物理鲁科版选修3-1同步训练：第5章 磁场(A卷)附答案 Word版含解析

同步检测九第5章磁场（A卷）
（时间：90分钟满分：100分）
一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全的得2分，错选、多选或不选得0分）
1.下列关于地磁场的描述中正确的是
A.指南针总是指向南北，是因为受到地磁场的作用
B.观察发现地磁场的南北极和地理上的南北极并不重合
C.赤道上空的磁感线由北指南
D.地球南、北极的磁感线和海平面平行
答案:AB
解析：地理上的南北极和地磁场的南北极正好相反，地球的北极正好是地磁的S极，所以在赤道上空磁感线由南指向北，B对C错；在地球上只有赤道正上方磁感线和海平面平行，其他地方都有一定的夹角，通过地磁场的分布可明显地观察到，D错.
2.下列关于磁感强度方向的说法中正确的是
A.磁感线的指向就是磁感应强度的方向
B.磁感线上某处的切线方向就是该处磁感应强度的方向
C.小磁针在磁场中静止时N极所指的方向即为磁感应强度的方向
D.小磁针N极的受力方向就是该处磁感强度的方向
答案:BCD
3.将面积是0.5 m2的导线环放在匀强磁场中，环面与磁场方向垂直.已知穿过这个导线环的磁通量是2.0×10-2 Wb，则该磁场的磁感应强度为
A.4.0×10-2 T
B.1.0×10-2 T
C.25 T
D.2.0×10-2 T
答案:A
4.下列有关磁感线的说法中，正确的是
A.在磁场中存在着一条一条的磁感线
B.磁感线是起于N极，止于S极
C.磁感线越密集处磁场越强
D.磁感线的切线方向就是该处磁场的方向
答案:CD
解析：磁感线是人们为了形象地描述磁场而假想的曲线，并不真实存在，A错；在磁体外部磁感线从N极出发回到S极，在磁体内部磁感线从S极指向N极，是闭合的曲线，B错；磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁场强的地方磁感线密，C对；磁感线不但可以表示磁场的强弱，还可以表示磁场的方向，磁感线的切线方向就是该处磁场的方向，D对.
5.如图所示，在直角坐标系中，电子束沿y轴的正方向运动，则在z轴上的A点处产生的磁感强度的方向是
A.+x方向
B.-x方向
C.+z方向
D.-z方向
答案:B
解析：电子束沿y 轴正方向运动，电流方向沿y 轴负方向，根据安培定则，让拇指指向y 轴负方向，其余四指环绕方向即磁感线环绕方向，经过A 点的磁感线切线方向即磁感应强度方向沿x 轴负方向，B 对. 6.关于磁通量的叙述正确的是
A.在磁场中穿过某一个面积的磁通量就等于磁感应强度与该面积的乘积
B.如果穿过某一个面积的磁通量为零，说明该处没有磁场
C.磁感应强度等于穿过垂直磁感线的单位面积的磁通量
D.在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一垂直于磁场方向的面积为S ，则穿过S 的磁通量为Ф=BS 答案:CD
解析：只有在匀强磁场且平面与磁场垂直时才满足Ф=BS ，磁通量既和B 、S 有关，又与平面的位置有关，当平面平行于磁场放置时，不管B 多大,磁通量Ф均为零，所以A 、B 错D 对.磁感应强度又名磁通密度，等于穿过垂直磁感线的单位面积的磁通量,C 对. 7.在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针N 极向东偏转，由此可知 A.一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的N 极靠近小磁针 B.一定是小磁针正东方向上有一条形磁铁的S 极靠近小磁针 C.可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过 D.可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过 答案:C
解析：在赤道上空的小磁针在不受其他磁场作用时，N 极指向北方，现在小磁针向东偏转，说明小磁针N 极受到向东的力，即此处有方向向东的磁场，根据安培定则可知，C 正确. 8.如图所示，在条形磁铁外套有A 、B 两个大小不同的圆环，穿过A 环的磁通量ΦA 与穿过B 环的磁通量ΦB 相比较
A.ΦA >ΦB
B.ΦA <ΦB
C.ΦA =ΦB
D.不能确定 答案:A
解析：外内ΦΦΦ-=，对A 、B 两环内Φ相同而外ΦB 大于A 的，所以B A ΦΦ>.
