高中物理第2章电流与磁场 1 电流的磁场学业分层测评教科版选修11

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高中物理(教科版选修1-1)第2章 1 电流的磁场含答案

1 电流的磁场[先填空]1．任何磁体都有两个磁极．悬挂的磁体静止时有指南北的性质．磁体和磁体间存在相互作用，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．2．1820年奥斯特发现：把一根导线平行地放在磁针的上方，给导线通电时，磁针发生了偏转，说明电流也能产生磁，这个现象称为电流磁效应．[再判断]1．有的磁体只有一个磁极．(×)2．奥斯特的发现“打开了黑暗领域的大门”．(√)[后思考]看围棋讲座时会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来，你知道这是为什么吗？【提示】这是因为棋子和棋盘都是由磁性材料做成的，它们之间存在着磁力，从而使棋子和棋盘之间存在着弹力，使棋子受到一个与重力平衡的向上的静摩擦力，所以棋子不会掉下来．磁场与电场一样，都是物质．磁场是磁体周围存在的一种特殊物质，说它“特殊”是因为它和我们常见的以分子、原子、离子组成的物质不同，它不是以微粒组成的物质的形式存在，而是以一种“场”的形式存在；说它是“物质”是因为它和我们常见的实物一样，能对放入其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用．因此我们说磁场是和我们常见的桌子、房屋、水和空气一样，是一种客观存在的物质．磁体间的相互作用是通过磁场来产生的．磁场力是非接触力．磁场是一种实际存在的物质，也具有能量．1．一个蹄形磁铁从中间断开后，每一段磁铁的磁极个数是( )A．一个B．二个C．四个D．没有【解析】一个磁铁无论断成几段，每一段还是有两个磁极，选B.【答案】 B2．下列关于磁场的说法中，正确的是( )A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质B．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C．磁极与磁极之间是直接发生作用的D．磁场只有在磁极与磁极发生作用时才产生【解析】磁极与磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故C错误；磁场具有能量，对磁极有力的作用，是一种客观存在的物质，A正确，B错误；磁场在磁极周围始终存在，D错误．【答案】 A3．在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是( )A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方C．电流沿南北方向放置在磁针的正上方D．电流沿东西方向放置在磁针的正上方【解析】能否发生转动跟导线给磁针的力的方向相关，只有方向合适才能效果明显．把导线沿南北方向放置在处于静止状态的磁针的正上方，通电时磁针发生明显的偏转．如果电流沿东西方向放置，就不会看到小磁针的偏转．【答案】 C[先填空]1．磁体和通电导线周围存在着一种特殊物质叫做磁场．2．磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的．磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用．3．磁感线描述：磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，磁感线的切线方向表示磁感应强度方向，也就是小磁针N极受力的方向．[再判断]1．磁场对处在其中的磁极有力的作用．(√)2．磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断．(√)3．磁感线总是由N极出发指向S极．(×)[后思考]磁体内部和磁体外部磁感线的方向是怎样的？【提示】磁体外部磁感线方向从N极指向S极，磁体内部磁感线方向从S 极指向N极．1．直线电流的磁场规律用右手握住通电直导线，使伸直拇指的方向与电流的方向一致，则四指弯曲的方向就是电流周围磁感线的环绕方向．如图211所示．。

高中物理第2章磁场2电流的磁场学业分层测评新人教版选修11

电流的磁场( 建议用时： 45 分钟 )[ 学业达标 ]1．电磁铁的应用相当宽泛，它是利用电流四周产生磁场的原理工作的．最初发现电流四周存在磁场的科学家是()【导学号：】A．库仑B．奥斯特C．麦克斯韦D．亚里士多德【答案】B2．如图 2-2-10 所示，当开关 S闭合时电磁铁和物体ab互相吸引，则正确的说法是()【导学号：】图 2-2-10A．ab必定是磁铁，且 a 端必定是N极B．ab必定是磁铁，且 a 端必定是S 极C．ab可能是磁铁，且 a 端是S极D．ab仅是一块铁，而不是磁铁【分析】S 闭合时，螺线管就产生了磁场，且右侧是N 极，若ab是磁铁，则左侧是S 极；也可能ab 是一块铁．【答案】C3. 如图 2-2-11所示，对于奥斯特实验的意义，以下说法中正确的选项是()图 2-2-11A．发现电流的热效应，从而揭露电流做功的实质B．指出磁场对电流的作使劲，为后代从而发明电动机确立基础C．发现电磁感觉现象，为后代从而发明发电机确立基础D．发现通电导体四周存在磁场，从而把磁现象和电现象联系起来1【分析】奥斯特实验，发现通电导体四周存在磁场，从而把磁现象和电现象联系起来．【答案】D4．( 多项选择 ) 如图 2-2-12所示，处在竖直平面的环形导线圈的正中心有一个磁针a，在圆环外侧有一小磁针b，a、b 与圆环都处于同一竖直面内，当导线中通以图示方向的恒定电流时( 不考虑地磁场的影响和两小磁针间的作用) ，则 ()图 2-2-12A．小磁针 a 的N极向纸里转动B．小磁针 a 的N极向纸外转动C．小磁针b 的N极向纸里转动D．小磁针b 的N极向纸外转动【分析】依据安培定章，环形电流在环中心处产生的磁场方向垂直于纸面向里，在外侧的磁场方向垂直于纸面向外，因此小磁针 a 的N极向纸里转动，小磁针 b 的N极向纸外转动．【答案】AD5．以下研究物理问题的方法同样的是()【导学号：】a．依据电流所产生的效应认识电流b．研究电流时把它比作水流c．依据磁铁产生的作用来认识磁场d．利用磁感线来描绘磁场A． a 与 b B． b 与 dC． c 与 d D． a 与 c【答案】D6．( 多项选择 ) 如图 2-2-13所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方时，磁针的 S 极向纸内偏转．这束带电粒子束可能是()2- 让每一个人同等地提高自我图 2-2-13A．向右飞翔的正离子束B．向左飞翔的正离子束C．向右飞翔的负离子束D．向左飞翔的负离子束【分析】S 极向里转，表示小磁针所在处的磁场方向垂直纸面向外，由安培定章知，磁针上方的电流方向水平向左．假如正离子束，其飞翔方向也水平向左；假如负离子束，飞行方向水平向右．【答案】BC7． ( 多项选择 ) 如图 2-2-14所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B 是位于南北方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中，两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N 极转向纸里， S 极转向纸外，则对于A、 B 的带电状况的说法中正确的选项是()图 2-2-14A．带同种电荷B．带异种电荷C．B带正电D．A带正电【分析】因为闪电必发生在异种电荷之间，应选项A错，选项B对；放电过程相当于有电流从小磁针的下方经过，因 N 极向纸里转，因此小磁针所在处磁场方向向里，由安培定则知，电流方向由A→ B，则 A带正电， B 带负电，应选项 C 错，选项 D 对．【答案】BD8．若地磁场是由地球表面带电产生的，则地球表面带电状况为() 【导学号：】A．正电B．负电C．南半球为正电，北半球为负电D．没法确立【分析】假设地磁场是由环形电流形成的，因为地磁场的 N 极在地理南极邻近，则由安培定章可知，环形电流的方向为由东向西．但因为地球的自转方向为自西向东，因此要想3- 让每一个人同等地提高自我形成由东向西的环形电流，则地球表面一定带负电．【答案】B[ 能力提高 ]9．对于电场和磁场，以下说法正确的选项是()【导学号：】A．点电荷四周的电场可视为匀强电场B．平行板电容器之间的电场除边沿外可视为匀强电场C．直线电流四周的磁场可视为匀强磁场D．环形电流四周的磁场可视为匀强磁场【分析】依据常有的电场和磁场散布可知只有选项 B 正确．【答案】B10．如图 2-2-15 为一种利用电磁原理制作的充气泵的构造表示图．其工作原理近似打点计时器．当电流从电磁铁的接线柱 a 流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的选项是()图 2-2-15A．电磁铁的上端为 N 极，小磁铁的下端为 N 极B．电磁铁的上端为S 极，小磁铁的下端为S 极C．电磁铁的上端为N 极，小磁铁的下端为S 极D．电磁铁的上端为S 极，小磁铁的下端为N 极【分析】当电流从电磁铁 a 端流入时，由安培定章知，电磁铁上端为S 极，此时能吸引小磁铁向下运动，说明小磁铁的下端为N 极．【答案】D11．在两条互相垂直而不接触的导线中，通以大小相等、方向如图2-2-15 所示的电流，那么，在导线平面内两电流所产生的磁场在哪些地区内方向是一致的？【导学号：】4- 让每一个人同等地提高自我图 2-2-16【分析】在空间某地区有几个磁场同时存在时，则其合磁场是它们的矢量和，此题中Ⅰ、Ⅲ地区中两电流产生的磁场方向一致，Ⅱ、Ⅳ地区中两电流产生的磁场方向相反．【答案】Ⅰ、Ⅲ地区12．如图 2-2-17所示，已知以下各图中的电流方向，请画出相应的磁感线方向．图 2-2-17【答案】如下图．5。

2017人教版高中物理选修11第二章第二节《电流的磁场》同步检测

第二节电流的磁场建议用时实际用时满分实际得分 90分钟100分题，每小题给岀的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分,选对但不全的得2 分，有选错或不选的得0分，共32分）” 1、奥斯特实验说明了（） A 、磁场的存在 B 、磁场具有方向性 C 、通电导线周囤存在磁场 D 、磁体间有相互作用2、如图2—2-1所示，一束带电粒子沿水平方向沿虚线飞过磁针上方,并与磁针方向平行，能使磁针N 极转向读者，那么这束带电粒子可能就是（）A 、向右飞的正离子B 、向左飞的负离子C 、向右飞的负离子D 、向左飞的正离子3、在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的就是（）A 、沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B 、沿电流方向放宜磁针，使磁针在导线的正下方C 、电流沿南北方向放置在磁针的正上方D 、电流沿东西方向放置在磁针的正上方 4、关于电流的磁场，正确的说法就是（） A 、直线电流的磁场只分布在垂直于导线的某一个平面上B 、直线电流的磁场就是一些同心圆，距离导线越远处磁感线越密C 、通电螺线管的磁感线分布与条形磁铁相同,在管内无磁场5、如2-2-2所示，一个正电子沿着逆时针方向做匀速圆周运动，则此正电子的运动（）A 、不产生磁场B 、产生磁场，圆心处的磁场方向垂宜纸面向里C 、产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸而向外D 、只有圆周内侧产生磁场图 2-2-36、当接通电源后，小磁针眉按图2—2-3所示方向运动，则（）A 、小磁针力的N 极向纸外转B 、小磁针力的N 极向纸里转C 、小磁针△不转动D 、因电流未标岀，所以无法判断小磁针力如何转动7、根据安培假设的思想，认为磁场就是由于运动电荷产生的，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对地球左向移动的电荷,那么由此判断，地球应该（） A 、带负电 B 、带正电C 、不带电D 、无法确迄8、图2-2-4为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图、其工作原理类似打点计时器、当电流从电磁铁的接线柱“流入，吸引小磁图 2-2—1图 2—2—2A O"q gg 区&区区罔QD O C00 ® ® (D 0 (E) © ©图 2-2-6铁向下运动时，以下选项中正确的就是（）三、计算题（本题共5小「题，共52分、解答时应写岀必要的文字说明、方程式与重要的演算步骤, 只写出最后答案的不能得分、有数值计算的题, 答案中必须明确写出数值与单位）11、（10分）如图2-2-7所示,a 与b 就是直线电流的磁场,c 与d 就是环形电流的磁场，e 与f 就是螺线管电流的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向、图 2—2—4A 、电磁铁的上端为N 极,小磁铁的下端为N 极B 、电磁铁的上端为S 极,小磁铁的下端为S 极C 、电磁铁的上端为N 极，小磁铁的下端为S 极D 、电磁铁的上端为S 极，小磁铁的下端为N 极二、填空题（本题共2小题，每小题8分，共16分、请将正确的答案填到横线上）9、如图2-2-5所示，当给圆环中通电时，与其共而且在正下方的小磁针S 极转向读者，则圆环中的电流方向就是 __________________ （填"顺时针” 或“逆时针"），圆环中小磁针的 __________ 极转向读者、图 2—2—510、如图2-2-6所示为通电螺线管的剖而图， “0"与“ 0 ”分别表示导线中电流垂直纸而流进与流岀，图中四个小磁针（涂黑的一端为N极）静止时的指向肯定画错的就是图 2-2-712、（10分）在图2—2—8所示的各图中，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针N 极的指向或磁感线方向、请画岀对应的磁感线（标上方向）或电流方向、图 2—2—813、（10分）如图2-2-9所示,放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N 极指向右，试判左电源的正、负极、/ 电磁铁弹性金属片固定端2017人教版高中物理选修1T第二章第二节《电流的磁场》word同步检测图2-2—914、（10分）在蹄形铁芯上绕有线圈，如图2-「2-10所示，根据小「磁针的指向，画出线圈的绕线方向、图2-2-1015、（12分）在两条相互垂直而不接触的导线中，通以大小相等、.方向如图2—2—11所示的电流，那么，在导线平而内两电流所产生的磁场在哪些区域内方向就是一致的？图2-2-112017人教版高中物理选修1-1第二章第二节《电流的磁场》word同步检测第二节电流的磁场得分：__________二、填空题9、__________ ___________ 10. ____________三、计算题11、12、13、14、15、第二节电流的磁场参考答案一、选择题1、C解析：奥斯特实验说明了电流周囤有磁场，即电流的磁效应，初步揭示了电与磁之间的联系、2、CD解析:带电粒子沿水平方向沿虚线飞过磁针上方，并与磁针方向平行，能使磁针N极转向读者、则知电流的磁场在小磁针所在处就是垂直于纸而指向读者的、依据安培泄则可得，电流的方向水平向左、因此，如果这束带电粒子就是正离子，则向左飞行; 如果就是负离子,则向右飞行、3、C4、D5、C6、A解析：由小磁针月的N极运动方向知，螺线管的左侧为S极,右侧为N极，由右手螺旋眾则判知螺线管中的电流方向、再由安培左则可判断岀电流在小磁针力处的磁场方向向外，小磁针N极的受力方向与该处的磁场方向一致，故A正确、7、A8、D解析:当电流从&端流向电磁铁时，据右手螺旋定则,测出电磁铁的上端为S 极，此时能吸引小磁铁向下运动，故说明小磁铁的下端为N极、二、填空题9、逆时针N10”、创5解析：该题考査对安培立则的应用与通电螺线管的磁场方向、由安培泄则可判断螺线管的左端为N极，右端为S极，所以在螺线管内部磁场方向向左，而在外部, 磁感线方向由左向右，故在螺线管外部小磁针静I匕时N极应与磁感线的切线方向相同，所以力、5错、三、计算题11、图略、解析:a中电流方向垂直纸面向里；b中电流方向向上;c中电流方向逆时针;d中磁场方向向上;e中磁场方向向左;f中磁场方向向右、12、用安培建则来判断，分别如图2-1中各图所示、2017人教版高中物理选修1T 第二章第二节《电流的磁场》word 同步检测出电流由电源的瑚流出，端流入故C 端为正极，端为负极、点评:不要错误认为螺线管〃端吸引小磁针的7极就相当于条形磁铁的S 极，关键要分淸螺线管内、外磁感线的分布情况、14、线圈的绕线方向如图2—2所示、图2—2首先由小磁针静I 上时N 极的指向可以确定，绕在蹄形铁芯上的线圈通电后，产生的磁场方向，就是从铁芯左方到右方，即蹄形铁芯左方为N 极，右方为S 极，再根据电源标岀电流方向，铁芯左方上端为N 极，由安培泄则可知，左侧线圈的绕线方向如图2-2所示、同理，铁芯右侧上端为S 极, 根据安培左则可知，线圈绕线方向如图2-2所示、15、I . III 区域解析：在空间某区域有几个磁场同时存在•时，则其合磁场就是它们的矢量与，本题中I 、III 区域中两傀流产生的磁场方向一致，1【、IV 区域中两电流产生的磁场方向相反、图2-1解析:如果已知电流的方向，螺旋立则判断磁感线的方向、如磁针的指向，那么小磁针N 极所就就是磁感线的方向、点评:通过本例既要掌握几体周I 罚的磁场分布情况，又要熟培定则、13、e 端为正极，端为负极(3)针N 极的指向即该处的磁场方向, 可用右手果已知小指的方向(4>种通电导练掌握安解析:小磁所以螺线管内部磁感线由日一5、根据安培上则可判断。

