2022年高中物理 第5章 磁場(chǎng) 第3節(jié) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量 第4節(jié) 磁與現(xiàn)代科技 隨堂演練鞏固提升 魯科版選修3-1

2022年高中物理 第5章 磁場(chǎng) 第3節(jié) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量 第4節(jié) 磁與現(xiàn)代科技 隨堂演練鞏固提升 魯科版選修3-11(多選)與磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同的是()A該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向B通過(guò)該點(diǎn)的磁感線的切線方向C放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指的方向D放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)S極所指的方向解析：選ABC.磁場(chǎng)的方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，A對(duì)在磁感線上，任意一點(diǎn)的切線方向跟該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，B對(duì)物理學(xué)中規(guī)定，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指的方向相同，故C對(duì)，D錯(cuò)2將面積為0.5 m2的單匝線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為2.0×102 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面垂直于磁場(chǎng)方向，如圖所示，那么穿過(guò)這個(gè)線圈的磁通量為()A1.0×102 WbB1.0 WbC5×103 Wb D5×102 Wb解析：選A.因?yàn)榫€圈匝數(shù)為單匝，且線圈平面垂直于磁場(chǎng)方向，由磁通量公式得：BS2.0×102×0.5 Wb1.0×102 Wb，故A對(duì)，B、C、D錯(cuò)3如圖所示，一矩形線框，從abcd位置移動(dòng)到abcd位置的過(guò)程中，關(guān)于穿過(guò)線框的磁通量的變化情況，下列敘述正確的是(線框平行于紙面移動(dòng))()A一直增加B一直減少C先增加后減少D先增加，再減少直到零，然后再增加，最后減少解析：選D.bc邊移到導(dǎo)線位置之前磁通量垂直紙面向外增加，之后磁通量減少到0，這時(shí)導(dǎo)線位于線框中間位置，再向右移時(shí)磁通量垂直紙面向里又增加，直到ad邊與導(dǎo)線重合，再往右移磁通量最后又減少4地球上某處地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的水平分量Bx0.18×104 T，豎直分量By0.54×104 T求：(1)地磁場(chǎng)B的大小；(2)在水平面內(nèi)2.0 m2的面積內(nèi)地磁場(chǎng)的磁通量.解析：(1)根據(jù)平行四邊形定則，得B×104 T0.57×104 T.(2)磁通量By·S0.54×104×2.0 Wb1.08×104 Wb.答案：(1)0.57×104 T(2)1.08×104 Wb課時(shí)作業(yè)一、單項(xiàng)選擇題1下列關(guān)于磁記錄的說(shuō)法不正確的是()A計(jì)算機(jī)的硬盤(pán)是利用磁記錄原理來(lái)工作的BDVD光盤(pán)是利用磁記錄原理來(lái)刻錄信息的C錄音機(jī)錄音利用了電流的磁效應(yīng)D錄音帶會(huì)被磁鐵吸起來(lái)解析：選B.B中DVD光盤(pán)刻錄是利用激光在存儲(chǔ)介質(zhì)上燒出不同的痕跡來(lái)記錄信息的，故B項(xiàng)不是磁記錄2如圖所示為一通電螺線管，a、b、c是通電螺線管內(nèi)、外的三點(diǎn)，則三點(diǎn)中磁感應(yīng)強(qiáng)度最大處為()Aa處Bb處Cc處 D無(wú)法判斷解析：選A.螺線管內(nèi)部的磁感線條數(shù)與螺線管外部的磁感線條數(shù)相同，由于螺線管內(nèi)部橫截面積小，所以內(nèi)部磁感線最密，磁感線密的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度大，故選A.3如圖所示圓形線圈的匝數(shù)為100匝，圓面積為0.5 m2，在該圓形線圈平面內(nèi)有一個(gè)面積為0.1 m2的正方形區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)有垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2 T，求穿過(guò)該圓形線圈的磁通量()A1 Wb B0.2 WbC100 Wb D20 Wb解析：選B.有效面積為S0.1 m2，故磁通量BS2×0.1 Wb0.2 Wb，選項(xiàng)B正確4如圖所示，ab是水平面上一個(gè)圓的直徑，在過(guò)ab的豎直平面內(nèi)有一根通電導(dǎo)線ef.已知ef平行于ab，當(dāng)ef豎直向上平移時(shí)，電流磁場(chǎng)穿過(guò)圓面積的磁通量將()A逐漸增大B逐漸減小C始終為零D不為零，但保持不變解析：選C.根據(jù)磁通量的正、負(fù)可知穿過(guò)圓面積的磁通量為零，故C項(xiàng)正確5如圖所示，在xOy坐標(biāo)系的原點(diǎn)處放置一根與坐標(biāo)平面垂直的通電直導(dǎo)線，電流方向指向紙內(nèi)，此坐標(biāo)范圍內(nèi)還存在一個(gè)平行于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)已知在以直導(dǎo)線為圓心的圓周上的a、b、c、d四點(diǎn)中，a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，則此勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向?yàn)?)A沿x軸正方向 B沿x軸負(fù)方向C沿y軸負(fù)方向 D沿y軸正方向解析：選C.現(xiàn)在a、b、c、d四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)疊加產(chǎn)生的因?yàn)閍點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，說(shuō)明兩磁場(chǎng)在a處的疊加值最大由安培定則判斷導(dǎo)線在a點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)沿y軸負(fù)方向，所以勻強(qiáng)磁場(chǎng)也沿y軸負(fù)方向6如圖所示，在條形磁鐵外套有A、B兩個(gè)大小不同的圓環(huán)，穿過(guò)A環(huán)的磁通量A與穿過(guò)B環(huán)的磁通量B相比較()AA>BBA<BCAB D不能確定解析：選A.