高中物理教科版1本冊(cè)總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí) 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)17

學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(十七)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．下列關(guān)于磁通量的說(shuō)法正確的是()A．磁通量不僅有大小，而且有正負(fù)，所以磁通量是矢量B．磁通量大的地方，磁場(chǎng)一定強(qiáng)C．穿過(guò)某面的磁感線條數(shù)越多，磁通密度越大D．某面的面積發(fā)生變化，磁通量可能不變【解析】磁通量雖然有正負(fù)，但正負(fù)不表示方向，其運(yùn)算不符合平行四邊形定則，故磁通量是標(biāo)量，A錯(cuò)誤．穿過(guò)某面的磁感線條數(shù)越多，磁通量越大，但磁通量與磁感應(yīng)強(qiáng)度、面積和磁場(chǎng)與面的夾角都有關(guān)系，所以磁場(chǎng)不一定越強(qiáng)，磁通密度不一定越大，B、C錯(cuò)誤．面積發(fā)生變化，若磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)與面的夾角也發(fā)生變化，磁通量可能不變，D正確．【答案】D2．下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和電場(chǎng)強(qiáng)度的方向的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是()A．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與電荷所受電場(chǎng)力的方向相同B．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與正電荷所受的電場(chǎng)力的方向相同C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針N極所受磁場(chǎng)力的方向相同D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與小磁針靜止時(shí)N極所指的方向相同【解析】電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是正電荷所受的電場(chǎng)力的方向，A錯(cuò)誤，B正確．磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，就是放在該點(diǎn)的小磁針N極受力的方向，C正確，也就是小磁針靜止時(shí)N極所指的方向，D正確．【答案】A3．長(zhǎng)10cm的通電直導(dǎo)線，通以1A的電流，在磁場(chǎng)強(qiáng)弱、方向都一樣的空間(勻強(qiáng)磁場(chǎng))中某處受到的磁場(chǎng)力為N，則該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為()A．等于4T B．大于或等于4TC．小于或等于4T D．上述說(shuō)法都錯(cuò)誤【解析】題目中沒(méi)有給出導(dǎo)線如何放置，若導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直，則由磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式得出B＝eq\f(F,IL)＝eq\f,×1)T＝4T．若導(dǎo)線放置時(shí)不與磁場(chǎng)垂直，此時(shí)受磁場(chǎng)力為N，若把此導(dǎo)線放置與磁場(chǎng)垂直，則受到的磁場(chǎng)力將大于N，根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式B＝eq\f(F,IL)可知此處磁感應(yīng)強(qiáng)度將大于4T．所以答案應(yīng)為B.【答案】B4．如圖3-3-6所示，通電直導(dǎo)線右邊有一個(gè)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(dòng))通電導(dǎo)線，則穿過(guò)線框的磁通量將()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33410124】圖3-3-6A．逐漸增大 B．逐漸減小C．保持不變 D．不能確定【解析】線框遠(yuǎn)離導(dǎo)線時(shí)，穿過(guò)線框的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，線框的面積不變，所以穿過(guò)線框的磁通量減小．【答案】B5．在實(shí)驗(yàn)精度要求不高的情況下，可利用羅盤來(lái)測(cè)量電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，具體做法是：在一根南北方向放置的直導(dǎo)線的正下方10cm處放一個(gè)羅盤．導(dǎo)線沒(méi)有通電時(shí)羅盤的指針(小磁針的N極)指向北方；當(dāng)給導(dǎo)線通入電流時(shí)，發(fā)現(xiàn)羅盤的指針偏轉(zhuǎn)一定角度，根據(jù)偏轉(zhuǎn)角度即可測(cè)定電流磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．現(xiàn)已測(cè)出此地的地磁場(chǎng)水平分量為×10－5T，通電后羅盤指針停在北偏東60°的位置，如圖3-3-7所示．由此測(cè)出該通電直導(dǎo)線在其正下方10cm處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()圖3-3-7A．×10－5T B．×10－4TC．×10－5T D．×10－5T【解析】如圖所示為磁場(chǎng)的分布圖，則該位置產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小為B2＝B1tan60°＝×10－5T.【答案】C6．如圖3-3-8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()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33410125】圖3-3-8A．Ba＝Bb＝Bc B．Ba＞Bb＞BcC．Ba＞Bb＜Bc D．Ba＜Bb＜Bc【解析】越靠近條形磁鐵磁感線越密，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，選項(xiàng)B正確．【答案】B7．