(教科版)最新高二选修1物理第二章电流与磁场章末综合测评

第二章电流与磁场章末综合测评(二)(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中第1～6题只有一项符合题目要求．第7～10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得零分．) 1．有一导线南北方向放置，在其下方放一个小磁针．小磁针稳定后，给导线通上如图1所示电流，发现小磁针的S极垂直纸面向外偏转．关于此现象下列说法正确的是( )图1A．没有通电时，小磁针的S极指向地磁场的南极B．通电后小磁针S极仍指向地磁场的南极C．通电导线在小磁针所在处产生的磁场方向垂直纸面向外D．通电后小磁针S极发生偏转说明通电导线周围存在磁场D[小磁针自由静止时，指向地理北极的一端是小磁针的北极，即N极，地磁场的北极在地理南极附近，小磁针的S极指向地磁场的北极，故A错误；通电后根据安培定则可知，导线在小磁针处产生的磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针N极将偏向纸里，S极将偏向纸外，故BC错误；通电后小磁针S极发生偏转说明通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应，故D正确．所以D正确，ABC错误．] 2．下列各图中，已标出电流及电流的磁场方向，(B图表示通电环形导线产生的磁场，“⊗”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向里，“⊙”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向外)其中正确的是( )B[根据安培定则，螺线管内部的磁场方向向右，故A错误；从上往下看，线框的电流方向为逆时针方向，根据安培定则知，磁场的方向向上，故B正确；直线电流的方向竖直向上，根据安培定则知，直线电流右边的磁场方向(从上向下看)逆时针方向，故C错误；由于电流的方向竖直向上，根据安培定则知，磁场方向应该逆时针，故D错误．]3．一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落，并始终保持水平方向且与磁场方向垂直．如图2所示，则有( )图2A．U ab＝0 B．U ab保持不变C．U ab越来越小D．U ab越来越大D[导体棒切割磁感线，所以产生电动势，由法拉第电磁感应定律知E＝Blv，随着自由落体的速度越来越大，则产生的电动势也越来越大，故D正确．]4．如图3所示，把一矩形通电导线框悬挂在一轻弹簧的下端，通过逆时针方向的电流，在线框的下方固定一与线框在同一竖直平面内的水平直导线cd.当导线中通以由c到d的电流时，线框上方的轻弹簧将( )图3A．向下伸长B．长度不变，随线框向纸外摆动C．向上收缩D．长度不变，随纸框向纸内摆动A[直导线中通有向右的电流，根据安培定则，知通过线框的磁场方向垂直纸面向外，离导线越远，磁场越弱，根据左手定则可知ab边受到安培力向下，对边受到的安培力向上，由F＝BIL可知ab边受到的安培力大于对边受到的安培力，而竖直边受到的安培力大小相等，方向相反，合力为零，则线圈所受磁场力的合力方向向下，轻弹簧向下伸长，故A正确，选项BCD错误．]5．下列关于磁现象的说法中不正确的是( )A．电视机显像管利用了磁偏转的原理B．指南针是利用地磁场来指示方向的C．电动机是利用磁场对电流作用来工作的D．地磁场的南极在地理的南极附近D[地磁场的南极在地理的北极附近，故D错．]6．如图4所示为探究“感应电流方向的规律”实验装置，下列电表中最适合该实验的是( )图4B[本实验是探究“感应电流方向的规律”，根据实验原理可知，条形磁铁的运动，会导致闭合线圈内的磁通量变化，从而产生较小的感应电流，因此需要灵敏的电流计，因电流有方向，故应采用指针在中间的电流针，所以B是最适合的，故B正确，ACD错误．]7．关于磁感线，以下说法中正确的是( )A．磁感线是磁场中客观存在的曲线B．磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向，也是该点的磁感应强度方向C．磁感线起始于磁铁的N极，终止于磁铁的S极D．磁感线是闭合曲线BD[磁感线客观上是不存在的，且磁感线是闭合的曲线，故A、C错，B、D正确．]8．有一个面积很小的圆环，设这个圆环所在位置的磁感应强度为B，穿过圆环的磁通量为Φ.则下列判断中正确的是( )A．如果Φ＝0，则B＝0B．如果Φ≠0，则B≠0C．如果B＝0，则Φ＝0D．如果B≠0，则Φ≠0BC[磁通量公式Φ＝BS sin θ，如果Φ＝0，可能是B＝0，也可能是sin θ＝0，故A错误，B正确；如果B＝0，根据公式Φ＝BS sin θ，一定有Φ＝0，故C正确；如果B≠0，根据公式Φ＝BS sin θ，当sin θ＝0时，磁通量Φ＝0，故D错误，故选BC.]9．如图5所示是“探究电磁感应的产生条件”的实验装置，下列情况中会引起电流表指针偏转的是( )图5A．闭合开关时B．闭合开关后拔出线圈A时C．断开开关后拔出线圈A时D ．断开开关后移动变阻器的滑片时AB [闭合开关时，穿过B 线圈的磁通量从无到有，磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针发生偏转，故A 正确；闭合开关后，拔出线圈A 时，穿过B 线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针发生偏转，故B 正确；断开开关后，拔出线圈A ，穿过B 线圈的磁通量始终为零，不变化，不产生感应电流，电流表指针不发生偏转，故C 错误；断开开关后，移动滑动变阻器滑片，穿过线圈B 的磁通量始终为零，磁能量不变，不产生感应电流，故D 错误．故选：AB.]10.如图6所示，L 为一根无限长的通电直导线，M 为一金属环，L 过M 的圆心与圆面垂直，且通以向上的电流I ，则( )图6A ．当L 中的电流I 发生变化时，环中无感应电流B ．当M 向右平移时，环中有感应电流C ．当M 保持水平在竖直方向上上下移动时环中有感应电流D ．只要L 和M 保持垂直，则以上几种情况下，环中均无感应电流AD [金属环与长直导线产生的磁场平行，穿过圆环的磁通量为零，在前三个选项中穿过圆环的磁通量均不发生变化，无感应电流．故选项AD 正确．]二、非选择题(本题共6小题，共60分)11. (6分)如图7所示，一面积为S 的长方形线圈abcd 有一半处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，这时穿过线圈的磁通量为____________Wb ，当线圈以ab 为轴从图中位置转过60°的瞬间，穿过线圈的磁通量为____________．图7【解析】 Φ1＝12BS ，若以ab 为轴转60°角后，如图，平面在磁场内垂直于磁场方向上投影的面积未变，所以Φ2＝12BS .【答案】 12BS 12BS12．(6分)一个20匝、面积为200 cm 2的圆形线圈放在匀强磁场中，磁场的方向与线圈平面垂直，若该磁场的磁感应强度在0.05 s 内由0.1 T 增加到0.5 T ，在此过程中，穿过线圈的磁通量变化量为________，磁通量的平均变化率为________，线圈中感应电动势的大小为________．【解析】磁通量变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B 2S －B 1S ＝0.5×0.02 Wb－0.1×0.02 Wb＝0.008 Wb ， ΔΦΔt ＝0.0080.05Wb/s ＝0.16 Wb/s ， E ＝nΔΦΔt＝20×0.16 V＝3.2 V. 【答案】 0.008 Wb 0.16 Wb/s 3.2 V13．(10分)一根长20 cm 的通电导线放在磁感应强度为0.4 T 的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直．若它受到的磁场力为4×10－3N ，则导线中的电流是多少？.若将导线中的电流减小0.05 A ，则该处的磁感应强度为多少？【解析】由F ＝BIl 得I ＝F Bl ＝4×10－30.4×0.2A ＝0.05 A导线中的电流减小，所受的安培力F 也减小，B 不变，故该处的磁感应强度仍为0.4 T. 【答案】 0.05 A 0.4 T14．(12分)如图8所示，水平桌面上放着一个单匝闭合金属线圈，在线圈中心上方一定高度上有一竖立的条形磁体，此时线圈内的磁通量Φ1＝0.05 Wb ；现使该磁体竖直向下运动，当磁体下端到达桌面时，线圈内的磁通量Φ2＝0.15 Wb ，在此过程中，图8(1)线圈中有没有感应电流产生？ (2)求穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ；(3)若磁体运动所用时间Δt ＝0.5 s ，求线圈中产生的感应电动势大小E .【解析】 (1)根据感应电流产生的条件，可知闭合线圈中磁通量发生变化，因此有感应电流产生． (2)穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(0.15－0.05)Wb ＝0.10 Wb. (3)根据法拉第电磁感应定律得，线圈中产生的感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝0.100.5V ＝0.2 V.【答案】 (1)有感应电流产生 (2)0.10 Wb (3)0.2 V15. (12分)目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图9表示它的发电原理：将一束等离子体(高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说是中性)喷射入磁场，磁场中有两块金属板A 、B ，这时金属板上就聚集电荷，产生电压．说明金属板上为什么聚集电荷，在磁极配置如图中所示的情况下，电路中的电流方向如何？图9【解析】 (1)如图所示，等离子体喷射入磁场中，正、负离子将受到洛伦兹力作用而偏转，正离子逐渐向A 板运动而聚集到A 板，负离子逐渐向B 板运动而聚集到B 板上，使A 、B 板由于带不同性质的电荷而产生电压．(2)在图示情况下，因上极板聚集正离子，下极板聚集负离子，所以A 板相当于电源正极，电流方向由A 经R 流向B 板．【答案】见解析16. (14分)电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图10所示.1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g 的弹体(包括金属杆EF 的质量)加速到10 km/s 的电磁炮(常规炮弹的速度约为2 km/s)，若轨道宽2 m ，长为100 m ，通过的电流为10 A ，试问轨道间所加匀强磁场的磁感应强度是多大？(轨道摩擦不计)图10【解析】由v 2＝2as 得，弹体的加速度为a ＝v 22s ＝10422×100＝0.5×106 m/s 2所以F 安＝ma ＝2.2×10－3×0.5×106N ＝1.1×103N 由F 安＝BIl 得B ＝F 安Il ＝1.1×10310×2T ＝55 T. 【答案】 55 T。

