《(四川專版)2014高考物理 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 第1部分 第三章 第3節(jié) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量(含解析) 新人教版選修3-1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(四川專版)2014高考物理 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 第1部分 第三章 第3節(jié) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量(含解析) 新人教版選修3-1(5頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2014高考人教四川專版物理選修3-1課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 第1部分 第三章 第3節(jié) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁通量 Word版含解析
[課時(shí)跟蹤訓(xùn)練]
(滿分60分 時(shí)間30分鐘)
一、選擇題(每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確,選對得5分,選不全得3分,錯(cuò)選不得分,共40分)
1.一段電流元放在同一勻強(qiáng)磁場中的四個(gè)位置,如圖1所示,已知電流元的電流I、長度L和受力F,則可以用表示磁感應(yīng)強(qiáng)度B的是( )
圖 1
解析:當(dāng)通電導(dǎo)線垂直于磁場方向時(shí),可用表示B。故A、C正確。
答案:AC
2.關(guān)于磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說法正確的是( )
A.由B=F/IL可知,B與F成正比,與I、L的乘積成反
2、比
B.B的大小與I、L的乘積無關(guān),由磁場本身決定
C.長通電螺線管周圍的磁場是勻強(qiáng)磁場
D.B的方向與通電導(dǎo)線的受力方向相同
解析:磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度取決于磁體本身,而長通電螺線管內(nèi)部的磁場才是勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與磁場的方向相同,且與通電導(dǎo)線受力的方向垂直。
答案:B
3.在紙面上有一個(gè)等邊三角形ABC,頂點(diǎn)處都通有相同電流的三根長直導(dǎo)線垂直于紙面放置,電流方向如圖2所示,每根通電導(dǎo)線在三角形的中心O產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。中心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為( )
A.0 B.2B0 圖2
C.B0 D.B0
解析:磁感應(yīng)
3、強(qiáng)度是矢量,所以三角形的中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度就為三個(gè)直線電流在O點(diǎn)產(chǎn)生磁場的合成。本題就是根據(jù)直線電流的磁場特點(diǎn),把磁場中的這一點(diǎn)O與直線電流所在處的點(diǎn)(或A、或B、或C)的連線為半徑,作此半徑的垂線,垂線的方向指向由安培定則所確定的方向。圖中三個(gè)磁場方向就是這樣確定的,確定直線電流磁場中任何一點(diǎn)的磁場方向均取此種方法。直線電流的磁場是以直線電流為中心的一組同心圓,中心O點(diǎn)處三個(gè)直線電流的磁場方向如圖所示,由于對稱性,它們互成120°角,由于它們的大小相等,均為B0,根據(jù)矢量合成的特點(diǎn),可知它們的合矢量為零。
答案:A
4.先后在磁場中A、B兩點(diǎn)引入長度相等的短直導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁場方向垂
4、直。如圖3所示,圖中a、b兩圖線分別表示在磁場中A、B兩點(diǎn)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( )
A.A、B兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度相等
B.A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 圖3
C.A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度小于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
D.無法比較磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
解析:導(dǎo)線受到的磁場力F=BIL=BL·I,在F-I圖像中直線的斜率k=BL,由圖可知ka>kb,又因?yàn)閮蓪?dǎo)線的長度相等且均與磁場方向垂直,所以可得出A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,B項(xiàng)正確。
答案:B
5.在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,水平放
置一根長通電直導(dǎo)線,電流
5、的方向垂直于紙面向里,如圖4所示,a、
b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點(diǎn),在這四點(diǎn)中( )
A.c、d兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等
B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等 圖4
C.c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最小
