高二物理选修3-1第三章各节同步检测3-3

第三节几种常见的磁场基础夯实1．(2011·衡阳高二检测)一块磁铁从高处掉到地上，虽然没有打断，但磁性变弱了，这是因为()A．磁铁被磁化了B．磁铁因剧烈震动而退磁了C．磁铁是非磁性物质D．磁铁是软磁性材料答案：B2．(2010·佛山高二检测)下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是()A．磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B．磁感线是磁场中客观存在的线C．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止D．实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线答案：A解析：磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，但它不是客观存在的线，可用细铁屑模拟．在磁铁外部磁感线由N极到S极，但内部是由S极到N极．故只有A正确．3．(2010·福州高二检测)关于电场和磁场，下列说法正确的是()A．我们虽然不能用手触摸到电场的存在，却可以用试探电荷去探测它的存在和强弱B．电场线和磁感线是可以形象描述电场强弱和方向的客观存在的曲线C．磁感线和电场线一样都是闭合的曲线D．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，都是客观存在的物质答案：AD解析：电场和磁场都是客观存在的物质，电场线和磁感线都是假想的曲线，实际并不存在．电场线和磁感线的最大区别在于：磁感线是闭合的，而电场线不是闭合的．故正确答案为A、D.4．(2010·厦门高二检测)下列四图为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是()A．①③B．②③C．①④D．②④答案：C解析：由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向，①正确②错误．③和④为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，可判断出④正确③错误．故正确选项为C.5．19世纪20年代，以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流．安培考虑到地球自转造成了太阳照射后，正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是()A．由西向东垂直磁子午线B．由东向西垂直磁子午线C．由南向北沿磁子午线D．由赤道向两极沿磁子午线(注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)答案：B解析：由于地磁场的N极是地理上的南极，如果地球磁场是由绕地球的环形电流引起的，据安培定则，该环形电流应该由东向西，垂直磁子午线，所以正确选项是B.6．(2009·济南高二检测)如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中在两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则关于A、B的带电情况说法中正确的是()A．带同种电荷B．带异种电荷C．B带正电D．A带正电答案：BD7．(2011·临沂高二检测)如图所示，甲、乙之间用两根导线连成一直流回路，图中的磁针在电路接通时N极向读者偏转，将电压表正负接线柱分别接在A、B两点，则电压表正常工作，由此可以判断电源在________中．(选填“甲”或“乙”)答案：甲解析：由在接通电路时N极向读者偏转，可知在A点电流向右，B点电流向左；根据将电压表正负接线柱分别接在A、B两点，电压表正常工作，可以判定A点电势高，B点电势低．电源电流从正极流出，从负极流入，故电源在甲中．8.有两个固定的完全相同的通电圆环，通过的电流大小相同，方向如图所示，其中一个位于竖直平面内，另一个位于水平平面内，每个圆环中的电流在它们的共同圆心O处产生的磁感应强度大小均为B，则在O点总磁感应强度多大？答案：2B解析：O点总磁感应强度为每个圆环上电流所产生的磁感应强度的矢量和．由安培定则知，水平面内圆环电流在O点产生的磁场竖直向下，竖直平面内的圆环电流在O点产生的磁场垂直纸面向外，两者相互垂直．所以B合＝B2＋B2＝2B.能力提升1．(2011·杭州高二检测)如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将()A．逐渐增大B．逐渐减小C．保持不变D．不能确定答案：B解析：离导线越远，电流产生的磁场越弱，穿过线圈的磁感线条数越少，磁通量逐渐减小，故只有B正确．2．(2010·西安高二检测)如图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是()A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束D．向左飞行的负离子束答案：BC解析：小磁针N极的指向即是磁针所在处的磁场方向．题中磁针S极向纸内偏转，说明离子束下方的磁场方向由纸内指向纸外．由安培定则可判定由离子束的定向运动所产生的电流方向由右向左，故若为正离子，则应是自右向左运动，若为负离子，则应是自左向右运动．故正确答案为B、C.3．(2011·嘉积中学高二检测)在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未发爆的炸药残留在爆破孔内，很容易发生人身伤亡事故．为此，科学家制造了一种专门的磁性炸药，在磁性炸药制造过程中掺入了10%的磁性材料——钡铁氧体，然后放入磁化机磁化．磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不发爆的情况可用磁性探测器测出未发爆的炸药．已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400℃，炸药的爆炸温度约2240～3100℃，一般炸药引爆温度最高为140℃左右．以上材料表明()A．磁性材料在低温下容易被磁化B．磁性材料在高温下容易被磁化C．磁性材料在低温下容易被消磁D．磁性材料在高温下容易被消磁答案：AD解析：由安培分子电流假说可知，低温情况下，分子运动不剧烈，在外磁场的作用下，分子环形电流的磁极趋向基本一致，因而易被磁化，而高温时，分子剧烈运动，导致趋向基本一致的分子环形电流的磁极趋向重新变得杂乱无章，进而达到消磁目的．4．一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里，在墙的西侧处，当放一指南针时，其指向刚好比原来旋转180°，由此可以断定，这根电缆中电流的方向为()A．可能是向北B．可能是竖直向下C．可能是向南D．可能是竖直向上答案：D解析：若电缆电流沿南北方向，由安培定则可知小磁针所在位置磁感应强度方向亦即小磁针北极指向为竖直方向，不符合题意；当电缆电流沿竖直向上时，小磁针所在处磁感应强度方向沿水平方向且由北向南，与没有电流时地磁场的方向正好相反，故选D.5．如图所示，ABCD是一环形导线，在C、D处用导线与直导线ab接通，图中标出了环形电流的磁感线方向，则可知，A、B两端中接电源正极的是________端，放在ab下方的小磁针________极将转向纸外．答案：BN解析：由安培定则可知ABCD中电流方向应为B→D→C→A，故B端接电源正极．同理由安培定则可知，ab下方磁场方向应垂直纸面向外．6.如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量为________，若使框架绕OO′转过60°角，则穿过线框平面的磁通量为________；若从初始位置转过90°角，则穿过线框平面的磁通量为________；若从初始位置转过180°角，则穿过线框平面的磁通量变化量为________．答案：BS；12BS；0；－2BS解析：在图示位置时，磁感线与线框平面垂直，Φ＝BS.当框架绕OO′轴转过60°时可以将原图改画成从上面向下看的俯视图，如图所示，Φ＝BS⊥＝BS·cos60°＝12BS.转时90°时，线框由磁感线垂直穿过变为平行，Φ＝0.线框转过180°时，磁感线仍然垂直穿过线框，只不过穿过方向改变了，因而Φ1＝BS，Φ2＝－BS，△Φ＝Φ2－Φ1＝－2BS.7．已知北京地面处的地磁场水平分量约为3×10－5T，某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验．他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如下图所示．小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成60°角的方向．请在图上标明螺线管导线的绕向，并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小．(保留一位有效数字)答案：(1)如图(2)5×10－5T解析：通电螺线管在坐标原点处产生的磁场沿x轴正方向，由安培定则即可确定电流的绕向．设螺线管在小磁针处产生的磁场为Bx，则有：tan60°＝BxBy.即Bx＝Bytan60°＝3×10－5×3T≈5×10－5T.