物理选修1-1第二章第二节电流的磁场同步训练含解析

人教版物理选修11第二章第二节电流的磁场同步训练一．选择题（共15小题）1．有a、b、c、d四个小磁针，分别放置在通电螺线管的附近和内部，如图所示．其中哪一个小磁针的指向是正确的（）A．a B．b C．c D．d答案：D解析：解答：：解：由图可知，电流由右侧流入，则由安培定则可知，螺线管的左侧为N极，右侧为S极；而螺线管的磁感线外部是由N极指向S极，内部由S指向N极，而小磁针静止时N极所指方向与磁感线方向一致，故可知D正确，其他均错；故选D．分析：由电源的极性可得出电流的方向，则由安培定则可得出磁场的方向，即可判出小磁场的方向是否正确．2．如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家是（）A．奥斯特B．爱因斯坦C．伽利略D．牛顿答案：A解析：解答：解：当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，说明电流产生了磁场，这是电流的磁效应，首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特．故A正确，BCD错误．故选：A．分析：本实验是1820年丹麦的物理学家奥斯特做的电流磁效应的实验．3．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A.A与螺线管垂直，“×”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里．电键闭合后，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（）A．水平向左B．水平向右C．竖直向下D．竖直向上答案：C解析：解答：解：首先根据安培定则判断通电螺线管在A处产生的磁场方向：水平向右．根据左手定则判断可知：A受到通电螺线管磁场的作用力的方向：竖直向下．故选C分析：首先根据安培定则判断通电螺线管在A处产生的磁场方向，再根据左手定则判断通电直导线A受到的磁场的作用力的方向．4．下列各图为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是（）A．①③B．②③C．①④D．②④答案：C解析：解答：解：①电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为逆时针（从上向下看），故①正确；②电流方向向下，由右手螺旋定则可得磁场为顺时针（从上向下看），故②错误；③图中电流为环形电流，由由右手螺旋定则可知，内部磁场应向右，故③错误；④根据图示电流方向，由右手螺旋定则可知，内部磁感线方向向右，故④正确；故选C．分析：由右手螺旋定则可判断电流周围磁场的分布，并注意平面图及立体图的区分即可正确判断．5．在下列图中“⊗”表示直线电流方向垂直纸面向里，“⊙”表示直线电流方向垂直纸面向外，则下列图形中能正确描绘直线电流周围的磁感线的是（）A．B．C．D．答案：D解析：解答：解：右手握住直导线，大拇指所指方向为电流方向，四指弯曲方向为电流周围的磁场方向．故D正确，A、B、C错误．故选：D．分析：根据右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向．6．把小磁针放在环形电流中央，通以图示电流，则小磁针N极指向为（）A．水平向左B．垂直环形电流所在平面向内C．水平向右D．垂直环形电流所在平面向外答案：B解析：解答：解：如图所示，若通电时，据安培定则得出环形线圈的前面是S极、后面是N极，故其磁感线的方向：环形线圈外面是垂直于纸面向外，环形线圈里面是垂直纸面向里，而小磁针静止时的N极指向与线圈的磁感线的方向是一致的，所以垂直环形电流所在平面向里，故B正确，ACD错误；故选：B．分析：（1）对于磁体的每一条磁感线都是闭合的，即在磁体的外部是从N极指向S极，在磁体内部，磁感线是从磁体的S极指向N极；（2）据安培定则可以判断出此时环形线圈的N极和S极，而后据据小磁针的N极指向和环形线圈磁感线的方向一致即可判断出小磁针的N极指向．7．如图是电磁铁工作原理的示意图，由线圈、电源、开关和滑动变阻器等器材组成，P为滑动变阻器的滑片．闭合S，铁钉被吸附起来．下列分析正确的是（）A．增加线圈匝数，被吸附的铁钉减少B．调换电源正负极，铁钉不能被吸附C．P向a端移动，被吸附的铁钉增多D．P向b端移动，被吸附的铁钉增多答案：C解析：解答：解：A、当增加线圈的匝数时，导致线圈的磁场增加，则被吸附的铁钉增多，故A错误；B、当调换电源正负极，导致线圈的磁性方向相反，但仍有磁性，因此铁钉仍能被吸附，故B错误；C、当P向a端移动，导致电路中电流增大，那么被吸附的铁钉增多，若Pb端移动，电路中电流减小，则被吸附的铁钉减小，故C正确，D错误；故选：C．分析：根据安培定则，结合电流方向从而确定磁性，再根据闭合电路的电阻变化，确定电流的变化，即可判定磁性的强弱．8．如图所示，在圆环状导体圆心处，放一个可以自由转动的小磁针．现给导体通以顺时针方向的恒定电流，不计其他磁场的影响，则（）A．小磁针保持不动B．小磁针的N极将向下转动C．小磁针的N极将垂直于纸面向里转动D．小磁针的N极将垂直于纸面向外转动答案：C解析：解答：解：如图所示，若通电时，据安培定则不难看出此时圆形线圈的前面是S极，其后面是N极，故其磁感线的方向是应该是垂直于纸面向里，故此时小磁针静止时的N极指向与圆形线圈的磁感线的方向是一致的，由于小磁针的磁感线应是从小磁针的N极出发回到S 极的，故此时小磁针的静止时的N极应该是垂直于纸面向里转动，故C正确，ABD错误．故选：C．分析：（1）对于磁体的每一条磁感线都是闭合的，即在磁体的外部是从N极指向S极，在磁体内部，磁感线是从磁体的S极指向N极；9．下列四幅图中，小磁针静止时，其指向正确的是（）A．B．C．D．答案：A解析：解答：解：首先确定各磁铁的磁感线的分布，注意磁感线由磁铁外部是从N到S，再依据小磁针静止时的指向，即为磁感线的切线方向，则A正确，BCD错误；故选：A．分析：根据小磁针静止时的指向，即为磁场方向，再结合磁感线由磁铁外部是从N到S，而内部则是从S到N，从而即可求解．10．如图所示，无限长导线，均通以恒定电流I．直线部分和坐标轴接近重合，弯曲部分是以坐标原点O为圆心的相同半径的一段圆弧，已知直线部分在原点O处不形成磁场，则图乙中O处磁感应强度和图甲中O处磁感应强度相同的是（）A．B．C．D．答案：A解析：解答：解：由题意可知，图甲中O处磁感应强度的大小是其中一段在O点的磁场大小2倍，方向垂直纸面向里；A、根据右手螺旋定则可知，左上段与右下段的通电导线产生的磁场叠加为零，则剩余的两段通电导线产生的磁场大小是其中一段的在O点磁场的2倍，且方向垂直纸面向里，故A 正确；B、同理，四段通电导线在O点的磁场是其中一段在O点的磁场的4倍，方向是垂直向里，故B错误；C、由上分析可知，右上段与左下段产生磁场叠加为零，则剩余两段产生磁场大小是其中一段在O点产生磁场的2倍，方向垂直纸面向外，故C错误；D、与C选项分析相同，四段在O点的磁场是其中一段在O点产生磁场的2倍，方向垂直纸面向外，故D错误；故选：A．分析：根据通电导线周围存在磁场，结合相同圆弧，则产生有磁感应强度大小，再根据右手螺旋定则可知，通电导线在O点的磁场方向，最后由矢量合成法则，即可求解．11．如图所示，五根平行的长直导体棒分别过竖直平面内的正方形的四个顶点和中心，并和该正方形平面垂直，各导体棒中均通有大小相等的电流，方向如图所示，则中心处的导体棒受到其余四根导体棒的磁场力的合力方向是（）A．竖直向上B．竖直向下C．水平向左D．水平向右答案：C解析：解答：解：根据题意，由右手螺旋定则对角导线电流产生磁场正好相互叠加，如图所示，由矢量的合成法则，则得磁场方向竖直向下，根据左手定则可知，中心处的导体棒受到其余四根导体棒的磁场力的合力方向是水平向左；故选：C．分析：根据安培定则确定出安培力的方向，再利用矢量合成法则求得B的合矢量的方向，再根据左手定则，即可求解．12．在同一平面有四根彼此绝缘的通电直导线，如图所示，四导线中的电流大小关系为i1＜i2＜i3=i4，要使O点磁场增强．则应切断哪一导线中的电源（）A．切断i1B．切断i2 C．切断i3 D．切断i4答案：D解析：解答：解：根据右手螺旋定则来确定通电导线周围磁场的分布，导线1在O点产生的磁场的方向向里，导线2在O点产生的磁场的方向向里，导线3在O点产生的磁场的方向向里，导线4在O点产生的磁场的方向向外．由于i1＜i2＜i3=i4，所以合磁场的方向向里，根据磁场的叠加可知，要使O的磁场增强，应切断I4，则D正确．故选：D分析：根据安培定则判断4根通电导线在1、2、3、4四个区域产生的磁场方向，根据磁场的叠加，判断哪个区域的磁场最强．13．如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行，通过正三角形的三个顶点，三根直导线均通入大小相等、方向垂直纸面向里的电流，则R受到的磁场力的方向是（）A．垂直R，指向y轴负方向B．垂直R，指向y轴正方向C．垂直R，指向x轴正方向D．垂直R，指向x轴负方向答案：A解析：解答：解：由安培定则可知，通电指导线P、Q在R处产生的磁场方向水平向右，即沿X 轴正方向，则R处的磁场方向沿X轴正方向；由左手定则可知，通电直导线R所受安培力垂直于R指向Y轴负方向．选项A正确，BCD 错误，故选：A．分析：R所在处的磁场是由P与Q中的电流产生的，由安培定则判断出R处磁场的方向，然后由左手定则判断出R中电流所示安培力的方向．14．如图直导线AB、螺旋管C、电磁铁D三者相距较远，它们产生的磁场互不影响．当开关S闭合稳定后，则图中小磁针的N极（黑色的一端）指向正确的是（）A．a B．e C．c D．d答案：解析：解答：解：由右手螺旋定则可知，直导线AB的磁场方向（从上往下看）逆时针，根据小磁针的静止时，N极的指向即为磁场的方向，即向里，则有a磁针方向错误；由安培定则，通电螺线管左端为S极，右端为N极，因此c磁针方向错误；通电螺线管下边的磁场的方向从N极指向S极，所以b磁针的方向正确；对于U形螺线管左端相当于N极，右端相当于S极，故d磁针的方向正确．故选：D．分析：根据右手螺旋定则可确定，通电螺线管的磁场分布，及通电直导线磁场的分布，并由小磁针的静止时，N极的指向即为磁场的方向．15．如图所示，一根长导线弯曲成“п”，通以直流电I，正中间用绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内．在电流I增大的过程中，绳可承受足够大拉力，下列叙述不正确的是（）A．金属环中无感应电流产生B．金属环中有逆时针方向的感应电流C．悬挂金属环C的竖直线中拉力变大D．金属环C仍能保持静止状态答案：A解析：解答：解：根据安培定则知，弯曲成“п”导线中电流的磁场方向为：垂直纸面向里，且大小增加．由楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针，根据左手定则可知，圆环的各部分受到的安培力的方向指向圆心，由于弯曲成是“п”导线，所以金属环下边圆弧没有安培力，因此导致挂环的拉力增大，但环仍处于静止状态，故BCD正确，A错误，本题要求选择不正确的选项，故选：A分析：金属环C处于弯曲成“п”导线中，导线中通以如图所示的电流，则会产生的磁场，根据楞次定律来确定感应电流的方向，再根据左手定则，判断出安培力的方向，从而判断出金属线圈的受力与运动状况．二．填空题（共5小题）16．丹麦的物理学家发现了电流的磁效应．用安培定则判定直线电流的磁感线方握住直导线（选填“左手”、“右手”），使伸直的大拇指指向方向（选填“电流”、“磁感线”、“运动”）．答案：奥斯特，磁感线解析：解答：解：奥斯特发现了电流的磁效应，根据安培定则的内容判定线电流的磁感线的方法是：右手握住导线，让大拇指所指的方向跟电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．故答案为：奥斯特，磁感线．分析：奥斯特发现了电流的磁效应，而安培提出安培定则，其内容：右手握住导线，让大拇指所指的方向跟电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．17．如图所示，有一竖直放置的直导线，通有向上的电流I，则电流在P点产生的磁场方向垂直纸面向．若一带正电的粒子，某时刻通过P电时速度方向竖直向上，则此时该粒子所受的洛伦兹力的方向水平向．答案：里，左解析：解答：解：根据右手螺旋定则，直导线电流向上，则环绕的四指为磁场方向，即P点的磁场方向垂直纸面向里；粒子带正电，竖直向上运动，根据左手定则，洛伦兹力向左；故答案为：里，左分析：根据右手螺旋定则，即可判定P点的磁场方向，再由左手定则判断洛伦兹力的方向，从而即可求解．18．四根直导线围成一个正方形，各自通以大小相等的电流，方向如图．已知正方形中心O 点的磁感应强度大小为B，若将I1电流反向（大小不变），则O点的磁感应强度大小变为，要使O点磁感应强度变为零，I1电流反向后大小应变为原来的倍．答案：2B ，3 解析：解答：解：由右手螺旋定则可知，四导线在O 点产生的磁场方向垂直纸面向外，并且四电流相同，所以每根导线在O 点产生磁感应强度为4B ，若将I 1电流反向（大小不变），则O 点的磁感应强度大小为：43B ﹣4B =2B ，；三根导线在O 处产生的合磁感应强度为43B ，要使O 点磁感应强度变为零，所以电流方向的导线产生的磁感应强度也为43B ，所以I 1电流反向后大小应变为原来的3倍．故答案为：2B ，3．分析：由右手螺旋定则可知，四导线在O 点产生的磁场方向垂直纸面向外；再据电流相同，判断每根导线在O 点产生磁感应强度为4B ；再利用由右手螺旋定则判断将I 1电流反向时，产生的磁场方向，再求O 点的合磁感应强度；利用产生的磁感应强度与电流的大小成正比判断电流的大小即可．19．如图所示，放在通电螺线管内部中央处的小磁针，静止时N 极指向螺线管右端，则电源的C 端为极，螺线管的a 端为极．答案：负，S解析：解答：解：螺线管内部的磁场方向水平向右，根据安培定则，知螺线管中的电流从左侧流进，右侧流出，d 为电源的正极，c 端为负极，内部的磁场由S 指向N ，螺线管的a 端为S 极或南极，b 为N 极或北极．故答案为：负，S ．分析：根据小磁针的指向，通过安培定则判断出螺线管电流的流向，从而知道电源的正负极．螺线管等效为条形磁铁，根据内部磁场的方向得出螺线管的极性．20．如图所示为两根互相平行的通电导线a、b的横截面图，a、b的电流方向已在图中标出．那么导线a中的电流产生的磁场的磁感线环绕方向为（填“顺时针”或“逆时针”），导线b所受的磁场力方向为（填“向左”或“向右”）．答案：顺时针，向右解析：解答：解：根据安培定则，伸开右手，大拇指与电流方向相同，四指弯曲方向为磁场的方向，知导线a中电流产生的磁场为顺时针方向．在导线b处，磁场方向竖直向下，根据左手定则，安培力方向水平向右．故答案为：顺时针，向右．分析：由安培定则判断磁场的方向．再用左手定则判断安培力的方向．三．计算题（共5小题）21．半径为r，电流为I1的通电圆环圆心a处的磁感应强度为B，在圆环下方距圆心a为L 的地方水平放置一根电流为I2的无限长直导线MN时，圆环圆心a处的磁感应强度变为零，设圆环平面与长直导线在同一竖直平面内如图所示，求：（1）根据对称性，直导线电流I2在导线正下方L处的b点产生的磁感应强度大小是多少？方向如何？（2）如果把圆环平移到b点，使圆环的圆心与b点重合，则圆环电流与直线电流在b点产生的合磁场的磁感应强度大小是多少？方向如何？答案：：（1）直导线电流I2在导线正下方L处的b点产生的磁感应强度大小是B，方向垂直纸面向外；（2）如果把圆环平移到b点，使圆环的圆心与b点重合，则圆环电流与直线电流在b点产生的合磁场的磁感应强度大小是2B，方向垂直纸面向外解析：解答：解：：（1）由题意可知，电流为I1的通电圆环圆心a处的磁感应强度大小为B，根据右手螺旋定则可知，其方向垂直纸面向外，当水平放置电流为I2的无限长直导线MN时，圆环圆心a处的磁感应强度变为零，根据矢量合成法则可知，长直导线在a处的磁应强度大小是B，且方向垂直纸面向里，那么由对称性，则直导线电流I2在导线正下方L处的b点产生的磁感应强度大小是B，由右手螺旋定则可知，其方向垂直纸面向外，（2）当把圆环平移到b点，使圆环的圆心与b点重合，则两通电导线在b处产生磁场方向相同，根据矢量合成法则，则其大小为2B，方向垂直纸面向外；分析：根据右手螺旋定则确定通电导线在某处的磁场方向，再结合矢量合成法则，即可求解22．如图所示，在磁感应强度为0．2T的匀强磁场中，有一长为0．5m、电阻为1．0Ω的导体AB在金属框架上以10m/s的速度向右滑动，R1=R2=2．0Ω，其他电阻不计，求流过R1的电流I1．答案：流过R1的电流为0．25A解析：解答：解：AB切割磁感线相当于电源，其等效电路如图所示，E AB=Blv=0．2×0．5×10 V=1 VE由闭合电路欧姆定律得I=RrR 1、R 2并联，由并联电路电阻关系得21111R R R += 解得：R=2121R R R R +=1．0Ω，I AB =I =0．5 A ．因为R 1=R 2，所以流过R 1的电流为I 1==0．25 A ．答：流过R 1的电流为0．25A ．分析：由公式E=BLv 求出棒AB 产生的感应电动势，根据闭合电路欧姆定律求出通过AB 棒的感应电流23．在实验“用DIS 研究通电螺线管的磁感应强度”中，我们得到了磁感应强度B 与磁传感器插入线圈的长度d 的关系，请你在图中画出实验结果图线的大致形状．答案：解析：解答：解：从外部逐渐靠近螺线管两端时，磁场逐渐增强，在螺线管内部，磁场基本上是匀强磁场，磁感应强度大于螺线管端点的磁感应强度，螺线管的磁场关于中点对称，则B ﹣d 图象的大致形状如图所示．分析：从外部逐渐靠近螺线管两端时，磁场逐渐增强，在螺线管内部，磁场基本上是匀强磁场，磁感应强度大于螺线管端点的磁感应强度，螺线管的磁场关于中点对称，分析各图示，找出符合螺线管实际的图象．24．如图分别表示两通电直导线产生的磁场的磁感线的分布情况，图中圆心处的小圆圈表示通电直导线的截面．在图中标出直线电流方向，垂直纸面向里用“×”表示，垂直纸面向外用“•”表示．答案：左图标“•”，右图标“×”解析：解答：解：通电直导线产生的磁场方向根据安培定则判断．左图：磁感线沿逆时针方向，则四指指向逆时针方向，根据安培定则，拇指指向纸外，用“•”表示．右图：磁感线沿顺时针方向，则四指指向顺时针方向，根据安培定则，拇指指向纸里，用“×”表示．答：左图标“•”，右图标“×”．分析：通电直导线产生的磁场方向根据安培定则判断．右手握住导线，拇指指向电流方向，四指指向磁感线环绕方向来判断．25．如图所示各图中，已知通电导线（或线圈）受磁场力作用而运动的方向，请在图中标出通电导线（或线圈）中的电流方向．答案：解析：解答：解：由题意可知，根据右手螺旋定则可知，线圈处于由右向左的磁场中，因线圈如图所示，顺时针方向转动，则根据左手定则可知，线圈左边电流方向向里，而右边电流的方向向外；答：如上图所示．分析：根据通电导线在磁场中受到安培力作用，结合左手定则与左手螺旋定则，即可求解．。