D.b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值最大
解析:直導(dǎo)線中的電流在圓周上的a、b、c、d各點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的方向沿順時(shí)針切線,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同,由矢量疊加可知C正確。
答案:C
6.如圖5所示,A和B為兩根互相平行的長直導(dǎo)線,通以同方向等
大電流,虛線C為在A和B所確定的平面內(nèi)與A、B等距的直線,則
下列說法正確的是( )
A.兩導(dǎo)線間的空間不
6、存在磁場 圖5
B.虛線C處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零
C.AC間磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里
D.CB間磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向外
解析:設(shè)電流A、B在空間產(chǎn)生的磁場分別為BA、BB,根據(jù)安培定則,電流A在AB間產(chǎn)生的磁場垂直紙面向里,而電流B在AB間產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外,又因IA=IB,故在AC區(qū),BA>BB,合磁場方向垂直于紙面向里,在BC區(qū),BA<BB,合磁場方向垂直于紙面向外,中線C處BA=BB,合磁場為零,綜上所述,正確的選項(xiàng)為B、C、D。
答案:BCD
7.如圖6所示,兩個(gè)同心放置的平面金屬圓環(huán),條形磁鐵穿過圓心且與兩環(huán)平面垂直,則通過兩圓環(huán)的磁通量Φa、Φb間的關(guān)
7、系是( )
A.Φa>Φb B.Φa<Φb
C.Φa=Φb D.不能確定 圖6
解析:通過圓環(huán)的磁通量為穿過圓環(huán)的磁感線的條數(shù),首先明確條形磁鐵的磁感線分布情況,另外要注意磁感線是閉合的曲線。條形磁鐵的磁感線在磁體的內(nèi)部是從S極到N極,在磁體的外部是從N極到S極,內(nèi)部有多少根磁感線,外部的整個(gè)空間就有多少根磁感線同內(nèi)部磁感線構(gòu)成閉合曲線。對兩個(gè)圓環(huán),磁體內(nèi)部的磁感線全部穿過圓環(huán),外部的磁感線穿過多少,磁通量就抵消多少,所以面積越大,磁通量反而越小。
答案:A
8.(2012·雅安高二檢測)如圖7所示為平行于紙面水平向右的
勻強(qiáng)磁場,磁
8、感應(yīng)強(qiáng)度B1=1 T。位于紙面內(nèi)的細(xì)直導(dǎo)線,長
l=1 m,通有I=1 A的恒定電流。當(dāng)導(dǎo)線與B1成60°夾角時(shí),
發(fā)現(xiàn)它受到的安培力為零,則該區(qū)域同時(shí)存在的另一勻強(qiáng)磁
場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2大小可能是( ) 圖7
A. T B. T
C.1 T D. T
解析:導(dǎo)線所受安培力為零,則由F=BILsinθ可知,在垂直于導(dǎo)線方向上,合磁場的分量為零,另一磁場B2方向
與導(dǎo)線垂直,且方向與B1在垂直導(dǎo)線方向的分量方向相反時(shí),B2具有最小值,此時(shí)B2=B1sin60°= T,各選項(xiàng)中,只要大于 T的值都有可能,應(yīng)選B、C、D。
答案:BCD
二
9、、非選擇題(每小題10分,共20分)
9.磁場中放一與磁場方向垂直的電流元,通入的電流是2.5 A,導(dǎo)線長1 cm,它受到的安培力為5×10-2 N。問:
(1)這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大?
(2)如果把通電導(dǎo)線中的電流增大到5 A時(shí),這一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大?
(3)如果通電導(dǎo)線在磁場中某處不受磁場力,是否可以肯定這里沒有磁場?
解析:(1)由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式得:
B===2 T。
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場和空間位置(點(diǎn))決定的,和導(dǎo)線的長度L、電流I的大小無關(guān),所以該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是2 T。
(3)如果通電導(dǎo)線在磁場中某處不受磁場力,則有兩種可能:
①該處沒有磁場;
10、
②該處有磁場,但通電導(dǎo)線與磁場方向平行。
答案:(1)2 T (2)2 T (3)見解析
10.如圖8所示,有一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8 T,
磁場有明顯的圓形邊界,圓心為O,半徑為1.0 cm,在紙面內(nèi)先后放上
A、B、C三個(gè)圓線圈,圓心均在O處,A線圈半徑為2.0 cm,10匝,B
線圈半徑為2.0 cm,1匝;C線圈半徑為0.5 cm,1匝。問: 圖8
(1)在B減為0.4 T的過程中,A和B中磁通量各改變多少?
(2)當(dāng)磁場方向轉(zhuǎn)30°角的過程中,C中的磁通量改變多少?
解析:(1)磁通量的大小與匝數(shù)無關(guān),且S應(yīng)為有效面積,所以,A和B的磁通量的改變量相等,即
ΔΦA(chǔ)=ΔΦB=(B-B′)πr
=(0.8-0.4)×3.14×(1.0×10-2)2 Wb
=1.256×10-4 Wb。
(2)當(dāng)磁場方向轉(zhuǎn)過30°時(shí)
ΔΦC=Bπr-Bπrcos30°
=0.8×3.14×(0.5×10-2)2 Wb-0.8×3.14×(0.5×10-2)2× Wb≈8.4×10-6 Wb。
答案:(1)均為1.256×10-4 Wb (2)8.4×10-6 Wb