2020学年高中物理 第三章 磁场 专题第3节 几种常见的磁场

2020学年高中物理 第三章 磁场 专题第3节 几种常见的磁场

第3节 几种常见的磁场 ‎ ‎1．关于磁感应强度和磁感线，下列说法中错误的是 A．磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感线强度的方向 B．磁感线的疏密表示磁感应强度的大小 C．匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行 D．磁感就强度是只有大小、没有方向的标量 ‎【答案】D ‎【解析】磁感强度为矢量，既有大小又有方向，故选D。‎ ‎2．（2020·黑龙江省齐齐哈尔市高三第三次模拟）如图所示，半径为R的圆形单匝线圈a内有一单匝内接三角形线圈b，两线圈彼此绝缘，磁感应强度大小为B的匀强磁场的边缘与三角形线圈b重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为 A．1:1 B．1:2‎ C．4p:9 D．9:4p ‎【答案】A ‎3．接通电源后，小磁针A按图中所示的方向运动，则 A．小磁针B的N极向纸面外旋转 B．小磁针B的N极向纸面内旋转 C．小磁针B不转动 D．无法判断 ‎【答案】A ‎【解析】根据小磁针A的运动方向，运用右手螺旋定则可判断出小磁针B上方的导线中电流的方向为从右向左，再根据它产生的磁场方向可判断小磁针B的转动情况，根据右手螺旋定则可知，N极的指向垂直纸面向外，故A正确。‎ ‎4．（2020·浙江省杭州市高考命题预测卷）如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。O为MN的中点，P为MN连线的中垂线。一质子此时恰好经过P点，速度方向指向O点。下列说法正确的是 A．O点处的磁感应强度为零 B．质子将向右偏转 C．质子将垂直于纸面向外偏转 D．质子将做直线运动 ‎【答案】D ‎5．如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一个条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量φa、φb的大小关系为 A．Φa>Φb B．Φa<Φb C．Φa=Φb D．无法比较 ‎【答案】A ‎6．如图所示，一个带负电的金属环绕轴以角速度匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是 A．N极竖直向上 B．N极竖直向下 C．N极沿轴线向左 D．N极沿轴线向右 ‎【答案】C ‎【解析】由右手定则可知，金属环沿轴线的磁场方向是水平向左，故在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是N极沿轴线向左，故选C。‎ ‎7．（2020·天津市宝坻区高二联考）如图所示是等腰直角三棱锥，其中侧斜面abcd为边长为L的正方形，abef和ade均为竖直面，dcfe为水平面。将次等腰直角三棱锥安图示方式放置于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，下面说法中正确的是 A．通过abcd面的磁通量大小为BL²‎ B．通过dcfe面的磁通量大小为BL²‎ C．通过ade的磁通量为零 D．通过abfe面的磁通量大小为BL²‎ ‎【答案】C ‎【解析】通过abcd平面的磁通量大小为，A错误；dcfe平面是abcd平面在垂直磁场方向上的投影，所以磁通量大小为，B错误；ade平面和abfe面都有磁场平行，没有磁感线穿过这两个平面，所以磁通量为零，C正确，D错误。‎ ‎【名师点睛】本题考查磁通量的公式为，注意夹角是B与S的夹角。‎ ‎8．如图所示，在环形电流的左右两端分别接电源的正负极，则环形电流中心O处的磁感应强度的方向是 A．向左 B．向右 C．向外 D．向里 ‎【答案】D ‎9．（2020·高三高考冲刺物理模拟）如图所示，真空中两个等量异种点电荷+q(q＞‎ ‎0)和–q以相同角速度绕O点在纸面中沿逆时针方向匀速转动，O点离+q较近，则 A．O点的磁感应强度方向始终垂直纸面向外 B．O点的磁感应强度方向始终垂直纸面向里 C．O点的磁感应强度方向随时间周期性变化 D．O点的磁感应强度大小随时间周期性变化 ‎【答案】A ‎【解析】点电荷+q绕O点匀速转动，相当于逆时针方向的环形电流，由安培定则可知，在O点产生磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外；点电荷－q绕O点匀速转动，相当于顺时针方向的环形电流，由安培定则可知，在O点产生磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里。