9.两导线互相垂直且互相绝缘，两导线中电流强度大小相等，方向如图所示，则a 、b 、c 、d 四个区域中，磁场较强的两个区域是
A.区域a 和b
B.区域b 和d
C.区域a和d
D.区域b和c
答案:C
解析：根据安培定则以及磁场叠加原理，在a、d区域两导线中电流产生的磁场方向相同，在b、c区域两导线中电流产生的磁场方向相反，所以C对.
10.在赤道附近，将一螺线管沿东西方向水平放置.在其东侧轴线上A点，有一水平放置的小磁针.当给螺线管通以如图所示的电流时，考虑地磁场的影响，小磁针的指向情况正确的示意图是
答案:B
解析：根据安培定则判断，通电螺线管在A点产生磁场方向水平向西，而地磁场在A处产生磁场方向水平向北，则A处合磁场方向为西北方向，故选B.
二、填空题（本题共4小题，共20分）.
11.（4分）如右图所示，给圆环通电时，与其共面的小磁针S极转向读者，则圆环中的电流方向是_______________（填“顺时针”或“逆时针”）.
答案:顺时针
12.（4分）如图所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小磁针_______________ 极，若将小磁针放到该通电螺线管内部，小磁针指向与图示位置时的指向相_______________（填“同”或“反”）.
答案:N同
13.（4分）如图所示，环形导线的A、B处另用导线与直导线ab相连，图中标出了环形电流的磁场方向，则C、D接电源正极的是_______________，放在ab下方的小磁针的_______________极指向纸外.
答案:C N
解析：根据安培定则判断，环形电流方向为顺时针，则接电源正极的是C，ab中电流方向为b到a，其下方磁场方向垂直于纸面向外，则小磁针N极指向纸外.
14.（8分）在下面如图所示的各图中画出导线中通电电流方向或通电导线周围磁感线的方向.其中（a）、(b)为平面图，（c）、(d)为立体图.
答案:
三、计算题（共4小题，15、16题各8分，17、18题各12分，共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）
15.如图所示线圈平面与水平方向成θ角，磁感线竖直向下，设磁感应强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量等于多少？
答案:BS cosθ
解析：方法一：把S投影到与B垂直的方向，即水平方向，如题图中a′b′cd，S⊥=S cosθ，故Φ=BS⊥=BScosθ
方法二：把B分解为平行于线圈平面的分量B//和垂直于线圈平面的分量B⊥,显然B//不穿过线圈，且B⊥=B cosθ，故Φ=B⊥S=BS cosθ
16.有一面积为2 m2的平面垂直放置于一匀强磁场中，已知穿过该平面的磁通量为1 Wb，则
该匀强磁场的磁感应强度B 大小等于多少？ 答案:0.5T 解析：由公式T 5.0T 2
1
===
S ΦB .
17.如图所示，框架面积为S ，框架平面与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量是多少？若从初始位置转过180°，则穿过线框平面的磁通量变化大小为多少？
答案:BS 2BS
解析：在题中图示位置时，磁感线与线圈平面垂直，Ф=BS .线框转过180°时，磁感线仍垂直穿过线框，但穿过的方向与原来相反，因而Ф1=BS ，Ф2=-BS ，ΔФ=Ф1-Ф2=2BS 18.如图所示，匀强磁场的磁感应强度B =2.0 T ，方向指向x 轴正方向，且ab =40 cm ，bc =30 cm ，ae =50 cm.求通过面积S 1（abcd ）、S 2（b e fc ）和S 3（a e fd ）的磁通量Φ1、Φ2、Φ3分别为多少？
答案:Φ1=0.24 Wb Φ2=0 Φ3=0.24 Wb
解析：平面abcd 垂直于磁场方向，所以由Ф1=BS =2×0.4×0.3 Wb=0.24 Wb ； 平面bcfe 与磁场方向平行，所以Φ2=0；平面adfe 在垂直于磁场方向的投影的面积等于abcd 的面积，所以Φ3=Φ1=0.24 Wb.。