333 幾種常見的磁場

★☆★☆★我的學(xué)堂?物理★☆★☆★3.3.3幾種常見的磁場??同步測投??下列關(guān)于磁場和磁感線的描述中正確的是（）磁感線可以形象地描述各點磁場的方向磁感線是磁場中客觀存在的線磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止實驗中觀察到的鐵屑的分布就是磁感線（2011-高考新課標(biāo)全國卷）為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的.在下列四個圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是（）ABC D如圖所示，三根通電導(dǎo)線Q、P、R互相平行且通過正三角形的三個頂點，三根導(dǎo)線中電流的大小相等，方向垂直紙面向里，則導(dǎo)線R處的磁場方向是（）指向j軸負(fù)方向指向j軸正方向指向x軸正方向指向x軸負(fù)方向如圖所示為磁場、磁場作用力演示儀中的赫姆霍茲線圈，在線圈中心處掛上一個小磁針，且與線圈在同一平面內(nèi)，則當(dāng)赫姆霍茲線圈中通以如圖所示方向的電流時（）小磁針N極向里轉(zhuǎn)小磁針N極向外轉(zhuǎn)小磁針在紙面內(nèi)向左擺動小磁針在紙面內(nèi)向右擺動如圖所示，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直，則穿過平面的磁通量為.若使框架繞OO'轉(zhuǎn)過60°角，則穿過框架平面的磁通量為;若從初始位置轉(zhuǎn)過90°角，則穿過框架平面的磁通量為.：0XX■XX:8

7 ★☆★☆★我的學(xué)堂?物理★☆★☆★??遙射作業(yè)、選擇題下列關(guān)于磁感線的敘述正確的是（）磁感線是真實存在的，細(xì)鐵粉撒在磁鐵附近，我們看到的就是磁感線磁感線始于N極，終于S極磁感線和電場線一樣，不能相交沿磁感線方向磁場減弱如圖所示，a、b、c三枚小磁針分別在通電螺線管的正上方、右側(cè)和管內(nèi)，當(dāng)這些小磁TOC\o"1-5"\h\z針靜止時，小磁針N極的指向是（） —a、b、c均向左 、］C.D.a向左，b向右，c向右a向右，b向左，cC.D.a向左，b向右，c向右a向右，b向左，c向右CC.D.下列關(guān)于安培分子電流假說，錯誤的說法是（）假說揭示了電流產(chǎn)生磁場的原因假說揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)磁體的磁場是由于電荷的運動產(chǎn)生的一根鐵棒不顯磁性是因為分子電流取向雜亂如圖所示，帶負(fù)電的金屬圓盤繞軸0。'以角速度切勻速旋轉(zhuǎn)，在盤左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡的位置是（）N極豎直向上N極豎直向下 。-—切N極沿軸線向右 V.-7N極沿軸線向左如圖所示，通電直導(dǎo)線右邊有一個矩形線框，線框平面與直導(dǎo)線共面，若使線框逐漸遠(yuǎn)離（平動）通電導(dǎo)線，則穿過線框的磁通量將（）A.逐漸增大 B.逐漸減小 ， C.保持不變 D.不能確定 TOC\o"1-5"\h\z六根互相絕緣的導(dǎo)線，在同一平面內(nèi)組成四個相等的止方形，導(dǎo)線 2中通以大小相同的電流，方向如圖所示，在這四個正方形區(qū)域中，指3 ——向紙面內(nèi)，磁通量最大的區(qū)域是（）A.I B.II ImIVIII D.W如圖所示，兩個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)的磁通量氣、周間的關(guān)系是（）①/①b a 4^（P<0 匕'①=0ab不能確定