2017-2018学年高中物理第2章电流与磁场章末综合测评教科版选修1-1

第2章电流与磁场(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．关于磁感线，以下说法中正确的是( )A．磁感线是磁场中客观存在的曲线B．磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向，也是该点的磁感应强度方向C．磁感线起始于磁铁的N极，终止于磁铁的S极D．磁感线是闭合曲线【解析】磁感线客观上是不存在的，且磁感线是闭合的曲线，故A、C错，B、D正确．【答案】BD2．下列说法正确的是( )A．只要有电流，周围就存在磁场B．最早发现电流周围存在磁场的科学家是安培C．如果在直导线下放置一自由小磁针，通电后小磁针必定发生偏转D．奥斯特发现电流的磁效应是偶然的，实际上电与磁没有什么联系【解析】电流的周围必定存在磁场，故A正确．最早发现电流周围存在磁场的是奥斯特，B错误．当通电直导线在下方产生的磁场与小磁针平行时，小磁针不偏转，故C错误．客观证实电与磁有着密切的联系，故D错误．故选A.【答案】 A3．如图1所示，小磁针放置在螺线管轴线的左侧．当螺线管通以恒定电流时，不计其它磁场的影响，小磁针静止时N极的指向是( )图1A．向左B．向右C．向上D．向下【解析】根据安培定则，通电螺线管的左端是N极，又因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针静止时N极指向左．故A正确．【答案】 A4．下列关于磁现象的说法中不正确的是( )2A ．电视机显像管利用了磁偏转的原理B ．指南针是利用地磁场来指示方向的C ．电动机是利用磁场对电流作用来工作的D ．地磁场的南极在地理的南极附近【解析】地磁场的南极在地理的北极附近，故D 错．【答案】 D5．如图所示，表示磁场对直线电流的作用，其中不正确的是()【解析】根据左手定则可判断C 错误．【答案】 C6．关于电磁感应现象中，通过线圈的磁通量与感应电动势关系正确的是( ) A ．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B ．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零 C ．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 D ．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大【解析】感应电动势的大小与穿过线圈的磁通量的变化率成正比，即变化越快，感应电动势越大，故D 正确．【答案】 D7.如图2所示，L 为一根无限长的通电直导线，M 为一金属环，L 过M 的圆心与圆面垂直，且通以向上的电流I ，则()图2A ．当L 中的电流I 发生变化时，环中有感应电流B ．当M 向右平移时，环中有感应电流C．当M保持水平在竖直方向上上下移动时环中有感应电流D．只要L和M保持垂直，则以上几种情况下，环中均无感应电流【解析】金属环与长直导线产生的磁场平行，穿过圆环的磁通量为零，在前三个选项中穿过圆环的磁通量均不发生变化，无感应电流．故选项D正确．【答案】 D8．长直螺线管中通有电流，沿螺线管中心轴线射入一电子，若螺线管中电流增大，方向不变，电子在螺线管中心轴线上的运动情况是( )A．做匀速直线运动B．做变加速直线运动C．做变减速直线运动D．做间距变大的螺旋运动【解析】在螺线管中心轴线上，电子的速度方向与B的方向平行，无论电流怎样变化B∥v，故电子不受洛伦兹力作用，做匀速直线运动，选项A正确．【答案】 A9.接有理想电压表的三角形导线框abc，如图3所示，在匀强磁场中向右运动，则框中有无感应电流？电压表有无读数(示数不为零称有读数)()图3A．无、有B．有、无C．无、无D．有、有【解析】虽然是闭合电路，但穿过闭合回路的磁通量不变化，没有产生感应电流，电压表在有电流通过时才能有示数，因此电压表无示数．【答案】 C10.如图4所示，竖直放置的长直导线通有图示方向的恒定电流I，有一闭合矩形金属框abcd与导线在同一平面内，在下列情况中，能在线框中产生感应电流的是()图4A．线框向下平动B．线框向右平动C．线框以ab为轴转动/6 34D ．线框以直导线为轴转动【解析】闭合线框abcd 若平行于导线向下平动，穿过线框的磁通量不变，不能产生感应电流，故A 错；线框若垂直于导线向右平动，远离导线，则线框中的磁感应强度减小，穿过线框的磁通量减小，故B 对；线框在图示位置磁通量最大，若线框以ab 为轴转动，则磁通量变小，故C 对；若线框以导线为轴转动，在任何情况下磁感线与线框所在平面均垂直，磁通量不变，故D 错；所以本题正确答案为B 、C.【答案】 BC二、非选择题(本大题共6个小题，共60分．计算题应写出必要的文字说明和重要步骤，只写结果不得分)11．(4分)某磁场的磁感线如图5所示．图中的M 点和P 点相比，磁场的磁感应强度的关系为B M ________B P .(填“>”“＝”或“<”)图5【解析】磁感线分布的疏密反映磁场的强弱，表示磁感应强度的大小，磁感线分布越密，磁场越强，磁感应强度越大．故B M >B P .【答案】 >12.(8分)如图6所示，一面积为S 的长方形线圈abcd 有一半处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，这时穿过线圈的磁通量为____________Wb ，当线圈以ab 为轴从图中位置转过60°的瞬间，穿过线圈的磁通量为____________．图6【解析】 Φ1＝12BS ，若以ab 为轴转60°角后，如图，平面在磁场内垂直于磁场方向上投影的面积未变，所以Φ2＝12BS./65【答案】 12BS 12BS13．(10分)一根长20 cm 的通电导线放在磁感应强度为0.4 T 的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直．若它受到的磁场力为4×10－3N ，则导线中的电流是多少？.若将导线中的电流减小0.05 A ，则该处的磁感应强度为多少？【解析】由F ＝BIl 得I ＝F Bl ＝4×10－30.4×0.2A ＝0.05 A导线中的电流减小，所受的安培力F 也减小，B 不变，故该处的磁感应强度仍为0.4 T. 【答案】 0.05 A 0.4 T14．(12分)如图7所示，把矩形线圈从匀强磁场中拉出，在整个过程中如果第一次用速度v 拉出，第二次用速度2v 拉出，则两次拉力所做的功W 1和W 2的比值为多大？图7【解析】两次感应电动势分别为E 1＝BlvE 2＝Bl ·2v则电流分别为I 1＝Blv R ，I 2＝Bl ·2v R ，安培力分别为F 1＝BI 1l ＝B 2l 2v RF 2＝BI 2l ＝B 2l 2·2vRF 克服安培力做功分别为W 1＝F 1v ＝B 2l 2v 2RW 2＝F 2·2v ＝B 2l 2v2R所以W 1∶W 2＝1∶4. 【答案】 1∶415.(12分)目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图8表示它的发电原理：将一束等离子体(高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说是中性)喷射入磁场，磁场中有两块金属板A 、B ，这时金属板上就聚集电荷，产生电压．说明金属板上为什么聚集电荷，在磁极配置如图中所示的情况下，电路中的电流方向如何？【导学号：18792029】6图8【解析】 (1)如图所示，等离子体喷射入磁场中，正、负离子将受到洛伦兹力作用而偏转，正离子逐渐向A 板运动而聚集到A 板，负离子逐渐向B 板运动而聚集到B 板上，使A 、B 板由于带不同性质的电荷而产生电压．(2)在图示情况下，因上极板聚集正离子，下极板聚集负离子，所以A 板相当于电源正极，电流方向由A 经R 流向B 板．【答案】 (1)见解析 (2)A →R →B16. (14分)电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图9所示.1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g 的弹体(包括金属杆EF 的质量)加速到10 km/s 的电磁炮(常规炮弹的速度约为2 km/s)，若轨道宽2 m ，长为100 m ，通过的电流为10 A ，试问轨道间所加匀强磁场的磁感应强度是多大？(轨道摩擦不计)图9【解析】由v 2＝2as 得，弹体的加速度为a ＝v 22s ＝10422×100＝0.5×106 m/s 2∴F 安＝ma ＝2.2×10－3×0.5×106N ＝1.1×103N 由F 安＝BIl 得B ＝F 安Il ＝1.1×10310×2T ＝55 T. 【答案】 55 T。