(多選)如圖3-3-9所示，一根通電直導(dǎo)線垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以導(dǎo)線為中心，R為半徑的圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，已知c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，則下列說(shuō)法中正確的是()圖3-3-9A．直導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里B．a(chǎn)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T，方向向右C．b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為eq\r(2)T，方向斜向下，與B成45°角D．d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0【解析】由c點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0可得電流產(chǎn)生的B′＝B＝1T，方向水平向左，再運(yùn)用安培定則判斷電流在a、b、d各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向分別為向右、向下、向上，且大小均為1T，故對(duì)于a點(diǎn)，Ba＝2T；對(duì)于b點(diǎn)，Bb＝eq\r(B2＋B\o\al(2,bi))＝eq\r(2)T，方向斜向下，與B的方向成45°角；對(duì)于d點(diǎn)，同理可得Bd＝eq\r(2)T，方向斜向上，與B的方向成45°角．【答案】BC8．如圖3-3-10所示線圈平面與水平方向成θ角，磁感線豎直向下，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈面積為S，則穿過(guò)線圈的磁通量Φ等于多少？圖3-3-10【解析】方法一：把B分解為平行于線圈平面的分量B∥和垂直于線圈平面的分量B⊥，顯然B∥不穿過(guò)線圈，且B⊥＝Bcosθ，故Φ＝B⊥S＝BScosθ.方法二：先求出線圈在垂直于磁場(chǎng)方向的投影Sn，再求出磁通量．則Sn＝Scosθ，所以Φ＝BSn＝BScosθ.【答案】BScosθ[能力提升]9．如圖3-3-11所示的天平可用來(lái)測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，天平的右臂下面掛一個(gè)矩形線圈，寬為L(zhǎng)，共N匝，線圈的下部懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于紙面．當(dāng)線圈中通有電流I(方向如圖所示)時(shí)，在天平兩邊加上質(zhì)量分別為m1、m2的砝碼時(shí)，天平平衡；當(dāng)電流反向(大小不變)時(shí)，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平又重新平衡．由此可知()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33410126】圖3-3-11A．磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，大小為eq\f(m1－m2g,NIL)B．磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，大小為eq\f(mg,2NIL)C．磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，大小為eq\f(m1－m2g,NIL)D．磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，大小為eq\f(mg,2NIL)【解析】由題目所給條件，先判斷出磁場(chǎng)的方向再根據(jù)天平的工作原理列出對(duì)應(yīng)關(guān)系式，因?yàn)殡娏鞣聪驎r(shí)，右邊再加砝碼才能重新平衡，所以此時(shí)安培力豎直向下，由左手定則判斷磁場(chǎng)向里．電流反向前，有m1g＝m2g＋m3g＋NBIL，其中m3為線圈質(zhì)量．電流反向后，有m1g＝m2g＋m3g＋mg－NBIL，兩式聯(lián)立可得B＝eq\f(mg,2NIL)，B正確．【答案】B10．如圖3-3-12所示，兩個(gè)完全相同的通電圓環(huán)A、B圓心O重合、圓面相互垂直地放置，通電電流相同，電流方向如圖所示，設(shè)每個(gè)圓環(huán)在其圓心O處獨(dú)立產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度都為B0，則O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向分別為()圖3-3-12A．0B．2B0向外斜上方\r(2)B0向里斜下方D．B0向里斜上方【解析】由安培定則可知，圖中A環(huán)在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是垂直紙面向里，B環(huán)在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是豎直向下．根據(jù)平行四邊形定則可知，圓心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為eq\r(B\o\al(2,0)＋B\o\al(2,0))＝eq\r(2)B0，方向?yàn)橄蚶镄毕路?，故選C.【答案】C11．如圖3-3-13所示，一半圓形球面，大圓面垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置，此時(shí)穿過(guò)它的磁通量為Φ1，現(xiàn)使它繞著過(guò)大圓平面圓心，并垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°后，磁通量為Φ2.下面的正確選項(xiàng)是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：33410127】圖3-3-13A．Φ1＝0 B．Φ2＝0C．Φ1＝2Φ2 D．Φ1＝Φ2【解析】轉(zhuǎn)動(dòng)前磁通量等于穿過(guò)大圓的磁通量，不為零，轉(zhuǎn)動(dòng)90°后，磁感線從eq\f(1,4)球面穿進(jìn)，又從另外eq\f(1,4)球面穿出，通過(guò)這個(gè)半球面的磁通量Φ2＝0.因此選項(xiàng)A、C、D均錯(cuò)，B正確．【答案】B12．如圖3-3-14所示，有一個(gè)100匝的線圈，其橫截面是邊長(zhǎng)L＝0.20m的正方形，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)垂直．若將這個(gè)線圈橫截面的形狀由正方形改變成圓形(橫截面的周長(zhǎng)不變)，在這一過(guò)程中穿過(guò)線圈的磁通量改變了多少？圖3-3-14【解析】線圈橫截面是正方形時(shí)的面積：S1＝L2＝2m2＝×