【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2020-2021學(xué)年高中物理魯科版選修3-1-對(duì)點(diǎn)練習(xí)：5.2-第五章-磁場(chǎng)

磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向1．有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，下列說(shuō)法正確的是()A．B的方向就是小磁針N極所指的方向B．B的方向與小磁針在任何狀況下N極受力方向全都C．B的方向與小磁針在任何狀況下S極受力方向全都D．B的方向就是磁感線的切線方向答案BD對(duì)磁通量的理解2．如圖5－2－5所示，一個(gè)單匝線圈abcd水平放置，面積為S，當(dāng)有一半面積處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，當(dāng)線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)過(guò)30°和60°時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量分別是多少？圖5－2－5答案eq\f(BS,2)eq\f(BS,2)解析當(dāng)線圈分別轉(zhuǎn)過(guò)30°和60°時(shí)，線圈平面在垂直于磁場(chǎng)方向的有效面積相同，都有S⊥＝eq\f(S,2)，所以磁通量相同，都等于eq\f(BS,2).題組一磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向1．關(guān)于磁感強(qiáng)度，正確的說(shuō)法是()A．依據(jù)定義，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感強(qiáng)度B的方向與小磁針?lè)胖玫姆较蛴嘘P(guān)B．B是矢量，方向與小磁針在該點(diǎn)靜止時(shí)N極所指的方向相同C．B是矢量，方向與小磁針在該點(diǎn)靜止時(shí)S極所指的方向相同D．在確定的磁場(chǎng)中，某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與該點(diǎn)是否放小磁針無(wú)關(guān)答案BD2．關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的下列說(shuō)法中，正確的是()A．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是小磁針N極的受力方向B．磁感應(yīng)強(qiáng)度是標(biāo)量C．磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感線的切線方向就是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向與放入磁場(chǎng)的小磁針的偏轉(zhuǎn)程度有關(guān)答案AC題組二磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量的疊加圖5－2－63．如圖5－2－6所示，電流從A點(diǎn)分兩路通過(guò)對(duì)稱的環(huán)形支路匯合于B點(diǎn)，則環(huán)形支路的圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ()A．垂直于環(huán)形支路所在平面，且指向“紙外”B．垂直于環(huán)形支路所在平面，且指向“紙內(nèi)”C．大小為零D．在環(huán)形支路所在平面內(nèi)，指向B點(diǎn)答案C解析由安培定則可推斷上邊環(huán)形電流在O點(diǎn)處產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向垂直紙面對(duì)里，下邊環(huán)形電流在O點(diǎn)處產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向垂直紙面對(duì)外，方向相反，兩環(huán)形支路的電流相等，環(huán)形電流支路的圓心O與兩支路間的距離相等，所以O(shè)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零．圖5－2－74．如圖5－2－7所示，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流．a(chǎn)、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等．關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是()A．O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反C．c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同D．a(chǎn)、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同答案C解析由安培定則可知，兩導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均豎直向下，合磁感應(yīng)強(qiáng)度肯定不為零，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由安培定則，兩導(dǎo)線在a、b兩處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向均豎直向下，由于對(duì)稱性，電流M在a處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于電流N在b處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，所以a、b兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；依據(jù)安培定則推斷可知，兩導(dǎo)線在c、d處產(chǎn)生的磁場(chǎng)分別垂直c、d兩點(diǎn)與導(dǎo)線連線方向向下，且產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，由平行四邊形定則可知，c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向均豎直向下，故選項(xiàng)C正確、選項(xiàng)D錯(cuò)誤．圖5－2－85．如圖5－2－8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)線截面的中心為圓心，半徑為r的圓周上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，已知a點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則下列敘述正確的是()A．直導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面對(duì)外B．b點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度為eq\r(2)T，方向斜向上，與B的夾角為45°C．c點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度也為零D．d點(diǎn)的實(shí)際磁感應(yīng)強(qiáng)度跟b點(diǎn)的相同答案AB解析由a點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零知，該電流在a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向左，大小為1T，由安培定則知A項(xiàng)對(duì)，另由平行四邊形定則知B項(xiàng)也正確．圖5－2－96．(2022·青島二中模擬)如圖5－2－9所示，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2，且I1>I2；a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且a、b、c與兩導(dǎo)線共面；b點(diǎn)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(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是()A．a(chǎn)點(diǎn)B．b點(diǎn)C．c點(diǎn)D．d點(diǎn)答案C解析要合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，必有I1和I2形成兩個(gè)場(chǎng)等大方向，只有c點(diǎn)有可能，選C.7．已知山東地面處的地磁場(chǎng)水平重量約為3×10－5T，某校物理愛(ài)好小組做估測(cè)磁體四周磁感應(yīng)強(qiáng)度的試驗(yàn)．他們將一小羅盤(pán)磁針?lè)旁谝粋€(gè)水平放置的螺線管的軸線上，如下圖5－2－10所示．小磁針靜止時(shí)N極指向y軸正方向，當(dāng)接通電源后，發(fā)覺(jué)小磁針N極指向與y軸正方向成60°角的方向．請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)明螺線管導(dǎo)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(qiáng)度大小是________．(保留一位有效數(shù)字)圖5－2－10答案5×10－5T解析接通電源后，小磁針N極指向是地磁場(chǎng)和螺線管的磁場(chǎng)的疊加磁場(chǎng)的方向，由此可判定螺線管的磁場(chǎng)在小磁針處方向水平向右，由安培定則判定螺線管導(dǎo)線繞向如圖所示．由題意知地磁場(chǎng)水平重量By＝3×10－5T，設(shè)通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)為Bx.由圖知eq\f(Bx,By)＝tan60°，得Bx＝3×10－5×eq\r(3)T≈5×10－5T.題組三磁通量的分析和計(jì)算圖5－2－118．如圖5－2－11所示，半徑為R的圓形線圈共有n匝，其中心位置處半徑為r的虛線范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面．若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過(guò)線圈的磁通量為()A．πBR2B．πBr2C．nπBR2D．nπBr2答案B圖5－2－129．如圖5－2－12所示，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直，則穿過(guò)平面的磁通量為_(kāi)_______．若使框架繞OO′轉(zhuǎn)過(guò)60°角，則穿過(guò)框架平面的磁通量為_(kāi)_______；若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)90°角，則穿過(guò)框架平面的磁通量為_(kāi)_______；若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)180°角，則穿過(guò)框架平面的磁通量的變化是________．答案BSeq\f(1,2)BS02BS解析初始位置Φ1＝BS；框架轉(zhuǎn)過(guò)60°角時(shí)Φ2＝BS⊥