2017-2018学年高中物理第2章电流与磁场 2 磁场对通电导线的作用力学业分层测评教科版选修1-1

磁场对通电导线的作用力(建议用时：45分钟)[学业达标]1．关于磁感应强度，下列说法正确的是( )A．一小段通电导线放在磁感应强度B为零的位置，那么它受到的磁场力也一定为零B．通电导线所受的磁场力为零，该处的磁感应强度也一定为零C．放置在磁场中1 m长的通电导线，通过1 A的电流，受到的磁场力为1 N，则该处的磁感应强度就是1 TD．磁场中某处的磁感应强度B的方向跟电流在该处受到磁场力F的方向相同【解析】根据F＝BIL，当B为零时F一定为零，所以A正确，通电导线与磁场平行时，即使磁感应强度不为零，磁场力仍为零，所以B错误，C选项缺少导线与磁场垂直这一前提条件，所以C错误，B与F方向一定垂直，所以D错误．【答案】 A2．关于磁感应强度，下列说法中正确的是( )A．由B＝FIL可知，B与F成正比，与IL成反比B．由B＝FIL可知，一小段通电导线在某处不受磁场力，则说明该处一定无磁场C．通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强D．磁感应强度的方向就是小磁针北极受力的方向【解析】磁场中某点的磁感应强度B是客观存在的，与是否放通电导线，放的通电导线受力的大小无关，所以选项A、C均错．当电流方向与磁场方向平行时，磁场对电流无作用力，但磁场却存在，所以选项B错．磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极的指向，而不是通电导线的受力方向．【答案】 D3．图中分别标明了通电直导线中电流I、匀强磁场的磁感应强度B和电流所受安培力F 的方向，其中正确的是( )【解析】根据左手定则知，A选项正确，B选项电流不受安培力，C选项电流受安培力向下．D选项电流受安培力向外．【答案】 A4．下列说法中正确的是( )A．沿着磁感线的方向磁感应强度一定减小B．若电流元在某处不受安培力作用，则该处的磁感应强度一定为零C．知道电流的方向，同时知道该电流在磁场中某点所受到的安培力的方向，就能确定该点的磁场方向D．电流所受到的安培力的方向一定与电流的方向垂直，也与电流所在处的磁场方向垂直【解析】磁感应强度大小与磁感线疏密有关，A错．电流元不受安培力可能是B为0，也可能是B与I平行，所以B错误．已知I、F的方向不能确定B的方向，C错误．F垂直于B、I形成的平面，则D正确．【答案】 D5．地球本身是一个大磁体，在赤道上空东西方向放置一通电直导线，若通电电流足够大时，直导线可以静置于空中，则电流的流向是( )A．由东向西B．由西向东C．以上都可以D．以上都不可能【解析】先确定赤道上空地磁场的方向是由南指向北，再根据左手定则，确定出安培力的方向向上，电流方向应该是由西向东．【答案】 B6．面积是0.50 m2的导线环，处于磁感强度为2.0×10－2T的匀强磁场中，环面与磁场垂直，穿过导线环的磁通量等于( )A．2.5×10－2 WbB．1.0×10－2 WbC．1.5×10－2 WbD．4.0×10－2 Wb【解析】穿过导线环的磁通量Φ＝BS＝2.0×10－2×0.50 Wb＝1.0×10－2 Wb.【答案】 B7.如图225所示，矩形线框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，回路面积为S ，磁感应强度为B ，则通过线框的磁通量为( )图225A ．BSB ．45BSC ．35BS D ．34BS 【解析】 Φ＝BS sin α＝45BS ，选B. 【答案】 B8．在磁感应强度是4.0×10－2 T 的匀强磁场里，有一条与磁场方向垂直，长8 cm 的通电导线ab (如图226所示)，通电导线ab 所受的安培力是1.0×10－2 N ，方向垂直纸面指向外，求导线中电流的大小和方向．图226【解析】根据左手定则，可以判断导线中的电流的方向由b 指向a .利用安培力的计算公式可得：I ＝F BL ＝ 1.0×10－24.0×10－2×8×10－2A≈3.1 A 【答案】 I ≈3.1 A 方向由b 指向a[能力提升]9．(多选)一根长为0.2 m 、电流为2 A 的通电导线，放在磁感应强度为0.5 T 的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是( )A ．0.4 NB ．0.2 NC ．0.1 ND ．0【解析】当导线与磁场垂直放置时安培力最大，F ＝BIL ＝0.2 N ．但本题中导线如何放置不明确，所以F ≤0.2 N 都有可能．【答案】 BCD10．如图227所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其中正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通一垂直纸面向外的电流，则( )【导学号：18792019】图227A ．磁铁对桌面的压力减小，不受桌面的摩擦力作用B ．磁铁对桌面的压力减小，受到桌面的摩擦力作用C ．磁铁对桌面的压力增大，不受桌面的摩擦力作用D ．磁铁对桌面的压力增大，受到桌面的摩擦力作用【解析】如图所示，画出一条通过电流I 处的磁感线，电流I 处的磁场方向水平向左．由左手定则知电流I 受安培力方向竖直向下，根据牛顿第三定律知，电流对磁铁的作用力方向竖直向上，所以磁铁对桌面压力减小．由于磁铁没有相对于桌面的运动趋势，故桌面对磁铁无摩擦力作用．【答案】 A11．如图228所示，在与水平方向夹角为60°的光滑金属导轨间有一电源，在相距1 m 的平行导轨上放一质量为m ＝0.3 kg 的金属棒ab ，通以从b →a ，I ＝3 A 的电流，磁场方向竖直向上，这时金属棒恰好静止．求：(1)匀强磁场磁感应强度的大小；(2)ab 棒对导轨的压力．(g 取10 m/s 2)图228【解析】金属棒ab 中电流方向由b →a ，它所受安培力方向水平向右，它还受竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力，三力合力为零，由此可以求出安培力，从而求出磁感应强度B .再求出ab 对导轨的压力．(1)ab 棒静止，受力情况如图所示，沿斜面方向受力平衡，则：mg sin θ＝BIL cos θ.B ＝mg tan 60°IL ＝0.3×10×33×1T ＝1.73 T. (2)对导轨的压力为：N ′＝mg cos 60°＝0.3×1012N＝6 N. 【答案】 (1)1.73 T (2)6 N12．如图229所示，相距20 cm 的两根光滑平行铜导轨，导轨平面倾角为θ＝37°，上面放着质量为80 g 的金属杆ab ，整个装置放在B ＝0.2 T 的匀强磁场中.【导学号：18792020】图229(1)若磁场方向竖直向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通过多大的电流？(2)若磁场方向垂直斜面向下，要使金属杆静止在导轨上，必须通过多大的电流？【解析】 (1)由左手定则可判断安培力方向水平向右，受力分析如图甲——侧视图所示，由平衡条件得F ＝BIL ＝mg tan θ，所以I ＝mg tan θBL＝15 A. (2)当磁场垂直斜面向下时，由左手定则可知，此时安培力方向沿斜面向上，如图乙由平衡条件有F ＝BIL ＝mg sin θ，所以I ＝mg sin θBL ＝12 A. 【答案】 (1)15 A (2)12 A。

高中物理第2章磁场5磁性材料学业分层测评新人教版选修11

- 让每一个人同等地提高自我磁性资料( 建议用时： 45 分钟 )[ 学业达标 ]1． ( 多项选择 ) 以下说法中正确的有()【导学号：】A．外磁场撤去此后物体没有显然的剩磁，叫做软磁性资料B．铁磁性物质称为软磁性物质C．往常所说的磁性资料是指硬磁性物质D．硬磁性资料的剩磁弱，并且简单去磁【分析】硬磁性资料不易去磁，往常所说的磁性资料是指硬磁性资料，应选项A、 C 正确．【答案】AC2．实验室中有很多条形磁铁，平常不用时为了不减弱磁性，正确的搁置应是() 【导学号：】A．全部条形磁铁捆成一团B．同名磁极都置于一端，捆成一团C．异名磁极首尾相连成一条直线，且N 极在北方D．怎么放都没有影响【分析】不用时假如随意搁置，会使得磁性减弱，因此正确的搁置方法就是异名磁极首尾相连成一条直线，且N 极在北方，形成磁路闭合．故只有选项 C 对．【答案】C3．电磁铁的铁芯应当是()【导学号：】A．磁化后磁性不易消逝的磁性资料B．磁化后不易保持磁性的磁性资料C．磁化后磁性不可以完整消逝的磁性资料D．以上资料均能够【分析】应由软磁性资料做成，磁化后不易保持磁性．应选 B.【答案】B4．如图 2-5-3所示，ab、cd为铁棒，当开关S 闭合后，ab、cd就被磁化，磁化后的极性为()【导学号：】- 让每一个人同等地提高自我图 2-5-3A．a端为 N 极，d端为 N极B．a端为 S 极，d端为 S 极C．b端为 S 极，d端为 S 极D．b端为 N 极，d端为 N极【分析】通电螺线管外面磁感线散布与条形磁铁相像，内部可视为匀强磁场．闭合S 后，由安培定章知：螺线管右端为N极，左端为 S 极．而资料磁化后内部磁场方向与外磁场方向同样，即 a 端为S极、 b 端为N极； c 端为N极， d 端为S极．因此选项 B 正确．【答案】B5．实验表示：磁体能吸引一元硬币，对这类现象解说正确的选项是() 【导学号：】A．硬币必定是铁做的，因为磁体能吸引铁B．硬币必定是铝做的，因为磁体能吸引铝C．磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多D．硬币能被磁体磁化【分析】一元硬币为钢芯镀镍，钢和镍都是磁性资料，放在磁体的磁场中能够被磁化获取磁性，因此能够被磁体吸引．【答案】D6．如图 2-5-4 所示为铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的表示图，甲棒内部各分子电流取向是凌乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大概同样，则下边说法正确的选项是()图 2-5-4A．两棒均显磁性B．两棒均不显磁性C．甲棒不显磁性，乙棒显磁性D．甲棒显磁性，乙棒不显磁性【分析】因为甲图中磁化的小地区凌乱无章地混在一同，对外不显磁性，反之乙对外显磁性．应选项 C 正确．【答案】C7．将小钢条的一端 A 凑近磁针N极时，相互吸引，将小钢条的另一端 B 凑近磁针N极时，也相互吸引，下边哪一种说法正确()【导学号：】A．小钢条拥有磁性，A端是北极B．小钢条拥有磁性，A端是南极C．小钢条没有磁性D．以上说法都不对【分析】小钢条没有磁极，磁场能使放入此中的铁性物质磁化而相互吸引．应选项C 正确．【答案】C8．如图 2-5-5所示，此中正确反应两根大头针被条形磁铁吸起时的真切状况的是()【导学号：】图 2-5-5A．图甲B．图乙C．图丙D．图乙和图丙【分析】甲图、丙图中凑近磁铁N 极的大头针帽被磁化后为S 极，大头针尖都为N 极，同名磁极相排挤，甲图不正确，丙图正确．乙图大头针尖磁化后都为S 极，应相互排挤，乙图不正确．故答案为 C.【答案】C[ 能力提高 ]9．把一根条形磁铁从中间切断，我们将获取()【导学号：】A．一段只有N极，另一段只有S 极的两块磁铁B．两段均无磁性的铁块C．两段均有N极和 S 极的磁铁【分析】因为磁体的磁极是成对出现的，即磁体同时拥有N、 S 极，因此两段磁铁均有 N极和 S极， C项正确．【答案】 C10．磁铁放久了，其磁性将变弱，为了保持其磁性，我们需要给磁铁充磁．充磁的方式有两种，如图2-5-6甲、乙所示．甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中，乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间． a、 b 和 c、 d 接直流电源，正确的接线方式是()【导学号：】图 2-5-6A．a接电源正极，b 接电源负极， c 接电源正极， d 接电源负极B．a接电源正极，b 接电源负极， c 接电源负极， d 接电源正极C．a接电源负极，b 接电源正极， c 接电源正极， d 接电源负极D．a接电源负极，b 接电源正极， c 接电源负极， d 接电源正极【分析】充磁时，应使外加磁场方向与磁铁磁场方向同样．题图甲中，因磁铁放在螺线管内部，应使螺线管内部磁感线从右向左，由安培定章可知， a 接电源负极， b 接正极；题图乙中，同理可得 c 接电源正极， d 接电源负极，故 C 对．【答案】C11．如图 2-5-7 所示，用细线将两个双面刀片悬挂起来，若用条形磁铁的一端去凑近双面刀片，会发生什么现象？将条形磁铁拿开后，又会发生什么现象？说明原由．图 2-5-7【答案】双面刀片是钢制的，当条形磁铁凑近刀片刻，刀片因受磁铁的吸引作用，下端聚拢；钢制刀片被磁铁磁化后，磁性不易消逝，且刀片下端为同名磁极，同名磁极相排挤，将条形磁铁拿开后，刀片下端远离．12．一般录音机是经过一个磁头来录音的．磁头的构造如图2-5-8 所示，在一个环形铁芯上绕一组线圈，铁芯有个空隙，工作时，磁带就贴着空隙挪动．录音时，磁头线圈跟微音器相连，磁带上涂有一层磁粉，磁粉能被磁化且有剩磁．微音器的作用是把声音变化转变成电流变化，问一般录音机是依据物理学什么来工作的？【导学号：】图 2-5-8【分析】声音的变化经微音器转变为电流的变化，变化的电流流过线圈，在铁芯中产生变化的磁场，磁带经过磁头时磁粉被不一样程度地磁化，并留下剩磁，这样，声音的变化就被记录成不一样程度的磁化．【答案】看法析。

