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2022年高中物理 第5章 磁場 第3節(jié) 磁感應強度 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

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1、2022年高中物理 第5章 磁場 第3節(jié) 磁感應強度 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 1.(多選)與磁場中某點的磁感應強度的方向相同的是(  ) A.該點的磁場方向 B.通過該點的磁感線的切線方向 C.放在該點的小磁針靜止時N極所指的方向 D.放在該點的小磁針靜止時S極所指的方向 解析:選ABC.磁場的方向就是磁感應強度的方向,A對.在磁感線上,任意一點的切線方向跟該點的磁感應強度方向相同,B對.物理學中規(guī)定,磁感應強度的方向與放在該點的小磁針靜止時N極所指的方向相同,故C對,D錯. 2.將面積為0.5 m2的單匝線圈放在磁感應強度為2.0×10

2、2 T的勻強磁場中,線圈平面垂直于磁場方向,如圖所示,那么穿過這個線圈的磁通量為(  ) A.1.0×102 Wb    B.1.0 Wb C.5×103 Wb D.5×102 Wb 解析:選A.因為線圈匝數(shù)為單匝,且線圈平面垂直于磁場方向,由磁通量公式得:Φ=BS=2.0×102×0.5 Wb=1.0×102 Wb,故A對,B、C、D錯. 3.如圖所示,一矩形線框,從abcd位置移動到a′b′c′d′位置的過程中,關于穿過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)(  ) 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

3、后再增加,最后減少 解析:選D.bc邊移到導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,這時導線位于線框中間位置,再向右移時磁通量垂直紙面向里又增加,直到ad邊與導線重合,再往右移磁通量最后又減少. 4.地球上某處地磁場的磁感應強度B的水平分量Bx=0.18×10-4 T,豎直分量By=0.54×10-4 T.求: (1)地磁場B的大??; (2)在水平面內2.0 m2的面積內地磁場的磁通量Φ. 解析:(1)根據平行四邊形定則,得 B==×10-4 T≈0.57×10-4 T. (2)磁通量Φ=By·S=0.54×10-4×2.0 Wb=1.08×10-4 Wb. 答案

4、:(1)0.57×10-4 T (2)1.08×10-4 Wb [課時作業(yè)] 一、單項選擇題 1.下列關于磁記錄的說法不正確的是(  ) A.計算機的硬盤是利用磁記錄原理來工作的 B.DVD光盤是利用磁記錄原理來刻錄信息的 C.錄音機錄音利用了電流的磁效應 D.錄音帶會被磁鐵吸起來 解析:選B.B中DVD光盤刻錄是利用激光在存儲介質上燒出不同的痕跡來記錄信息的,故B項不是磁記錄. 2.如圖所示為一通電螺線管,a、b、c是通電螺線管內、外的三點,則三點中磁感應強度最大處為(  ) A.a處       B.b處 C.c處 D.無法判斷 解析:選A.螺線管內部的磁感線

5、條數(shù)與螺線管外部的磁感線條數(shù)相同,由于螺線管內部橫截面積小,所以內部磁感線最密,磁感線密的地方磁感應強度大,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有一個面積為0.1 m2的正方形區(qū)域,該區(qū)域內有垂直線圈平面向里的勻強磁場,磁感應強度為B=2 T,求穿過該圓形線圈的磁通量(  ) A.1 Wb B.0.2 Wb C.100 Wb D.20 Wb 解析:選B.有效面積為S=0.1 m2,故磁通量Φ=BS=2×0.1 Wb=0.2 Wb,選項B正確. 4.如圖所示,ab是水平面上一個圓的直徑,在過ab的豎直平面內有一根通電導線ef.

6、已知ef平行于ab,當ef豎直向上平移時,電流磁場穿過圓面積的磁通量將(  ) 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.根據磁通量的正、負可知穿過圓面積的磁通量為零,故C項正確. 5.如圖所示,在xOy坐標系的原點處放置一根與坐標平面垂直的通電直導線,電流方向指向紙內,此坐標范圍內還存在一個平行于xOy平面的勻強磁場.已知在以直導線為圓心的圓周上的a、b、c、d四點中,a點的磁感應強度最大,則此勻強磁場的方向為(  ) A.沿x軸正方向 B.沿x軸負方向 C.沿y軸負方向 D.沿y軸正方向 解析:選C.現(xiàn)在a、b、c、d四點的

7、場強為通電直導線產生的磁場和勻強磁場疊加產生的.因為a點磁感應強度最大,說明兩磁場在a處的疊加值最大.由安培定則判斷導線在a點產生的場強沿y軸負方向,所以勻強磁場也沿y軸負方向. 6.如圖所示,在條形磁鐵外套有A、B兩個大小不同的圓環(huán),穿過A環(huán)的磁通量ΦA與穿過B環(huán)的磁通量ΦB相比較(  ) A.ΦA>ΦB      B.ΦA<ΦB C.ΦA=ΦB D.不能確定 解析:選A.分別畫出穿過A、B環(huán)的磁感線的分布如圖所示,磁鐵內的磁感線條數(shù)與其外部磁感線條數(shù)相等.通過A、B環(huán)的磁感線條數(shù)應該這樣粗略計算,用磁鐵內的磁感線總條數(shù)減去磁鐵外每個環(huán)中的磁感線條數(shù)(因為磁鐵內、外磁感線的方向

