高度 解析:玩偶穩(wěn)定地飄浮起來,且下端為N極,則線圈的上端也為N極,根據(jù)安培定則可得,電源通的是直流電,且a端為電源的正極,而b端為電源的

9、負極,故選項A,B錯誤;若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù),可使線圈的磁場增強,導(dǎo)致玩偶飄浮的最大高度增加,故選項C正確;若將可變電阻的電阻值調(diào)大,則線圈中的電流減小,導(dǎo)致玩偶飄浮的最大高度減小,故選項D錯誤。 15.要想在如圖所示的虛線框范圍內(nèi)有方向垂直紙面向里的磁場,以下哪個方法是不可行的(　C　) A.電子沿a到d的方向運動 B.正離子在框內(nèi)順時針旋轉(zhuǎn) C.電子在框內(nèi)順時針旋轉(zhuǎn) D.正離子沿a到b的方向運動 解析:電子沿a到d的方向運動,根據(jù)安培定則可知在虛線框范圍內(nèi)有方向垂直紙面向里的磁場,故A可行;正離子在框內(nèi)順時針旋轉(zhuǎn),根據(jù)安培定則可知在虛線框范圍內(nèi)有方向垂直紙面向里的磁場,

10、故B可行;電子在框內(nèi)順時針旋轉(zhuǎn),根據(jù)安培定則可知在虛線框范圍內(nèi)有方向垂直紙面向外的磁場,故C不可行;正離子沿a到b的方向運動,根據(jù)安培定則可知在虛線框范圍內(nèi)有方向垂直紙面向里的磁場,故D可行。 16.先后在磁場中A,B兩點引入長度相等的短直導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁場方向垂直。如圖所示,圖中a,b兩圖線分別表示在磁場中A,B兩點導(dǎo)線所受的力F與通過導(dǎo)線的電流I的關(guān)系。下列說法中正確的是(　B　) A.A,B兩點磁感應(yīng)強度相等 B.A點的磁感應(yīng)強度大于B點的磁感應(yīng)強度 C.A點的磁感應(yīng)強度小于B點的磁感應(yīng)強度 D.無法比較磁感應(yīng)強度的大小 解析:導(dǎo)線受到的磁場力F=ILB=BL·I,對于題圖

11、給出的FI圖線,直線的斜率k=BL,由圖可知ka>kb,又因A,B兩處導(dǎo)線的長度L相同,故A點的磁感應(yīng)強度大于B點的磁感應(yīng)強度,選項B正確。 17.如圖所示,一條形磁鐵豎直放置,上端為N極,下端為S極,在條形磁鐵外面套一圓環(huán),當(dāng)圓環(huán)從磁鐵的上端向下運動到下端的過程中穿過圓環(huán)的磁通量的變化情況是(　C　) A.逐漸增加 B.逐漸減小 C.先逐漸增加,后逐漸減小 D.先逐漸減小,后逐漸增大 解析:套在條形磁鐵外的圓環(huán)的磁通量滿足Φ=Φ內(nèi)-Φ外,由于不同位置Φ內(nèi)相同,故Φ的大小取決于Φ外,位置Ⅱ的Φ外最小,故位置Ⅱ磁通量最大,位置Ⅰ和Ⅲ外部磁場分布相同,故穿過磁鐵的過程中磁通量先增加

12、再減小,選項C正確。 18.如圖,紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線L1,L2,L1中的電流方向向左,L2中的電流方向向上,電流大小相等。在兩導(dǎo)線所在平面上有a,b,c,d四點,四點構(gòu)成正方形,且距兩導(dǎo)線距離都相等,整個系統(tǒng)處于外加勻強磁場中,外磁場的磁感應(yīng)強度大小為B0,方向垂直于紙面向里。已知b點的磁感應(yīng)強度大小為3B0,方向也垂直于紙面向里。則下列判斷正確的是(　C　) A.a點磁感應(yīng)強度大小為B0,方向垂直于紙面向外 B.流經(jīng)L1的電流在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為2B0 C.c點磁感應(yīng)強度大小為B0,方向垂直于紙面向里 D.d點磁感應(yīng)強度大小為2B0,方向垂直于紙面向

13、外 解析:設(shè)每條直導(dǎo)線在a,b,c,d四點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度均為B,則由安培定則可知L1和L2在b點產(chǎn)生的磁場均向里,則2B+B0=3B0,解得B=B0,即流經(jīng)L1的電流在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B0,選項B錯誤;由安培定則可知L1和L2在a點產(chǎn)生的磁場相反,則疊加為零,可知a點磁感應(yīng)強度大小為B0,方向垂直于紙面向里,選項A錯誤;由安培定則可知L1和L2在c點產(chǎn)生的磁場相反,則疊加為零,可知c點磁感應(yīng)強度大小為B0,方向垂直于紙面向里,選項C正確;由安培定則可知L1和L2在d點產(chǎn)生的磁場均向外,則d點的磁感應(yīng)強度為2B-B0=B0,方向垂直紙面向外,選項D錯誤。 - 6 -