高中物理第2章磁场1指南针与远洋航海学业分层测评新人教版选修11

指南针与远洋航海( 建议用时： 45 分钟 )[ 学业达标 ]1． ( 多项选择 ) 下边是某位同学列出的磁体和磁体、磁体和电流、电流和电流之间互相作用的流程图，此中正确的选项是()【导学号：】A．磁体——磁场——磁体B．磁体——磁场——电流C．电流——电场——电流D．电流——磁场——电流【分析】磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间的作使劲都是经过磁场传达的，所以选项C错，选项A、 B、 D正确．【答案】ABD2． ( 多项选择 ) 对于磁场和磁感线的描绘，以下说法中正确的选项是()【导学号：】A．磁极之间的互相作用是经过磁场发生的，磁场是客观存在的特别物质B．磁感线能够形象地描绘磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致C．磁感线老是从磁体的N 极出发，到S 极停止的D．磁感线能够用细铁屑来显示，因此是真切存在的【分析】磁感线是为了形象地描绘磁场而设想的线，事实上其实不存在，选项D错；磁感线是闭合的曲线，选项 C 错，选项A、 B 正确．【答案】AB3．如下图，小磁针搁置在匀强磁场中，小磁针静止时的指向正确的选项是()【分析】小磁针静止时指的方向就是磁场的方向，也就是磁感线的方向，应选项B 正确．【答案】B4．对于磁场和磁感线的描绘，正确的选项是()【导学号：】A．磁感线能够形象地描绘磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向就是该点的磁场方向B．磁感线是从磁铁的N极指向 S 极C．磁极与磁极之间是直接发生作用的D．磁感线就是磁场中碎铁屑排成的曲线【分析】由磁感线的特色可知选项 A 正确；因为磁感线是闭合曲线， B 选项未明确说是在磁铁内部仍是外面，抽象地说磁铁的磁感线是从N 极指向 S 极，明显是错误的；磁极与磁极间的作用是经过磁场来发生的，选项 C错误；利用铁屑在磁场中被磁化的现象可显示磁感线的形状，但碎铁屑排成的曲线自己不是磁感线，因为磁感线实质不存在，应选项D错误．【答案】A5．以下说法正确的选项是()【导学号：】A．磁场中真切存在磁感线B．磁感线从磁体的N 极出发到 S 极停止C．磁感线能够表示磁场的强弱D．磁感线方向不表示磁场方向【分析】磁场客观存在但看不到，为了形象地描绘磁场，人们在磁场中人为地画出一些有方向的曲线，曲线的疏密程度表示磁场的强弱，曲线上每点的切线方向即是这一点的磁场方向，所以磁感线不是真切存在的，选项 A 错；磁感线既能够表示磁场强弱又能够表示磁场方向，选项C 对，选项D 错；磁场中的任何一条磁感线都是闭合的曲线，比如条形磁铁，磁体外面磁感线从N到 S，磁体内部磁感线从 S 到 N，选项 B 错．【答案】C6．对于地磁场的以下说法中，正确的选项是()【导学号：】A．地球的地磁两极与地理两深重合B．地球的地磁北极与地理北深重合C．地球的地磁北极与地理南深重合D．地球的地磁北极在地理南极邻近【分析】因为指南针N 极指向北方，由异名磁极互相吸引，可判断地理上的北极邻近是地磁场的南极，地理上的南极邻近是地磁场的北极．所以只有选项 D 正确．【答案】D7．一个磁场的磁感线如2-1-2图所示，一个小磁针被放入磁场中，则小磁针将()图 2-1-2A．逆时针转动，直到S 极指向右B．顺时针转动，直到N极指向右C．向来顺时针转动D．向来逆时针转动【分析】因为小磁针N极受磁场力的方向就是磁场的方向，应选项 B 正确．【答案】B8．( 多项选择 ) 假定能将小磁针移到地球球心邻近，则小磁针的N 极指向 () 【导学号：】A．能够依据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”进行判断B．应依据“小磁针N 极所受的磁场力的方向与该处磁场方向同样”进行判断C．指向地球的地理南极邻近D．指向地球的地理北极邻近【分析】要剖析小磁针的N 极指向，重点在于确立小磁针所在处的磁场的方向，依据地磁场的特色将地球等效为“条形磁铁”，其磁感线散布不言而喻，地球球心处磁场方向由地理北极邻近指向地理南极邻近，而小磁针N 极所受的磁场力的方向与该处磁场方向同样，所以小磁针N 极在地球球心处应指向地理南极邻近．【答案】BC[ 能力提高 ]9．经科学家研究发现：在某些细菌的细胞质中有一些磁生小体，它们相当于一个个微小磁针．实考证明：在只有地磁场而没有其余磁场作用时，小水滴中的一些细菌会连续不停地向北游动，并齐集在小水滴北面的边沿．实验中，若把这些细菌中的磁生小体当作小磁针，则它的 N极指向 ()【导学号：】A．北B．南C．西D．东【分析】在只有地磁场作用下，小磁针的N极指北．【答案】A10．假如你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直搁置的棋盘上可以挪动，但不会掉下来．本来，棋盘和棋子都是由磁性资料制成．棋子不会掉落是因为()【导学号：】A．质量小，重力能够忽视不计B．遇到棋盘对它向上的静摩擦力C．棋盘对它的吸引力与重力均衡D．它一方面遇到棋盘的吸引，另一方面还遇到空气的浮力【分析】棋子受力如下图，磁性棋子遇到棋盘的吸引力而对棋盘产生压力，棋盘对棋子有向外的弹力．重力使得棋子有向下滑动的趋向，而棋子遇到棋盘向上的静摩擦力，此力和重力均衡，使得棋子不会滑下来．因为空气浮力远小于重力，故可忽视不计．【答案】B11．如图 2-1-3 为某一磁场中画出的一条磁感线，能确立a、b两点磁场的强弱吗？为何？图 2-1-3【分析】不可以确立．因为不知道空间其余地点磁感线的散布状况，进而磁感线的疏密程度没法得悉，所以不可以判断磁场的强弱．【答案】看法析12．如图 2-1-4 所示为磁铁旁边静止的小磁针所处的地点，试判断各图中磁铁的南、北极．图 2-1-4【分析】在磁铁内部磁感线由S 极到 N 极，在磁铁外面，磁感线由N极到 S 极，依据小磁针静止时N 极指向，即可确立各磁铁的南、北极．【答案】(a) 右端为 S 极，左端为N 极(b)左端为 N 极，右端为 S 极(c)左端为 N 极，右端为 S 极(d)左端为 S 极，右端为 N 极(e)两头同为 N极或两头同为 S 极。

人教版高中物理选修11第2章第2节电流的磁场(共15张PPT)[可修改版ppt]

如果把小磁针放在环形导线的中央，由N极所指的方向可以知道环形电流中心附近磁场的方向。
观察环形电流磁感线的形状
安培定则
安培定则（也叫右手螺旋定则）（二）：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，
伸直大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
环形电流的磁场几种图：
立体图
一个环形电流的磁场与小磁针相似，故可看成小磁针来处理。
平面图
2．环形电流的磁场：两侧是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱．(如下图所示)
电流之间的相互作用力
同向电流相互吸引异向电流相互排斥
若是两个直线电流呢？
NS
NS
相吸
相吸
相斥
若两个环形电流方向相反呢？
3、通电螺线管的磁感线
通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似. 所以，我们可以把通电螺线管等效成一个条形磁铁，且大拇指的指向就ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ条形磁铁的N极！
人教版高中物理选修11第2章第2节电流的磁场(共15张PPT)
电流的磁场
一、奥斯特实验
1、现象：当导线有电流时，小磁针会发生转动。
2、实验结论：电流也能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应。
电流磁场的特点？
安培
代表人物
二、电流磁场的方向
1、直线电流的磁场：
实验方法：
使直导线穿过一块硬纸板，在硬纸板上均匀地撤一层细铁屑。轻敲硬纸板，同时给导线通电，细铁屑在磁场里被磁化，并在磁场作用下有规则地排列起来。这时细铁屑排列的形状显示出直线电流磁场磁感线的形状（图）
绘图说明
. 导线中电流向外
导线中电流向里
. 磁场方向向外
磁场方向向里

高中物理第2章磁及其应用第2节磁场的描述与磁通量学业达标测评鲁科版选修11

磁场的描绘与磁通量( 建议用时： 45 分钟 )1．磁场中随意一点的磁场方向规定为，小磁针在磁场中()A．受磁场力的方向B．北极受磁场力的方向C．南极受磁场力的方向D．受磁场力作用转动的方向【分析】物理学规定磁场中随意一点的磁场方向为小磁针北极所受磁场力的方向，或静止时小磁针北极的指向．【答案】B2．对于磁感觉强度，以下选项中正确的选项是()A．磁感觉强度是标量，但有正负B．磁感觉强度的大小由磁场自己决定C．在磁场中的同一地点，磁感觉强度能够不一样D．磁感觉强度只好用来描绘磁场的强弱【分析】磁感觉强度是矢量，因此选项 A 错．磁感觉强度是描绘磁场性质的物理量，由磁场自己决定，与其余要素没关，选项 B 对．在磁场中的同一地点，磁感觉强度的大小和方向是确立的．磁感觉强度既能够描绘磁场的强弱，也能够描绘磁场的方向，因此选项C、D错．【答案】B3．磁场中某处的磁感线如图2-2-5 所示，则 ()图 2-2-5A．a、b两处的磁感觉强度的大小不等，B a>B bB．a、b两处的磁感觉强度的大小不等，B a<B bC．同一线圈在a、 b 两处搁置，在 a 处的磁通量较大D．同一线圈在a、 b 两处搁置，在 b 处的磁通量较大【分析】在磁场中，磁感线的疏密程度反应磁感觉强度的大小，因此 b 处的磁感觉强度大于a 处的磁感觉强度，而磁通量指的是穿过磁场中某一面积的磁感线条数，Φ＝cosBSα，除了B、S的大小以外，还与二者的夹角相关，因此没法确立 b 处的磁通量与 a 处的磁通量的大小．【答案】B4．如图 2-2-6 所示，放在条形磁铁磁场中的软铁棒被磁化后的极性怎样()图 2-2-6A．C棒未被磁化B．A棒左端为N 极C．B棒左端为S 极D．C棒左端为S 极【分析】依据条形磁铁四周的磁感线散布，铁棒被磁化后N 极与该处的磁场方向一致．应选 C.【答案】C5.条形磁铁上部一小磁针均衡时N极指向如图 2-2-7 所示，假设磁铁内部也有一小磁针，均衡时如下图，则以下说法正确的选项是()【导学号：】图 2-2-7A．磁铁c端是 N 极，d端是 S 极B．磁铁c端是 S 极，d端是 N 极C．小磁针a 端是N极， b 端是S极D．小磁针a 端是S极， b 端是N极【分析】小磁针静止时N 极的指向即为该处的磁场方向，而条形磁铁外面磁感线方向是由 N 极指向 S 极，而内部是由S 极指向 N极，由小磁针静止时N极所指的方向可判断磁铁d 端是N极， c 端是S极；磁铁内部的小磁针，由内部磁场方向可判断， a 端是S极， b 端是N极．【答案】BD6．一个磁场的磁感线如图2-2-8所示，一个小磁针被放入磁场中，则小磁针将()图 2-2-8A．顺时针转动B．向左挪动C．向右挪动D．逆时针转动【分析】由磁感线的散布状况可知磁场方向水平向右，而小磁针静止时N 极所指方向与磁场方向一致，故小磁针将顺时针转动， A 对．【答案】A7.如图 2-2-9 所示，条形磁铁的外面有一圆环，在条形磁铁从上到下运动穿过圆环的过程中，磁铁外面的圆环的磁通量的变化状况是()图 2-2-9A．不变B．先变大再变小C．先变小再变大D．没法判断【分析】磁铁凑近圆环的过程中穿过圆环的磁感线条数增加，远离圆环时，穿过圆环的磁感线条数减少，因此磁通量先增大后减小．【答案】B8．将面积为0.5 m 2的单匝线圈放在磁感觉强度为×10 －2T 的匀强磁场中，线圈平面垂直于磁场方向，如图2-2-10所示，那么穿过这个线圈的磁通量为()图 2-2-10A．× 10 －2WbB． WbC．× 10 －2WbD．5×10 －2Wb【分析】－ 2－ 2Φ ＝BS＝×10×Wb＝×10 Wb.【答案】A9．如图 2-2-11 所示，S1与S2分别是半径为r 1和 r 2的齐心导体圆环，磁感觉强度为B的匀强磁场的方向与环面垂直，范围以S1为界限，则穿过环S1的磁通量为________，穿过环 S2的磁通量为________．- 让每一个人同等地提高自我图 2-2-11【分析】有效面积均为 S，Φ＝Φ2＝Bπ r .1121【答案】22 Bπ r 1Bπ r 110．面积为 0.5 m 2的闭合导线环垂直于匀强磁场搁置时，穿过环的磁通量为Wb，该磁场的磁感觉强度为 ________T．当环面转至与磁场平行时，穿过环的磁通量为________Wb，磁场的磁感觉强度为 ________T.Φ【分析】由Φ＝BS得B＝S＝错误!T ＝ T ，当环面与磁场平行时，没有磁感线穿过环，此时磁通量Φ＝0，而磁感觉强度与环搁置没关，仍为T.【答案】011．如图 2-2-12所示，某一匀强磁场磁感觉强度是B，方向沿 z 轴正向，此中 AB＝ a，BE＝ b， EF＝ c，求：图 2-2-12(1)穿过 ABCD表面的磁通量；(2)穿过 CBEF表面的磁通量；(3)穿过 DAEF表面的磁通量．【分析】(1) ABCD表面跟磁场方向平行，没有磁感线穿过，因此磁通量为0.(2)CBEF表面跟磁场垂直，故磁通量Φ＝ BS＝ Bbc.(3)穿过 DAEF表面的磁感线条数与穿过 CBEF表面的相等．【答案】 (1)0 (2) Bbc (3) Bbc。

