高中物理滬科版1第五章磁場與回旋加速器 學(xué)業(yè)分層測評(píng)18

學(xué)業(yè)分層測評(píng)(十八)磁與人類文明怎樣描述磁場(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．指南針是我國古代四大發(fā)明之一，東漢學(xué)者王充在《論衡》一書中描述的“司南”是人們公認(rèn)的最早的磁性定向工具，關(guān)于指南針能指示南北方向是由于()A．指南針的兩個(gè)磁極相互吸引B．指南針的兩個(gè)磁極相互排斥C．指南針能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)D．地磁場對(duì)指南針的作用【解析】用指南針指示方向，是由于地球本身是一個(gè)大磁體，地球的磁場對(duì)磁體產(chǎn)生力的作用，地球的南極是地磁的N極，地球的北極是地磁的S極，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，故指南針指示南北方向，因此選項(xiàng)D正確，A，B，C錯(cuò)誤．【答案】D2.如圖5-1-9所示，假設(shè)將一個(gè)小磁針放在地球的北極點(diǎn)上，那么小磁針的N極將()圖5-1-9A．指北B．指南C．豎直向上D．豎直向下【解析】由于地球的地理北極點(diǎn)可以近似地認(rèn)為與地磁的南極重合，根據(jù)磁體的同性相斥、異性相吸，所以地磁的南極(地理北極)點(diǎn)吸引小磁針的N極，排斥小磁針的S極，所以小磁針的N極將豎直向下，故A、B、C錯(cuò)，D正確．【答案】D3．把鐵棒甲的一端靠近鐵棒乙的中部，發(fā)現(xiàn)兩者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部時(shí)，兩者互不吸引，則()A．甲有磁性，乙無磁性B．甲無磁性，乙有磁性C．甲、乙都有磁性D．甲、乙都無磁性【解析】當(dāng)鐵棒甲的一端靠近鐵棒乙的中部，兩者互相吸引，說明甲是磁體，具有磁性；把鐵棒乙的一端靠近鐵棒甲的中部，兩者不能相互吸引，說明乙不是磁體，沒有磁性．【答案】A4．(多選)下列元件中哪些用到了軟磁性材料()A．半導(dǎo)體收音機(jī)的天線磁棒B．揚(yáng)聲器中的磁鐵C．變壓器的閉合鐵芯D．錄音機(jī)的磁頭【解析】軟磁性材料磁性較弱，也容易磁化，主要用于收音機(jī)的天線磁棒、變壓器的鐵芯和錄音機(jī)的磁頭等．而揚(yáng)聲器中的磁鐵是強(qiáng)磁性材料．【答案】ACD5．(多選)下列說法中正確的是()A．電場線越密的地方，電場強(qiáng)度越大；同樣，磁感線越密的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大B．在電場中，任意兩條電場線不會(huì)相交；同樣，在磁場中，任意兩條磁感線也不會(huì)相交C．電場線不是閉合的，磁感線也不是閉合的D．電場線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向；同樣，磁感線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向【解析】由電場線和磁場線的特點(diǎn)可知，選項(xiàng)A、B、D正確．【答案】ABD6．如圖5-1-10所示，OO′為條形磁鐵的軸線，a、b、c為軸線上的點(diǎn)，則這三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)系為()圖5-1-10A．Ba＝Bb＝Bc B．Ba>Bb>BcC．Ba>Bb<Bc D．Ba<Bb<Bc【解析】磁感線越密的地方磁場越強(qiáng)，根據(jù)條形磁鐵周圍磁感線分布特點(diǎn)知，B正確．【答案】B7．(多選)如圖5-1-11所示，是等腰直角三棱柱，其中底面abcd為正方形，邊長為L，它們按圖示位置放置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，下面說法中正確的是()圖5-1-11A．通過abcd平面的磁通量大小為BL2B．通過cdEF平面的磁通量大小為eq\f(\r(2),2)BL2C．通過abFE平面的磁通量大小為零D．