分別畫(huà)出穿過(guò)A、B環(huán)的磁感線的分布如圖所示，磁鐵內(nèi)的磁感線條數(shù)與其外部磁感線條數(shù)相等通過(guò)A、B環(huán)的磁感線條數(shù)應(yīng)該這樣粗略計(jì)算，用磁鐵內(nèi)的磁感線總條數(shù)減去磁鐵外每個(gè)環(huán)中的磁感線條數(shù)(因?yàn)榇盆F內(nèi)、外磁感線的方向相反)很明顯，磁鐵外部的磁感線通過(guò)B環(huán)的條數(shù)比A環(huán)的多，故B環(huán)中剩下的磁感線比A環(huán)剩下的磁感線條數(shù)少，故A>B，故A對(duì)，B、C、D都錯(cuò)二、多項(xiàng)選擇題7關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的下列說(shuō)法中，正確的是()A磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針N極的受力方向B磁感應(yīng)強(qiáng)度是標(biāo)量C磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感線的切線方向就是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向D磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向與放入磁場(chǎng)的小磁針的偏轉(zhuǎn)程度有關(guān)解析：選AC.磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，其方向規(guī)定為小磁針N極受力方向，也可用磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示其大小和方向均由磁場(chǎng)本身決定，與是否放入小磁針無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)A、C正確；B、D錯(cuò)誤8關(guān)于磁通量，下列說(shuō)法正確的是()A磁通量只有大小沒(méi)有方向，所以是標(biāo)量B在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a線圈面積比b線圈面積大，則穿過(guò)a線圈的磁通量一定比穿過(guò)b線圈的大C磁通量大，磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定大D把某線圈放在磁場(chǎng)中的M、N兩處，若放在M處的磁通量比在N處的大，M處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定比N處的大解析：選ACD.磁通量是標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向磁通量大小BSBScos 與B、S、均有關(guān)系故A、C、D正確9如圖所示裝置，在下列各種情況中，能使懸掛在螺線管附近的銅質(zhì)閉合線圈A中磁通量變化的是()A開(kāi)關(guān)S接通的瞬間B開(kāi)關(guān)S接通后，電路中有穩(wěn)定電流時(shí)C開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間D開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后解析：選AC.當(dāng)S接通時(shí)，螺線管中有電流通過(guò)，其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，在S接通的瞬間，穿過(guò)A的磁通量增加， A正確；當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，螺線管就失去磁性，穿過(guò)A的磁通量減少，故C正確；B、D兩選項(xiàng)中S接通后或斷開(kāi)后螺線管中的磁場(chǎng)不變(或?yàn)榱?則穿過(guò)A的磁通量不變10有兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b互相平行放置，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(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線ab的中點(diǎn)，M、N為ab的中垂線上的兩點(diǎn)，它們與ab的距離相等若兩導(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(chǎng)在某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小跟該點(diǎn)到通電導(dǎo)線的距離r成反比則關(guān)于線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的說(shuō)法中正確的是()AM點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同BM點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反C在線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零D若在N點(diǎn)放一小磁針，靜止時(shí)其北極垂直于MN向上解析：選BD.根據(jù)右手螺旋法則，導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)的磁感線，是圍繞導(dǎo)線形成的同心圓，由于兩個(gè)導(dǎo)線通過(guò)的電流是大小相等，方向相同的，M、N為中垂線的兩點(diǎn)，左邊即M點(diǎn)兩個(gè)磁場(chǎng)方向都向下，右邊N點(diǎn)兩個(gè)磁場(chǎng)方向都向上，所以兩點(diǎn)大小相等方向相反，所以兩根導(dǎo)線分別在M點(diǎn)和N點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，故A錯(cuò)誤，B正確兩導(dǎo)線在線段MN上中點(diǎn)O產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，互相抵消，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，故C錯(cuò)誤由于在N點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向上，所以在N點(diǎn)放一小磁針，靜止時(shí)其北極向上，故D正確三、非選擇題11有一根粗細(xì)均勻的軟鐵棒，其截面積為8 cm2，將絕緣導(dǎo)線繞在軟鐵棒上，當(dāng)導(dǎo)線中通有電流時(shí)，軟鐵棒中部穿過(guò)0.5 cm2的橫截面積的磁通量為5.5×105 Wb.求：(1)軟鐵棒中的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；(2)穿過(guò)此軟鐵棒橫截面積的磁通量是多少？解析：(1)軟鐵棒中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B T1.1 T.(2)穿過(guò)此軟鐵棒橫截面積的磁通量為BS1.1×8×104 Wb8.8×104 Wb.答案：(1)1.1 T(2)8.8×104 Wb12.如圖所示，在x軸和y軸構(gòu)成的平面直角坐標(biāo)系中，過(guò)原點(diǎn)再做一個(gè)z軸，就構(gòu)成了空間直角坐標(biāo)系勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2 T，方向沿x軸的正方向，且abdc0.4 m，bcefad0.3 m，becf0.3 m通過(guò)面積S1(abcd)、S2(befc)、S3(aefd)的磁通量1、2、3各是多少？解析：磁場(chǎng)方向沿x軸正方向，求磁通量時(shí)，應(yīng)將各面投影到與磁場(chǎng)垂直的方向上，則S1、S2、S3三個(gè)面的有效面積為：S1ab·bc0.4×0.3 m20.12 m2，S20，S3S10.12 m2故通過(guò)各面的磁通量分別為：1S1·B0.12 m2×0.2 T0.024 Wb2S2·B0310.024 Wb.答案：0.024 Wb00.024 Wb