新人教版选修11《第2章磁场》2015年单元测试卷

新人教版选修1-1《第 2 章磁场》 2015 年单元测试卷（浙江省杭州市桐庐县分水高中）一、选择题1．对于磁感觉强度，以下说法中正确的选项是（）A ．由 B=可知，B与F成正比，与IL 成反比B．由 B=可知，一小段通电导线在某处不受磁场力，则说明该处必定无磁场C．通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强D．磁感觉强度的方向就是小磁针北极受磁场力的方向2．对于磁感线和电场线的描绘，正确的有（）A．电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极B．电场线不必定闭合，磁感线必定闭合C．磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹D．沿磁感线方向磁场不停减弱3．如下图，两个齐心搁置的共面金属圆环 a 和 b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，用穿过两环的磁通量φa和φb大小关系为（）A ．φa＜φB．φa＞φC．φa=φb D ．没法比较b b4．如下图，正确标了然通电导线所受安培力 F 方向的是（）A．B．C．D．5．如下图，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成导线所受的磁场力，可采纳以下四种方法，此中不正确的选项是（θ=30 °角，导线中经过的电流为）I，为了增大A ．增大电流IB．增添直导线的长度C．使导线在纸面内顺时针转30°D．使导线在纸面内逆时针转60°6．如图，通电导线MN 与单匝矩形线圈abcd 共面，地点凑近ab 且互相绝缘．当MN中电流忽然减小时，线圈所受安培力的协力方向（）A ．向左B ．向右C ．垂直纸面向外D ．垂直纸面向里7．如下图，将一根长为l 的直导线，由中点折成直角形放在磁感觉强度为 B 的匀强磁场中，导线平面与磁感线垂直，当导线中通以电流I 后，磁场对导线的作使劲大小为（）A ．BIl B．BIl C．BIl D．BIl二、填空题8．在纸面上有一个等边三角形ABC ，在 B 、C极点处都通有同样电流的两根长直导线，导线垂直于纸面搁置，电流方向如下图，每根通电导线在三角形的 A 点产生的磁感觉强度大小为 B ，则三角形 A 点的磁感觉强度大小为．方向为．若C 点处的电流方向反向，则 A点处的磁感觉强度大小为，方向为．三、解答题9．如下图，在倾角为30°的圆滑斜面上垂直纸面搁置一根长为L ，质量为 m 的通电直导体棒，棒内电流大小为 I ，方向垂直纸面向外．以水平向右为x 轴正方向，竖直向上为y 轴正方向成立直角坐标系．（1）若加一方向垂直斜面向上的匀强磁场，使导体棒在斜面上保持静止，求磁场的磁感觉强度多大？（2）若加一方向垂直水平面向上的匀强磁场使导体棒在斜面上静止，该磁场的磁感觉强度多大．10．（电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如下图．1982 年澳大利亚制成了能把 2.2kg的弹体（包括金属杆EF的质量）加快到10km/s的电磁炮（惯例炮弹的速度约为2km/s）．若轨道宽为2m，长100m，经过的电流为10A ，则轨道间所加匀强磁场的磁感强度为多大？磁场力的最大功率为多大？（轨道摩擦不计）11．如下图，电源电动E=2V ， r=0.5 Ω，竖直导轨电阻可忽视，金属棒的质量m=0.1kg ， R=0.5 Ω，它与导轨动摩擦因数μ=0.4，导轨的宽度为0.2m，靠在导轨外面，为使金属棒不动，我们施一与纸面夹角为30°与导线垂直且向里的磁场（g=10m/s2）．求：此磁场是斜向上仍是斜向下？磁感觉强度 B 的范围是多少？12．如下图，圆滑导轨与水平面成θ角，导轨宽L ．匀强磁场磁感觉强度为B．金属杆长也为L ，质量为 m，水平放在导轨上．当回路总电流为 I1时，金属杆正好能静止．求：（ 1）B 起码多大？这时 B 的方向怎样？（ 2）若保持 B 的大小不变而将 B 的方向改为竖直向上，应把回路总电流I 2调到多大才能使金属杆保持静止？新人教版选修1-1《第 2 章磁场》 2015 年单元测试卷（浙江省杭州市桐庐县分水高中）参照答案与试题分析一、选择题1．对于磁感觉强度，以下说法中正确的选项是（）A ．由 B=可知，B与F成正比，与IL 成反比B．由 B=可知，一小段通电导线在某处不受磁场力，则说明该处必定无磁场C．通电导线在磁场中受力越大，说明磁场越强D．磁感觉强度的方向就是小磁针北极受磁场力的方向【考点】磁感觉强度．【剖析】此题考察了磁场的大小与方向，磁感觉强度B=是采纳比值法定义的， B 大小与 F、IL 没关， B由磁场自己决定，当电流方向与磁场方向不在同向来线上时，导体才遇到磁场力作用，磁场力的方向与电流、磁场垂直．【解答】解： ABC 、磁感觉强度B=是采纳比值法定义的， B 大小与 F、 IL 没关， B 由磁场自己决定，故 ABC 错误；D、据磁场方向的规定，磁场方向就是小磁针北极受磁场力的方向，故 D 正确．应选： D．【评论】对于磁感觉强度的定义式B=是要明确其定义方法、合用条件，以及各个物理量的含义，能够和电场强度的定义E=类比学习．2．对于磁感线和电场线的描绘，正确的有（）A．电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极B．电场线不必定闭合，磁感线必定闭合C．磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹D．沿磁感线方向磁场不停减弱【考点】磁感线及用磁感线描绘磁场；电场线．【专题】定性思想；推理法；磁场磁场对电流的作用．【剖析】磁感线是设想的线，没有起点也没有终点，且是闭合的曲线，磁感线的疏密表示磁场强弱．静电场中的电场线不是闭合的曲线，始于正电荷（或无量远），止于无量远（或负电荷）．【解答】解： A 、磁感线在磁体外面磁感线是N 极到 S 极，而内部则是S 极到 N 极．因此是闭合的曲线，故A错误；B、静电场中的电场线必定不闭合，磁感线必定是闭合曲线，故 B 正确；C、磁感线与小磁针在磁场力作用下的运动轨迹没关，故 C 错误；D、磁场的强弱与磁感线的方向没关，故 D 错误；应选： B．【评论】考察电场线与磁感线能否闭合，理解它们的疏密程度表示场的强弱，注意运动轨迹与电场线或感觉线没相关系．3．如下图，两个齐心搁置的共面金属圆环 a 和 b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，用穿过两环的磁通量φφ）a 和b 大小关系为（＜φ＞φC．φa=φb D ．没法比较A ．φab B．φa b【考点】磁通量．【剖析】在磁铁的外面，磁感线从N 极出发进入S 极，在磁铁内部，磁感线从S 极指向 N 极．磁感线是闭合曲线，磁铁内外总条数相等．穿过环面的磁感线方向有两种，存在抵消状况，抵消后磁感线多，磁通量大．【解答】解：依据磁感线的散布状况可知，磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外面磁感线方向向下．由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外面磁感线的总条数，而磁铁外面磁感线散布在无限大的空间，因此穿过环面的磁铁外面向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分， a 的面积小，抵消较小，则磁通量较大，因此Φa＞Φb．应选 B【评论】此题是非匀强磁场磁通量大小的比较问题，抓住抵消后节余磁通量进行比较．常有问题，中等难度．4．如下图，正确标了然通电导线所受安培力 F 方向的是（）A．B．C．D．【考点】左手定章．【剖析】正确应用左手定章是解答此题的要点，在应用时为防备惊慌失措，能够先让四指和电流方向一致，而后经过旋转手让磁感线穿过手心，从而进一步确立大拇指的指向即安培力方向．【解答】解：依据左手定章可知： A 图中安培力向下，故 A 错误；B 图中安培力向下，故 B 正确；C 图中安培力向下，故 C 错误；D 图中垂直于电流和磁场向外，故 D 错误．应选 B．【评论】要娴熟应用左手定章判断安培力方向必定平常多加练习，同时注意磁场、电流方向的表示方法．5．如下图，直导线处于足够大的匀强磁场中，与磁感线成θ=30°角，导线中经过的电流为I，为了增大导线所受的磁场力，可采纳以下四种方法，此中不正确的选项是（）A ．增大电流IB．增添直导线的长度C．使导线在纸面内顺时针转30°D．使导线在纸面内逆时针转60°【考点】安培力．【剖析】依据左手定章的内容，判断安培力的方向．左手定章的内容是：张开左手，让大拇指与四指方向垂直，而且在同一平面内，磁感线穿过掌心，四指方向与电流的方向同样，大拇指所指的方向为安培力的方向．而安培力的大小F=BIL ，且 B 与 I 垂直；若不垂直时，则将 B 沿导线方向与垂直方向进行分解．【解答】解： A 、由公式 F=BIL ，当增大电流时，可增大通电导线所受的磁场力．故 A 正确；B、由公式 F=BIL ，当增添直导线的长度时，可增大通电导线所受的磁场力．故 B 正确；C、当使导线在纸面内顺时针转30°时，导线沿磁场方向投影长度缩短，则所受磁场力变小，故 C 错误；D、当使导线在纸面内逆时针转60°时，导线沿磁场方向投影长度伸长，则所受磁场力变大，故 D 正确；因选不正确的，应选：C【评论】解决此题的要点会依据左手定章判断电流方向、磁场方向、安培力方向的关系．同时考察安培力大小公式的成立条件6．如图，通电导线MN 与单匝矩形线圈abcd 共面，地点凑近ab 且互相绝缘．当MN 中电流忽然减小时，线圈所受安培力的协力方向（）A ．向左B ．向右C ．垂直纸面向外D ．垂直纸面向里【考点】安培力；通电直导线和通电线圈四周磁场的方向．【剖析】金属线框abcd 放在导线 MN 上，导线中电流产生磁场，当导线中电流减小时，穿过线框abcd 的磁通量减小，依据楞次定律判断线框abcd 感觉电流，再由左手定章来确立所受有安培力方向．【解答】解：金属线框abcd 放在导线MN 上，导线中电流产生磁场，依据安培定章判断可知，线框abcd 左右双侧磁场方向相反，线框左边的磁通量小于线框右边的磁通量，磁通量存在抵消的状况．若MN 中电流忽然减小时，穿过线框的磁通量将减小．依据楞次定律可知，感觉电流的磁场要阻挡磁通量的变化，则线框 abcd 感觉电流方向为顺时针，再由左手定章可知，左边遇到的安培力水平向右，而右边的安培力方向也水平向右，故安培力的协力向右．故 B 正确， ACD 错误．应选 B【评论】此题运用楞次定律判断电磁感觉中导体的运动方向，也能够依据因果关系，运用安培定章、楞次定律和左手定章循规蹈矩进行剖析判断．7．如下图，将一根长为l 的直导线，由中点折成直角形放在磁感觉强度为 B 的匀强磁场中，导线平面与磁感线垂直，当导线中通以电流I 后，磁场对导线的作使劲大小为（）A ．BIl B．BIl C．BIl D．BIl【考点】安培力．【剖析】由安培力公式F=BIL 进行计算，注意式中的L 应为等效长度．【解答】解：当 L 的直导线，由中点折成直角形时，有效长度为：因为磁场和导线垂直，依据安培力公式F=BIL ，解得：，故ABD错误，C正确．应选： C【评论】对于安培力公式F=BIL 要明确其合用条件以及公式中各个物理量的含义．二、填空题8．在纸面上有一个等边三角形ABC ，在 B 、C 极点处都通有同样电流的两根长直导线，导线垂直于纸面搁置，电流方向如下图，每根通电导线在三角形的 A 点产生的磁感觉强度大小为 B ，则三角形 A 点的磁感觉强度大小为B．方向为垂直于BC向右．若C点处的电流方向反向，则A点处的磁感觉强度大小为B，方向为垂直于BC向下．【考点】磁感觉强度；通电直导线和通电线圈四周磁场的方向．【剖析】依据右手螺旋定章得出两根通电导线在 C 点的磁感觉强度的方向，依据平行四边形定章得出合场强的大小．【解答】解：依据安培定章可知，导线 A 在 C 处产生的磁场方向垂直于AC 方向向右，导线 B 在 C 处产生的磁场方向垂直于 BC 方向向右，如图，依据平行四边形定章获得， C 处的总磁感觉强度为 B 总=2Bcos30 °=B．方向平行于 BC 向右，当 C 点处的电流方向反向，则 A 点处的磁感觉强度大小，同理，两夹角为120°，则合磁感觉强度大小为 B ，方向垂直 BC 向下故答案为：B，平行于 BC 向右， B ，垂直 BC 向下．【评论】解决此题的要点掌握右手螺旋定章判断通电电流四周的磁场方向，以及知道磁感觉强度是矢量，合成按照平行四边形定章．三、解答题9．如下图，在倾角为30°的圆滑斜面上垂直纸面搁置一根长为L ，质量为 m 的通电直导体棒，棒内电流大小为 I ，方向垂直纸面向外．以水平向右为x 轴正方向，竖直向上为y 轴正方向成立直角坐标系．（1）若加一方向垂直斜面向上的匀强磁场，使导体棒在斜面上保持静止，求磁场的磁感觉强度多大？（2）若加一方向垂直水平面向上的匀强磁场使导体棒在斜面上静止，该磁场的磁感觉强度多大．【考点】安培力；磁感觉强度．【剖析】对棒受力剖析，依据左手定章来确立安培力方向，联合安培力大小表达式，依照力的合成法例，即可求解．【解答】解：（ 1）B 垂直斜面向上时，导体受力争（右1）F=ILBF=mgsin θ可得； B==（ 2） B 竖直向上时，导体受力争（右2）F=ILBmg=Ncos θF=Nsin θ可得：B==答：（1）若加一方向垂直斜面向上的匀强磁场，使导体棒在斜面上保持静止，则磁场的磁感觉强度；（ 2）若加一方向垂直水平面向上的匀强磁场使导体棒在斜面上静止，该磁场的磁感觉强度．【评论】考察受力剖析，掌握力的合成方法，理解左手定章及安培力的大小表达式应用．10．（电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如下图．1982 年澳大利亚制成了能把 2.2kg的弹体（包括金属杆EF的质量）加快到10km/s的电磁炮（惯例炮弹的速度约为2km/s）．若轨道宽为2m，长100m，经过的电流为 10A ，则轨道间所加匀强磁场的磁感强度为多大？磁场力的最大功率为多大？（轨道摩擦不计）【考点】安培力；电功、电功率．【剖析】（ 1）由运动学2ax=v 2﹣ v02可得弹体的加快度，由F=BIL可求安培力，从而由牛顿第二定律可得磁感觉强度．（ 2）速度最大时磁场力的功率最大．【解答】解：（ 1）由运动学2ax=v 2﹣ v02 可得弹体的加快度为：；安培力为F=BIL ，从而由牛顿第二定律可得：BIL=ma解得： B=；（3）速度最大时磁场力的功率最大：P m=Fv=BILv=5.5 ×104×10×2×10×103W=1.1 ×1010W ．答：（1）轨道间所加匀强磁场的磁感觉强度为55T；（2）磁场力的最大功率为 1.1×1010W ．【评论】此题要点是运动学的应用，由运动学获得加快度才能获得磁感觉强度．11．如下图，电源电动E=2V ， r=0.5 Ω，竖直导轨电阻可忽视，金属棒的质量m=0.1kg ， R=0.5 Ω，它与导轨动摩擦因数μ=0.4，导轨的宽度为0.2m，靠在导轨外面，为使金属棒不动，我们施一与纸面夹角为30°与导线垂直且向里的磁场（g=10m/s 2）．求：此磁场是斜向上仍是斜向下？磁感觉强度 B 的范围是多少？【考点】安培力．【剖析】导体棒受重力、轨道的弹力、安培力和摩擦力处于均衡，依据受力均衡，判断出安培力的方向，从而得出磁感觉强度的方向．摩擦力的方向可能向上，也有可能向下，依据共点力均衡求出安培力的大小范围，从而得出 B 的大小范围．【解答】解：以静止的金属棒为研究对象，画出其侧视图，受力如图．要使金属棒静止，通电金属棒所受安培力必定要有向左的重量，由左手定章判断磁场方向应斜向下，依据均衡条件，若摩擦力方向向上，则： B 1ILsin30 °+μB1ILcos30 °=mg若摩擦力方向向下，则：B2ILsin30 °﹣μB 2ILcos30 °=mg此中电流I=代入数据解得：B1=3T ，B 2=16.3T故所求磁感觉强度的范围3T≤B ≤16.3T答：此磁场是斜向下；磁感觉强度 B 的范围是3T≤B ≤16.3T ．【评论】解决此题的要点会将立体图变换为平面图，利用共点力均衡求出安培力的范围，从而得出磁感觉强度的范围．12．如下图，圆滑导轨与水平面成θ角，导轨宽L ．匀强磁场磁感觉强度为B．金属杆长也为L ，质量为 m，水平放在导轨上．当回路总电流为 I1时，金属杆正好能静止．求：（ 1）B 起码多大？这时 B 的方向怎样？（ 2）若保持 B 的大小不变而将 B 的方向改为竖直向上，应把回路总电流I 2调到多大才能使金属杆保持静止？【考点】安培力；共点力均衡的条件及其应用；左手定章．【专题】共点力作用下物体均衡专题．【剖析】带电金属杆进行受力剖析，除重力、支持力外，还有在磁场中遇到安培力，三力处于均衡状态．由此可知安培力的方向，从而由左手定章来确立磁场的方向，由均衡可得安培力的大小，能够算出磁场的强度．仅对磁场方向改变时，安培力的方向也跟着改变，利用均衡条件来求出电流的大小．【解答】解：（ 1）只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小， B 也最小．依据左手定章，这时 B 应垂直于导轨平面向上，大小知足： BI 1L=mgsin θ，（2）当 B 的方向改为竖直向上时，这时安培力的方向变成水平向右，沿导轨方向协力为零，得 BI 2Lcosθ=mgsin θ【评论】要会划分左手定章与右手定章：左手定章是判断磁场力的，而右手定章是判断感觉电流方向的．同时还利用三力均衡知识来求解．。