通過bFc平面的磁通量大小為零【解析】abcd平面垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的投影面積與cdEF平面面積相等，均為eq\f(\r(2),2)L2，磁通量大小均為eq\f(\r(2),2)BL2，A錯(cuò)誤，B正確；abFE平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行，磁通量為零，C正確；bFc平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行，D正確．【答案】BCD8．一邊長為10cm的正方形線圈放在勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)線圈平面與磁場方向成30°角時(shí)，若通過線圈的磁通量為×10－3Wb，則該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多少？【解析】線圈垂直于磁場方向的面積為S＝L2sin30°＝××eq\f(1,2)m2＝5×10－3m2，則B＝eq\f(Φ,S)＝eq\f×10－3,5×10－3)T＝T.【答案】T[能力提升]9．(2023·益陽高二檢測)如圖5-1-12所示，兩個(gè)同心放置的共面金屬圓環(huán)a和b，一條形磁鐵穿過圓心且與環(huán)面垂直，則穿過兩環(huán)的磁通量Φa和Φb大小關(guān)系為()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：37930060】圖5-1-12A．均向上，Φa>Φb B．均向下，Φa<ΦbC．均向上，Φa＝Φb D．均向下，無法比較大小【解析】磁感線是閉合曲線，在條形磁鐵外部從N極到S極，在內(nèi)部從S極到N極．由于圓環(huán)a的面積小于圓環(huán)b的面積，因此外部從N極到S極穿過a環(huán)面的磁感線條數(shù)少，而內(nèi)部從S極到N極穿過a、b環(huán)面的磁感線條數(shù)一樣多，且內(nèi)部磁感線比外部密集，即磁感線條數(shù)內(nèi)部大于外部，于是穿過a環(huán)面的磁感線凈條數(shù)多，故總磁通量大，即Φa>Φb，方向向上，選項(xiàng)A正確．【答案】A10．如圖5-1-13所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，B的方向與水平方向的夾角為30°，圖中實(shí)線位置有一面積為S的矩形線圈處于磁場中，并繞著它的一條邊從水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置(圖中虛線位置)．計(jì)算在此過程中磁通量的改變量為()圖5-1-13\f(\r(3)－1,2)BS B．BS\f(\r(3)＋1,2)BS D．2BS【解析】磁通量為標(biāo)量，但有方向，求磁通量及變化時(shí)，應(yīng)注意：①磁場的方向改變，②磁場穿過線圈的方向改變．取線圈在水平位置時(shí)穿過線圈的磁通量為正，則Φ1＝BSsin30°＝eq\f(1,2)BS，線圈處于豎直位置時(shí)，磁感線從線圈另一面穿過，磁通量為Φ2＝－BScos30°＝－eq\f(\r(3),2)BS，則線圈中的磁通量的改變量|ΔΦ|＝|Φ2－Φ1|＝eq\f(\r(3)＋1,2)BS.【答案】C11．(2023·鄭州高二檢測)有一根粗細(xì)均勻的軟鐵棒，其橫截面積為8cm2，將絕緣導(dǎo)線密繞在軟鐵棒上，當(dāng)導(dǎo)線中通有電流時(shí)，穿過軟鐵棒中部0.5cm2的橫截面積的磁通量為×10－5Wb.求：(1)軟鐵棒中間部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(2)穿過軟鐵棒的磁通量．【解析】(1)由Φ＝BS得B＝eq\f(Φ,S)＝eq\f×10－5,×10－4)T＝T.(2)穿過軟鐵棒的磁通量：Φ′＝BS′＝×8×10－4Wb＝×10－4Wb.【答案】(1)T(2)×10－4Wb12．在60周年國慶盛典上我國“飛豹”新型超音速殲擊機(jī)在天安門上空沿水平方向以倍的聲速自東向西飛過，該機(jī)兩翼面積分別為15m2，設(shè)北京上空地磁場的豎直分量為×10