因+q离O点近，+q在O点激发的磁场的磁感应强度较强，故合磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外，选项A正确，BC错误；由于+q和－q离O点的距离始终保持不变，则等效电流在该点产生的磁感应强度大小不变，合磁场的磁感应强度大小保持不变，选项D错误。‎ ‎10．如图所示，一个正电子沿逆时针方向做匀速圆周运动，则此正电子的运动 A．不产生磁场 B．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里 C．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直线面向外 D．只有圆周内侧产生磁场 ‎【答案】C ‎11．（2020·福建省福州市八县一中联考）将面积为的圆面放入水平向右的匀强磁场中，圆面与磁感线之间的夹角为30°，如图所示，若穿过该圆面的磁通量为，则此匀强磁场的磁感应强度B应等于 A． B． C． D．‎ ‎【答案】D ‎【解析】根据磁通量，则有：，故D正确，ABC错误。‎ ‎【名师点睛】线圈放在匀强磁场中，与磁场方向不垂直，将圆面投影到与磁场垂直的方向，投影面积和磁感应强度的乘积等于磁通量，再求出磁感应强度。求解磁通量时，往往根据两种特殊情况运用投影的方法求解。在匀强磁场中，当线圈与磁场方向平行时，磁能量；当线圈与磁场方向垂直时，磁能量。‎ ‎12．（2020·福建省闽侯第二中学五校教学联合体高二期末）如图所示，通电螺线管ab外部的小磁针N极指向右方，若在螺线管内部的c点也放进一个小磁针，则以下判断正确的是 A．a端接电源正极，c点处小磁针N极指向左方 B．a端接电源负极，c点处小磁针N极指向右方 C．a端接电源正极，c点处小磁针N极指向右方 D．a端接电源负极，c点处小磁针N极指向左方 ‎【答案】D ‎13．如图所示的无限大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd做下述运动，其中线圈中磁通量发生变化的是 A．以bc为轴转动 B．以ab为轴转动 C．垂直纸面向里匀速运动 D．在纸面内向下运动 ‎【答案】A ‎【解析】图中时刻线圈的磁能量为零，线圈以为轴转动时，有磁感线穿过线圈，磁通量增加，故A正确；图中时刻线圈的磁能量为零，当线圈以为轴转动，无磁感线穿过线圈，磁通量不变增加，故B错误；将线圈向下或向上平移时，由于磁场始终与线圈平行，没有磁感线穿过线圈，线圈的磁能量始终为零，没有变化，故C错误；垂直纸面向内匀速运动时，由于磁场始终与线圈平行，没有磁感线穿过线圈，线圈的磁能量始终为零，没有变化，故D错误。‎ ‎14．（2020·广西区高三年级考前模拟联合）三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同、方向如图所示的电流，且ab=ad=ac，导线c在a点的磁感应强度大小为B，则a点处的合磁感应强度大小为 A．B B．B C．B D．2B ‎【答案】C ‎【名师点睛】磁感应强度既有大小，又有方向，是矢量。它的合成遵循矢量合成的平行四边形法则。所以根据右手定则先找出直导线在a点的磁场强度是关键步骤。‎ ‎15．如图所示，质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止，此时细线与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是 A．回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小为mgtan θ B．回形针静止时受到的细线的拉力大小为mgcos θ C．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会发现回形针不被磁铁吸引了，原因是回形针加热后，分子电流排列无序了 D．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会发现回形针不被磁铁吸引了，原因是回形针加热后，分子电流消失 ‎【答案】C ‎【解析】回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小和方向都不确定，拉力大小也不能确定，故AB错误；对回形针加热，回形针磁性消失是因为分子电流排列无序了，所以选项C正确，D错误。‎ ‎16．（2020·江苏省盐城市龙冈中学高二调研）如图所示，发现小磁针N极向外旋转，则电流方向为 A．a到b B．b到a C．不一定 D．以上说法都不正确 ‎【答案】B ‎【解析】小磁针N极向外偏转，说明导线下方的磁场方向向外，上方向里，如图：‎ 利用右手螺旋定则可判断出导线内电流的方向向左。故选：B。‎ ‎【点睛】小磁针发生如图所示的偏转（N极向外），所以通电导线产生的磁场向外，再应用右手螺旋定则判断即可。‎ ‎17．如图所示，一螺线管通电时，其右侧中轴线上A、B两点的磁感应强度分别为BA、BB，则 A．BA>BB，方向均向左 B．BABB，方向均向右 D．BABB，根据右手螺旋定则可知，螺线管的左端为S极，即方向都向左，故A正确。‎