8、相反).很明顯,磁鐵外部的磁感線通過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ΦA>ΦB,故A對,B、C、D都錯. 二、多項選擇題 7.關于磁感應強度的下列說法中,正確的是(  ) A.磁感應強度的方向就是小磁針N極的受力方向 B.磁感應強度是標量 C.磁場中某點磁感線的切線方向就是該點磁感應強度的方向 D.磁感應強度的大小、方向與放入磁場的小磁針的偏轉程度有關 解析:選AC.磁感應強度是矢量,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的切線方向表示.其大小和方向均由磁場本身決定,與是否放入小磁針無關,故選項A、C正確;B、D錯誤. 8.關于

9、磁通量,下列說法正確的是(  ) A.磁通量只有大小沒有方向,所以是標量 B.在勻強磁場中,a線圈面積比b線圈面積大,則穿過a線圈的磁通量一定比穿過b線圈的大 C.磁通量大,磁感應強度不一定大 D.把某線圈放在磁場中的M、N兩處,若放在M處的磁通量比在N處的大,M處的磁感應強度不一定比N處的大 解析:選ACD.磁通量是標量,只有大小,沒有方向.磁通量大小Φ=BS⊥=BScos θ與B、S、θ均有關系.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閉合線圈A中磁通量變化的是(  ) A.開關S接通的瞬間 B.開關S接通后,電路中有穩(wěn)定電流時

10、 C.開關S斷開的瞬間 D.開關S斷開后 解析:選AC.當S接通時,螺線管中有電流通過,其周圍產生磁場,在S接通的瞬間,穿過A的磁通量增加, A正確;當S斷開時,螺線管就失去磁性,穿過A的磁通量減少,故C正確;B、D兩選項中S接通后或斷開后螺線管中的磁場不變(或為零)則穿過A的磁通量不變. 10.有兩根長直導線a、b互相平行放置,如圖所示為垂直于導線的截面圖.在圖示的平面內,O點為兩根導線連線ab的中點,M、N為ab的中垂線上的兩點,它們與ab的距離相等.若兩導線中通有大小相等、方向相同的恒定電流,已知直線電流產生的磁場在某點的磁感應強度B的大小跟該點到通電導線的距離r成反比.則關于線

11、段MN上各點的磁感應強度的說法中正確的是(  ) A.M點和N點的磁感應強度大小相等,方向相同 B.M點和N點的磁感應強度大小相等,方向相反 C.在線段MN上各點的磁感應強度都不可能為零 D.若在N點放一小磁針,靜止時其北極垂直于MN向上 解析:選BD.根據右手螺旋法則,導線周圍的磁場的磁感線,是圍繞導線形成的同心圓,由于兩個導線通過的電流是大小相等,方向相同的,M、N為中垂線的兩點,左邊即M點兩個磁場方向都向下,右邊N點兩個磁場方向都向上,所以兩點大小相等方向相反,所以兩根導線分別在M點和N點產生的磁感應強度大小相等,方向相反,故A錯誤,B正確.兩導線在線段MN上中點O產生的磁

12、感應強度大小相等,方向相反,互相抵消,磁感應強度為零,故C錯誤.由于在N點產生的磁感應強度方向向上,所以在N點放一小磁針,靜止時其北極向上,故D正確. 三、非選擇題 11.有一根粗細均勻的軟鐵棒,其截面積為8 cm2,將絕緣導線繞在軟鐵棒上,當導線中通有電流時,軟鐵棒中部穿過0.5 cm2的橫截面積的磁通量為5.5×10-5 Wb.求: (1)軟鐵棒中的磁感應強度的大??; (2)穿過此軟鐵棒橫截面積的磁通量是多少? 解析:(1)軟鐵棒中的磁感應強度 B== T=1.1 T. (2)穿過此軟鐵棒橫截面積的磁通量為 Φ′=BS=1.1×8×10-4 Wb=8.8×10-4 Wb

13、. 答案:(1)1.1 T (2)8.8×10-4 Wb 12.如圖所示,在x軸和y軸構成的平面直角坐標系中,過原點再做一個z軸,就構成了空間直角坐標系.勻強磁場的磁感應強度B=0.2 T,方向沿x軸的正方向,且ab=dc=0.4 m,bc=ef=ad=0.3 m,be=cf=0.3 m.通過面積S1(abcd)、S2(befc)、S3(aefd)的磁通量Φ1、Φ2、Φ3各是多少? 解析:磁場方向沿x軸正方向,求磁通量時,應將各面投影到與磁場垂直的方向上,則S1、S2、S3三個面的有效面積為: S1′=ab·bc=0.4×0.3 m2=0.12 m2, S2′=0,S3′=S1′=0.12 m2 故通過各面的磁通量分別為: Φ1=S1′·B=0.12 m2×0.2 T=0.024 Wb Φ2=S2′·B=0 Φ3=Φ1=0.024 Wb. 答案:0.024 Wb 0 0.024 Wb

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