2016-2017學年高中物理第5章磁場章末綜合測評魯科版選修.docx

第5章 磁場 (時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題6分在每小題給出的四個選項中，第17題只有一項符合題目要求，第810題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)1下列關(guān)于磁感線的敘述，正確的是()A磁感線是磁場中確實存在的一種曲線B磁感線總是從N極指向S極C磁感線是由磁場中的鐵屑形成的D磁感線是根據(jù)磁場的性質(zhì)人為地畫出來的曲線【解析】磁感線是人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋龃艌龆藶楫嫵鰜淼那€，實際是不存在的，故A、C錯誤，D正確磁感線是閉合的曲線，磁體外部磁感線方向從N極指向S極，而磁體內(nèi)部磁感線方向由S極指向N極，故B錯誤【答案】D219世紀20年代，以塞貝克(數(shù)學家)為代表的科學家已認識到溫度差會引起電流安培考慮到地球自轉(zhuǎn)造成了太陽照射后正面與背面的溫度差，從而提出如下假設(shè)：地球磁場是由繞地球的環(huán)形電流引起的，則該假設(shè)中的電流方向是(注：磁子午線是地球磁場N極與S極在地球表面的連線)()A由西向東垂直磁子午線B由東向西垂直磁子午線C由南向北沿磁子午線D由赤道向兩極沿磁子午線【解析】由于地磁場的N極在地理上的南極附近，如果地球磁場是由繞地球的環(huán)形電流引起的，據(jù)安培定則，該環(huán)形電流應(yīng)該由東向西，垂直磁子午線，所以正確選項是B.【答案】B3在下列圖中，分別給出了導線中的電流方向或磁場中某處小磁針N極的指向或磁感線方向其對應(yīng)不正確的是()【解析】由安培定則判斷C、D正確；又因小磁針靜止時N極所指的方向與磁場方向相同，A正確B錯誤【答案】B4如圖1所示的磁場中豎直放置兩個面積相同的閉合線圈S1(左)、S2(右)，由圖可知穿過線圈S1、S2的磁通量大小關(guān)系正確的是() 【導學號：34660132】圖1A穿過線圈S1的磁通量比較大B穿過線圈S2的磁通量比較大C穿過線圈S1、S2的磁通量一樣大D不能比較【解析】磁通量的大小可以用磁感線的條數(shù)來表示，穿過線圈S1的條數(shù)多，磁通量比較大，A對【答案】A5有兩個固定的完全相同的通電圓環(huán)，通過的電流大小相同，方向如圖2所示，其中一個位于豎直平面內(nèi)，另一個位于水平平面內(nèi)，每個圓環(huán)中的電流在它們的共同圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小均為B，則在O點總磁感應(yīng)強度大小為()圖2A.BB.BC.B D.B【解析】由安培定則知，水平環(huán)電流產(chǎn)生(在O處)的磁場方向豎直向下，同理得豎直環(huán)在O處的磁場方向垂直紙面向外(如圖)，知A正確【答案】A6如圖3所示，環(huán)形金屬軟彈簧，套在條形磁鐵的中心位置若將彈簧沿半徑向外拉，使其面積增大，則穿過彈簧所包圍面積的磁通量將()圖3A增大B減小C不變D無法確定如何變化【解析】由條形磁鐵磁場的內(nèi)、外分布情況知，彈簧包圍面積增大，穿過包圍面積的磁感線的凈條數(shù)減少，故B正確【答案】B7如圖4所示，a、b、c三個閉合線圈，放在同一平面內(nèi)，當a線圈中有電流I通過時，它們的磁通量分別為a、b、c，下列說法中正確的是 ()圖4AabcBabcCacbDacb【解析】因為磁感線是閉合曲線，故a線圈的環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場在a線圈內(nèi)部垂直紙面向里，在a線圈外部垂直紙面向外，而磁通量是合磁通量，故b、c線圈有“抵消”，c線圈“抵消”最多，故a線圈磁通量最大【答案】B8下列說法正確的是()A通過某平面的磁感線條數(shù)為零，則此平面處的磁感應(yīng)強度一定為零B空間某點磁感應(yīng)強度的方向就是該點的磁場方向C凡是磁感應(yīng)強度大小處處相等的磁場就是勻強磁場D磁感應(yīng)強度為零，則通過放在該處的某平面的磁感線條數(shù)一定為零【解析】磁感應(yīng)強度反映磁場的強弱和方向，它的方向就是該處磁場的方向，故B項正確；磁感應(yīng)強度為零，放在該處的某平面無磁感線穿過，故D項正確；若某平面無磁感線穿過，可能磁場很強，只是平面平行于磁場放置而導致磁感線穿過該平面的條數(shù)為零，所以A項錯誤；磁感應(yīng)強度是矢量，既有大小又有方向，只有磁感應(yīng)強度大小和方向處處相同的磁場才是勻強磁場，C項錯誤【答案】BD9在三維直角坐標系中，電子沿y軸正方向運動，如圖5所示，則() 