高中物理 几种常见的磁场练习题

高中物理 几种常见的磁场练习题
一、选择题
1、对于通有恒定电流的长直螺线管，下列说法中正确的是( )
A ．放在通电螺线管外部的小磁针静止时，它的N 极总是指向螺线管的S 极
B ．放在通电螺线管外部的小磁针静止时，它的N 极总是指向螺线管的N 极
C ．放在通电螺线管内部的小磁针静止时，它的N 极总是指向螺线管的S 极
D ．放在通电螺线管内部的小磁针静止时，它的N 极总是指向螺线管的N 极
解析：由通电螺线管周围的磁感线分布知在外部磁感线由螺线管的N 极指向S 极，在
内部由S 极指向N 极，小磁针静止时N 极指向为该处磁场方向．答案：AD
2、如上图所示ab 、cd 是两根在同一竖直平面内的直导线，在两导线中央悬挂一个小磁针，静止时在同一竖直平面内，当两导线中通以大小相等的电流时，小磁针N 极向纸面里转动，则两导线中的电流方向( )
A ．一定都是向上
B ．一定都是向下
C ．ab 中电流向下，cd 中电流向上
D ．ab 中电流向上，cd 中电流向下
解析：小磁针所在位置跟两导线距离相等，两导线中的电流在该处磁感应强度大小相等，小磁针N 极向里转说明合磁感应强度方向向里，两电流在该处的磁感应强度均向里，由安培定则可判知ab 中电流向上，cd 中电流向下，D 正确．
答案：D
3、如上图所示，矩形线圈abcd 放置在水平面内，磁场方向与水平方向成
α角，已知sin α＝45，线圈面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，则通过线
圈的磁通量为( )
A ．BS B.4BS 5 C.3BS 5 D.3BS 4
解析：B 与S 有夹角α，则Φ＝BS sin α＝45
BS .答案：B 4、如下图所示，a 、b 是两根垂直纸面的直导体通有等值的电流，两导线外有一点P ，P 点到a 、b 距离相等，要使P 点的磁场方向向右，则a 、b 中电流的方向为( )
A ．都向纸里
B ．都向纸外
C ．a 中电流方向向纸外，b 中向纸里
D ．a 中电流方向向纸里，b 中向纸外
解析：a 、b 中电流等值，P 点与a 、b 等距，故a 、b 中电流在P 点磁感应强度大小相等，P 点合磁感应强度水平向右，以平行四边形定则和安培定则可判知a 中电流向外，b 中电流向里，C 正确．
5、如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I 1和I 2，且
I 1＞I 2；a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平面内的四点，且a 、b 、c 与两导线
共面；b 点在两导线之间，b 、d 的连线与导线所在平面垂直．磁感应强度可能
为零的点是( )
A ．a 点
B ．b 点
C ．c 点
D ．d 点
解析：根据右手螺旋定则，I 1和I 2虽然在a 点形成的磁感应强度的方向相反，但由于I 1＞I 2，且a 点距I 1较近，a 点的磁感应强度的方向向上，所以不可能为零，A 错；同理c 点的磁感应强度可能为零，C 正确；I 1，I 2在b 点形成的磁感应强度的方向相同，不可能为零，B 错；因b 、d 的连线与导线所在平面垂直，d 点也在两导线之间，I 1、I 2在d 点形成的磁感应强度的方向不可能相反，磁感应强度不可能为零，D 错．答案：C
6、如图所示，环中电流的方向由左向右，且I 1＝I2，则环中心O处的磁场( )
A．最强，垂直穿出纸面B．最强，垂直穿入纸面 C．为零 D．不能确定
解析：环中心O处的磁场由两电流I1、I2共同产生，由安培定则可找出两电流
各自的磁场情况．电流I1、I2可看作方向相反的环形电流，则它们各自在O点产生的
磁场方向可据安培定则得出，其中I1在O点产生磁场方向垂直纸面向里，I2产生磁场
方向垂直纸面向外，故刚好方向相反；又因为两电流大小相等，且O为环的中心，则
两电流在O处产生的磁场不只方向相反，而且大小相等，所以O处的磁感应强度为零，
即选项C正确．
7、如图所示，一个用毛皮摩擦过的硬橡胶环，当环绕其轴OO′匀速转动时，放置在环的右侧轴线上的小磁针的最后指向是( D )
A．N极竖直向上B．N极竖直向下 C．N极水平向左D．N极水平向右
8、实验室有一旧的学生直流电源，输出端的符号模糊不清，无法辨认正、
负极，某同学设计了下面的判断电源极性的方法：在桌面上放一个小磁针，
在磁针东面放一螺线管，如上图所示，闭合开关后，磁针指南的一端向东偏
转，下列判断中正确的是( C )
A．电源的A端是正极，在电源内电流由A流向B
B．电源的A端是正极，在电源内电流由B流向A
C．电源的B端是正极，在电源内电流由A流向B
D．电源的B端是正极，在电源内电流由B流向A
二、解答题
9、如图所示，大圆导线环A中通有电流I，方向如图所示，另在导线环所在的平面画一个圆B，它的一半面积在A环内，一半面积在A环外，试判断圆B内的磁通量是否为零，若是为零，
为什么？若不为零，则磁通量是穿出去还是穿进去？
解析：由环形电流的磁场可知，在A环内的磁场方向垂直于纸面向里，A环
外部的磁场方向垂直于纸面向外，磁感线是一组闭合的曲线，对于环形电流的磁
场中的磁感线均从环内进去，从环外出来，显然环内的磁感线的密度大于环外磁
感线的密度，当B环中有一半在A内，一半在A外，对于B环，进去的磁感线多
于出来的磁感线，磁通量不为零，是进去的．答案：不为零是穿进去的
10、完成下列两题．(1)已知螺线管内部的小磁针的N极指向如下图所示，请
在图中画出螺线管上线圈的绕向．
(2)已知电磁铁的两个极性如下图所示，请在电磁铁上画出线圈的绕向．
解析：(1)由图左可得，小磁针所在处磁场水平向右，显然通电螺线管的右端为N极，依安培定则可得电流的方向如图左所示．线圈绕向如图左所示．
(2)依安培定则可知电流的方向如图右所示，线圈两个为串联，绕向如图右所示．
答案：(1)如左下图所示．(2)如右下图所示
11、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝2.0 T，并指向x轴正方向，若ab＝40cm，bc＝30cm，ae＝50cm，试求通过面积S1(abcd)、S2(befc)和S3(aefd)的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3分别是
多少？
解析：因为磁感应强度的方向沿x轴正方向，与abcd面垂直，所以Φ1＝BS1
＝2.0×0.4×0.3 Wb＝0.24 Wb.
befc面与磁感应强度方向平行，所以Φ2＝0.
aefd面在垂直磁感应强度方向的投影面积为S1，
所以Φ3＝Φ1＝BS1＝0.24Wb.
答案：0.24Wb 0 0.24Wb。