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电流的磁场
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[学业达标]
1．下列说法中错误的是( )
A．磁场是一种看不见、摸不着的物质
B．磁极间的相互作用是通过磁场进行的
C．磁铁吸引铁钉、铁屑的作用是通过磁场进行的
D．磁场只存在于磁铁内部
【解析】磁场是磁体周围存在的一种物质．磁极间相互作用就是通过磁场进行的，A、B、C均正确，磁场在磁铁内外部都存在，D错误．故选D.
【答案】 D
2．(多选)关于磁场，下列说法正确的是( )
A．磁场的基本性质是对放入其中的磁体和电流有力的作用
B．磁场看不见、摸不着，实际不存在，而是人们假想出来的一种物质
C．磁场是客观存在的一种特殊的物质形态
D．磁场的存在与否取决于人的思想，想其有则有，想其无则无
【解析】由磁场的定义和磁体或电流周围存在一种特殊物质，可以对其中的磁体和电流有力的作用，这种特殊物质为磁场，故选项A、C正确．
【答案】AC
3．在导线周围放置些小磁针，关于奥斯特的发现，下列说法错误的是( )
A．当导线中有电流并与小磁针平行放置时，小磁针的方向会发生偏转
B．当导线中电流方向发生改变时，小磁针的指向也会发生改变
C．小磁针方向发生改变说明电流能够产生磁场，使人们认识到电和磁之间存在着联系D．小磁针方向发生偏转是因为地球对小磁针的磁力在改变
【解析】奥斯特实验的结果是，当导线中有电流并与小磁针平行放置时，小磁针的方向会发生偏转，并不是因为地球对小磁针的磁力在改变，A、B、C正确，D错误．【答案】 D
4.(多选)一束带电粒子在水平方向沿虚线飞过磁针正上方，并与磁针方向平行，能使磁针S极转向读者，那么这束带电粒子可能是( )
【导学号：18792015】
图219
A．向右飞的正粒子B．向左飞的负粒子
C．向右飞的负粒子D．向左飞的正粒子
【解析】带电粒子在水平方向沿虚线方向飞过小磁针的正上方，并与磁针方向平行，S极转向读者，则可知电流在小磁针所在处产生的磁场是垂直纸面向里的，依据安培定则可判断，电流方向水平向右．因此，如果这束带电粒子是正粒子，则向右飞行；如果是负粒子则向左飞行．所以AB正确．
【答案】AB
5．(多选)如图2110所示是几种常见磁场的磁感线分布示意图，下列说法正确的是( )
图2110
A．(a)图中a端是磁铁的S极，b端是磁铁的N极
B．(a)图中a端是磁铁的N极，b端是磁铁的S极
C．(b)图是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是N极．d端是S极
D．(b)图是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是S极，d端是N极
【解析】题图(a)是条形磁铁外部磁感线分布示意图，外部磁场的磁感线是从磁铁的N极出来，进入磁铁的S极，故A正确，B错误．题图(b)是两异名磁极间的磁感线分布示意图，磁感线仍然是从N极出来，进入磁铁的S极，故C错误，D正确．
【答案】AD
6.磁感线分布如图2111，下列说法正确的是( )
图2111
A．A处磁场最强
B．B处磁场最强
C．C处无磁场
D．以上说法都不对
【解析】磁感线密处磁场强，无磁感线处同样存在磁场．
【答案】 A
7．我国古代所用的导航工具罗盘的工作原理是( )
A．同名磁极相斥，异名磁极相吸
B．磁场的方向为小磁针静止时北极的受力方向
C．磁体的磁场磁极处最强
D．磁感线是闭合的曲线
【解析】地球是个大磁体，并且地理北极与地磁南极基本重合，罗盘相当于小磁针，当罗盘静止时，在地磁场的作用下其N极指北．所以选项B正确．
【答案】 B
8.如图2112所示为磁场、磁场作用力演示仪中的亥姆霍兹线圈，在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当亥姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时，则( )
图2112
A．小磁针N极向里转
B．小磁针N极向外转
C．小磁针在纸面内向左摆动
D．小磁针在纸面内向右摆动
【解析】由安培定则可知，螺线管内部的磁感线向里，小磁针N极的受力方向即为该处的磁场方向．
【答案】 A
[能力提升]
9.通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针，磁针指向如图2113所示，则( )
图2113
A．螺线管的P端为N极，a接电源的正极
B．螺线管的P端为N极，a接电源的负极
C．螺线管的P端为S极，a接电源的正极
D．螺线管的P端为S极，a接电源的负极
【解析】由小磁针静止时N极指向可判定螺线管内部磁场方向由Q指向P，由安培定则可判定P端为N极，电流由b流入螺线管，即b接电源正极，a接负极，故B项正确．【答案】 B
10．磁铁的磁性变弱，需要充磁．充磁的方式有两种，如图2114(甲)是将条形磁铁穿在通电螺线管中，(乙)图是将条形磁铁夹在电磁铁之间，a、b和c、d接直流电源．下列接线正确的是( )
【导学号：18792016】
图2114
A．a接电源正极，b接电源负极，c接电源正极，d接电源负极
B．a接电源正极，b接电源负极，c接电源负极，d接电源正极
C．a接电源负极，b接电源正极，c接电源正极，d接电源负极
D．a接电源负极，b接电源正极，c接电源负极，d接电源正极
【解析】充磁时应该使螺线管产生的磁场与磁铁的磁场方向一致，注意通电螺线管内部和外部磁感线的方向特点，根据安培定则可以判断a、d接电源正极，b、c接电源负极，所以B正确．
【答案】 B
11．(多选)以下情况中能比较正确地反映奥斯特实验结果的是( )
A．电流由南向北时，其下方的小磁针N极偏向东边
B．电流由东向西时，其下方的小磁针N极偏向南边
C．电流由南向北时，其下方的小磁针N极偏向西边
D．电流由东向西时，其下方的小磁针N极偏向北边
【解析】电流沿南北方向时，其下方小磁针才沿东西方向，没有电流或电流由西向东时其下方小磁针都沿南北方向，电流由东向西时，由安培定则可判断其下方向的小磁针N 极偏向南方．故B、C正确．
【答案】BC
12．如图2115所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( )
【导学号：18792017】
图2115
A．N极竖直向上B．N极竖直向下
C．N极沿轴线向左D．N极沿轴线向右
【解析】沿OO′方向看，金属环顺时针转动，因带负电，负电荷顺时针转动，等效电流的方向为逆时针，由安培定则知过圆心的磁感线从O′指向O，所以小磁针最后N极沿轴线向左，选项C正确．
【答案】 C
13．若地磁场是由地球表面带电产生的，则地球表面带电情况为( )
A．正电
B．负电
C．南半球为正电，北半球为负电
D．无法确定
【解析】假定地磁场是由环形电流形成的，由于地磁场的N极在地理南极附近，则由安培定则可知，环形电流的方向为由东向西．但由于地球的自转方向为自西向东，所以要想形成由东向西的环形电流，则地球表面必须带负电．
【答案】 B
14.(多选)如图2116所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于南、北方向带有电荷的两块雷雨云，在放电的过程中，两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则关于A、B的带电情况说法中，正确的是( )
图2116
A．带同种电荷B．带异种电荷
C．B带正电D．A带正电
【解析】云层间的闪电必须发生在异种电荷之间，且放电过程中在放电通道上形成等效电流．由于闪电必须发生在异种电荷之间，故选项A错误，选项B正确．由题意知，放电过程相当于有电流从小磁针的下方通过，由小磁针N极转向纸里可知，小磁针所在处的磁场方向指向纸里，由于该位置在等效电流上方，故由安培定则可知电流方向由A→B，则A带正电，B带负电，即选项D正确．因此四种说法中正确的是选项B、D.
【答案】BD。