【導學號：34660133】圖5A利用安培定則判定電子運動產(chǎn)生的磁場方向時，大拇指應(yīng)沿電子的運動方向B利用安培定則判定電子運動產(chǎn)生的磁場方向時，大拇指應(yīng)沿形成的電流方向C由電子運動產(chǎn)生的磁場在圖示a處方向沿x方向 D由電子運動產(chǎn)生的磁場在圖示a處方向沿x方向【解析】由安培定則知，伸直的拇指所指的方向與電流的方向一致A錯B對彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向在a點的切線方向沿x方向，所以C錯D對【答案】BD10如圖6所示，處于同一平面內(nèi)的兩根平行長直導線中通有方向相反、大小不同的電流，這兩根導線把它們所在的平面分成a、b、c三個區(qū)域，則磁感應(yīng)強度為零的區(qū)域()圖6A可能出現(xiàn)在b區(qū)B可能出現(xiàn)在a區(qū)C可能同時出現(xiàn)在a、c區(qū)D可能出現(xiàn)在c區(qū)【解析】根據(jù)安培定則判斷得知：電流I1在a區(qū)域產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，在b、c區(qū)域產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里；電流I2在a、b區(qū)域產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，在c區(qū)域產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，所以在a、c兩區(qū)域磁場方向相反，又I1，I2大小不同，則產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小可能相等【答案】BD二、計算題(本題共3小題，共40分按題目要求作答)11(12分)已知山東地面處的地磁場水平分量約為3105 T，某校物理興趣小組做估測磁體附近磁感應(yīng)強度的實驗他們將一小羅盤磁針放在一個水平放置的螺線管的軸線上，如圖7所示小磁針靜止時N極指向y軸正方向，當接通電源后，發(fā)現(xiàn)小磁針N極指向與y軸正方向成60角的方向請在圖上標明螺線管導線的繞向，并求出該通電螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小(保留一位有效數(shù)字)圖7【解析】根據(jù)小磁針的指向可知該處磁場的方向如圖所示：接通電源后，小磁針N極指向的是地磁場和螺線管的磁場的疊加磁場的方向，由此可判定螺線管的磁場在小磁針處方向水平向右，由安培定則判定螺線管導線繞向如圖所示由題意知地磁場水平分量By3105 T，設(shè)通電螺線管產(chǎn)生的磁場為Bx.由圖知tan 60，解得Bx3105 T5105 T.【答案】見解析圖5105 T12(12分)如圖8所示，一個矩形線圈abcd的面積為S，放在直角坐標系內(nèi)，線圈平面垂直于Oxy平面，與x、y軸的夾角分別為30、60，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B.則當磁場方向分別沿x、y、z軸方向時，穿過線圈的磁通量各是多少？圖8【解析】當磁場方向沿x軸方向時，穿過線圈的磁通量1BSsin BS；當磁場方向沿y軸方向時，穿過線圈的磁通量2BSsin BS；當磁場方向沿z軸方向時，穿過線圈的磁通量3BSsin 00.【答案】BSBS013(16分)如圖9所示為發(fā)電機的原理圖發(fā)電機轉(zhuǎn)子為一邊長為0.3 m的正方形線圈，處于B0.5 T的勻強磁場中【導學號：34660134】圖9(1)當線圈平面與磁場方向夾角為45時，穿過線圈的磁通量是多少？(2)當線圈以ab邊為軸沿順時針方向轉(zhuǎn)過90的過程中，穿過線圈的磁通量的變化量是多少？(3)當線圈以ab邊為軸沿逆時針方向轉(zhuǎn)過90的過程中，穿過線圈的磁通量的變化量是多少？【解析】(1)由BS得：BSsin 45BL2sin 450.50.32 Wb3.2102 Wb.(2)初狀態(tài)時，1BL2sin 450.50.32 Wb3.2102 Wb.末狀態(tài)磁感線