7A★☆★☆★我的學(xué)堂?物理★☆★☆★在磁感應(yīng)強度為鳥、方向向上的勻強磁場中，水平放置一根長通電直導(dǎo)線，電流的方向垂直于紙面向里.如圖所示，。、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點，在這四點中() tftttfA.B.C.D.b、dA.B.C.D.b點的磁感應(yīng)強度的值最大TOC\o"1-5"\h\z(2011-高考大綱全國卷)如圖，兩根相互平行的長直導(dǎo)線 盤分別通有方向相反的電流/和/，且/>1;a、b、c、d為1 2 1 2導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點且a、b、c與兩導(dǎo)線共面；/ 0 ? 0b點在兩導(dǎo)線之間，b、d的連線與導(dǎo)線所在平面垂直.磁感 ' '"應(yīng)強度可能為零的點是()A.a點A.a點B.b點C.c點D.d點二、非選擇題10.地球上某地磁感應(yīng)強度B的水平分量^=0.18X10-叮，豎百分量B=0.54X10-".求： x y地磁場磁感應(yīng)強度B的大小及它與水平方向的夾角.在水平面2.0m2的面積內(nèi)地磁場的磁通量①.邊長為10cm的正方形線圈，固定在勻強磁場中，磁場方向與線圈平面夾角0=30°，如圖所示，磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律為：B=2+3/(T)，則在第1s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量為多少？★☆★☆★我的學(xué)堂?物理★☆★☆★如圖所示，有一個垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.8T,磁場有明顯的圓形邊界.圓心為0,半徑為10cm,現(xiàn)于紙面內(nèi)先后放上a、b兩個圓形單匝線圈，圓心均在O處，a線圈半徑為10cm,b線圈半徑為15cm,問：⑴在B減為0.4T的過程中，a和b中磁通量分別改變多少？磁感應(yīng)強度B大小不變，方向繞直徑轉(zhuǎn)過30°過程中，a線圈中磁通量改變多少？磁感應(yīng)強度B大小、方向均不變，線圈a繞直徑轉(zhuǎn)過180°過程中，a線圈中磁通量改變多少？00★☆★☆★我的學(xué)堂?物理★☆★☆★參考答案??南步測控解析：選A.磁感線可以形象地描述磁場的強弱和方向，但它不是客觀存在的線，可用細(xì)鐵屑模擬.在磁鐵外部磁感線由N極到S極，但內(nèi)部是由S極到N極.故只有A正確.解析：選B.地磁場是從地球的南極附近出來，進(jìn)入地球的北極附近，除兩極外地表上空的磁場都具有向北的磁場分量，由安培定則，環(huán)形電流外部磁場方向向北，可知，B正確.A圖地表上空磁場方向向南，故A錯誤.C、D在地表上空產(chǎn)生的磁場方向是東西方向，故C、D錯誤.解析：選C.由安培定則可知，P在R處產(chǎn)生的磁場方向斜向右下且與水平方向成30°角；Q在R處產(chǎn)生的磁場方向斜向右上且與水平方向成30°角，由于電流的大小相等，與R的距離相等，因此兩磁場的磁感應(yīng)強度的大小相等，由平行四邊形定則可知，合磁場的方向水平向右，即指向x軸正方向，選項C正確.解析：選A.由安培定則可知，小磁針處的磁感線方向垂直紙面向里，所以小磁針N極將指向里，故A正確.解析：在題中圖示位置，磁感線與框架平面垂直時，XBS.當(dāng)框架繞00,軸轉(zhuǎn)過60°角時，?=BSfBS?cos60°=2BS.轉(zhuǎn)過90°角時，框架由與磁感線垂直變?yōu)槠叫?，?0.答案：BS2BS0??課時作業(yè)解析：選C.磁感線是為了形象地描繪磁場而假設(shè)的一組有方向的曲線，曲線上每一點的切線方向表示磁場方向，曲線疏密表示磁場強弱，在磁鐵外部磁感線從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，磁感線不相交，故選C.答案：C解析：選BCD.安培分子電流假說，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，說明了磁體的磁場也是由于電荷的運動產(chǎn)生的，鐵棒不顯磁性是因為分子電流取向雜亂無章，故A錯，B、C、D正確.解析：選C.等效電流的方向與轉(zhuǎn)動方向相反，由安培定則知軸線上的磁場方向向右，所以小磁針N極受力向右，故C正確.解析：選B.離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，電流產(chǎn)生的磁場越弱，穿過線圈的磁感線條數(shù)越少，磁通量逐漸減小，故只有B正確.解析：選A.先分析I區(qū)域：導(dǎo)線2、3和5、6分別在此區(qū)域產(chǎn)生的磁場方向相反，磁通量互相抵消，故只剩下導(dǎo)線1和4在此區(qū)域產(chǎn)生磁通量，由安培定則可判斷出方向均垂直紙面向里.同理可分析出II、W區(qū)域的合磁通量為零，III區(qū)域的合磁通量垂直紙面向外，故符合要求的只有A.解析：選A.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5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.解析：選C.如圖所示，由矢量疊加原理可求出各點的合磁場的磁感應(yīng)強度，可見b、d兩點的磁感應(yīng)強度大小相等，但方向不同，故A項錯.。點的磁感應(yīng)強度最大，c點的磁感應(yīng)強度最小，故B、D錯，C項正確.解析：選C.由安培定則畫出a、b、c、d的磁感線的分布圖，由圖可知a、c兩點的磁第5頁共6頁★☆★☆★我的學(xué)堂?物理★☆★☆★場方向相反，當(dāng)B=B2時該點處的磁感應(yīng)強度可能為零，又/廣匕，故該點距I1距離應(yīng)比I2大，故C正確，A、B、 BxD均錯誤.10.解析:g—E(1)根據(jù)平行四邊形定則B=<B2+By,=寸0.182+0.542X10-4T=0.57X10-4TB的方向和水平方向的夾角可知B 0.54X10-4 _ ,a=arctan7=arctan八〔°〔八=arctan3=71°56B 0.18X10-4(2)題中地磁場豎直分量與水平面垂直，故磁通量^=B?S=0.54X10-4X2.0Wb=1.08X10-4Wb.y答案：(1)0.57X10-4Tarctan3或71。56'(2)1.08X10-4Wb11.解析：r=0時，B0=2Tt=1s時，B]=(2+3X1)T=5T由^=BS±得：A^=ABSsin30°=(B1-B0)L2sin30。=(5-2)X0.12X2wb=1.5X10-2Wb.A答案：1.5X10-2Wb12.解析：(1)。線圈面積正好與圓形磁場區(qū)域重合，①1=仔，％=或A^=|^2-^1l=(B2-B1)nr2=1.256X10-2Wbb線圈面積大于圓形磁場面積，即線圈的一部分面積在磁場區(qū)域