1．關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說法正確的是( )
A．一切磁現(xiàn)象都起于運動電荷，一切磁作用都是運動電荷通過磁場而發(fā)生的
B．除永久磁鐵外，一切磁場都是由運動電荷產(chǎn)生的
C．據(jù)安培的分子電流假說，在外界磁場的作用下，物體內(nèi)部分子電流取向變得大致相同時，物體就被磁化，兩端形成磁極
D．有磁必有電，有電必有磁
解析：選AC.任何物質(zhì)的原子的核外電子繞核運動形成分子電流，分子電流使每個物質(zhì)分子相當于一個小磁體．當各分子電流的取向大致相同時，物質(zhì)對外顯磁性，所以一切磁現(xiàn)象都于運動電荷，A、C正確，B錯誤．靜電場不產(chǎn)生磁場，D錯誤．
2．關(guān)于磁感線下列說法正確的是( )
A．磁感線是磁場中實際存在的線
B．條形磁鐵磁感線只分布于磁鐵外部
C．當空中存在幾個磁場時，磁感線有可能相交
D．磁感線上某點的切線方向就是放在這里的小磁針N極受力的方向
解析：選D.磁感線是假想的線，故A錯；磁感線是閉合的曲線，磁鐵外部、內(nèi)部均有磁感線，故B錯；磁感線永不相交，故C錯；根據(jù)磁感線方向的規(guī)定知D對．
3.
圖3－3－15
如圖3－3－15所示，帶負電的金屬圓盤繞軸OO′以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，在盤左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡的位置是( )
A．N極豎直向上
B．N極豎直向下
C．N極沿軸線向右
D．N極沿軸線向左
解析：選C.等效電流的方向與轉(zhuǎn)動方向相反，由安培定則知軸線上的磁場方向向右，所以小磁針N極受力向右，故C正確．
圖3－3－16
(2011年深圳中學(xué)高二檢測)如圖3－3－16所示，兩根非�？拷一ハ啻怪钡拈L直導(dǎo)線，當通以如圖所示方向的電流時，電流所產(chǎn)生的磁場在導(dǎo)線所在平面內(nèi)的哪個區(qū)域內(nèi)方向是一致且向里的( )
A．區(qū)域Ⅰ
B．區(qū)域Ⅱ
C．區(qū)域Ⅲ
D．區(qū)域Ⅳ
解析：選A.根據(jù)安培定則可判斷出區(qū)域Ⅰ的磁場是一致且向里的．
5．如圖3－3－17所示，
圖3－3－17
線圈平面與水平方向夾角θ＝60°，磁感線豎直向下，線圈平面面積S＝0.4 2，勻強磁場磁感應(yīng)強度B＝0.6 T，則穿過線圈的磁通量Φ為多少？
解析：法一：把S投影到與B垂直的方向，則Φ＝B•Scos θ＝0.6×0.4×cos 60° Wb＝0.12 Wb.
法二：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⊥，B∥不穿過線圈，且B⊥＝Bcos θ，則Φ＝B⊥S＝Bcos θ•S＝0.6×0.4×cos 60° Wb＝0.12 Wb.
答案：0.12 Wb
一、選擇題
1．下列關(guān)于磁通量的說法，正確的是( )
A．磁通量是反映磁場強弱和方向的物理量
B．某一面積上的磁通量是表示穿過此面積的磁感線的總條數(shù)
C．在磁場中所取的面積越大，該面上磁通量越大
D．穿過任何封閉曲面的磁通量一定為零
解析：選BD.磁通量Φ是磁感應(yīng)強度B與垂直于磁場方向的面積S的乘積，即Φ＝BS，亦表示穿過磁場中某面積S的磁感線的總條數(shù)，Φ只有大小，沒有方向，是標量．由此可知選項A錯誤，B正確。
磁通量Φ的大小由B、S共同決定，所以面積大，Φ不一定大，由此可知選項C錯誤．由于磁感線是閉合曲線，所以只要有磁感線穿入封閉曲面，如一個球面，則該磁感線必然從該曲面穿出，由此可知選項D正確．
2．如圖3－3－18所示為磁場、磁場作用力演
圖3－3－18
示儀中的赫姆霍茲線圈，在線圈中心處掛上一個小磁針，且與線圈在同一平面內(nèi)，則當赫姆霍茲線圈中通以如圖所示方向的電流時( )
A．小磁針N極向里轉(zhuǎn)
B．小磁針N極向外轉(zhuǎn)
C．小磁針在紙面內(nèi)向左擺動
D．小磁針在紙面內(nèi)向右擺動
解析：選A.由安培定則可知，小磁針處的磁感線方向垂直紙面向里，所以小磁針N極將指向里，故A正確.
3．假設(shè)一個電子在地球表面隨地球自轉(zhuǎn)，則( ) 新標第一網(wǎng)
A．它由東向西繞赤道運動能產(chǎn)生與地磁場相似的磁場
B．它由西向東繞赤道運動能產(chǎn)生與地磁場相似的磁場
C．它由南向北繞子午線運動能產(chǎn)生與地磁場相似的磁場
D．它由北向南繞子午線運動能產(chǎn)生與地磁場相似的磁場
解析：選B.形成地磁場的環(huán)形電流應(yīng)該是自東向西，電子運動形成環(huán)形電流，它的繞行方向是自西向東．
4．有一束電子流沿x軸正方向高速運動，
圖3－3－19
如圖3－3－19所示，電子流在z軸上的P點所產(chǎn)生的磁場方向是沿( )
A．y軸正方向 B．y軸負方向
C．z軸正方向 D．z軸負方向
解析：選A.等效電流方向沿x軸負方向，由安培定則可知A正確．
5．如圖3－3－20所示，三條長直導(dǎo)線都通以垂直
圖3－3－20
于紙面向外的電流，且I1＝I2＝I3，則距三導(dǎo)線等距的A點的磁場方向為( )
A．向上 B．向右
C．向左 D．向下
解析：選B.I2與I3的磁場在A處矢量和是0，故只有I1的磁場．
6.
圖3－3－21
在同一平面有四根彼此絕緣的通電直導(dǎo)線，如圖3－3－21所示，四根導(dǎo)線中電流i4＝i3>i2>i1，要使O點磁場增強，則應(yīng)切斷哪一根導(dǎo)線中的電流( )
A．i1 B．i2
C．i3 D．i4
解析：選D.由安培定則可以判斷出i1、i2、i3在O點處產(chǎn)生的磁場均是向里的，只有i4在O點產(chǎn)生的磁場向外，會使合磁場減弱，所以只要切斷i4，就會使O點的磁場增強．
7．(2011年江蘇南京高二檢測)在磁感應(yīng)強度大小為B0，方向豎直向上的勻強磁場中，水平放置一根長通電直導(dǎo)線，電流的方向垂直于紙面向里，如圖3－3－22所示，a、b、c、d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點，在這四點中( )
圖3－3－22
A．c、d兩點的磁感應(yīng)強度大小相等
B．a(chǎn)、b兩點的磁感應(yīng)強度大小相等
C．c點的磁感應(yīng)強度的值最小
D．b點的磁感應(yīng)強度的值最大
解析：選C.直導(dǎo)線中的電流在圓周上的a、b、c、d各點產(chǎn)生的磁場的方向沿順時針切線，磁感應(yīng)強度大小相同，由矢量疊加可知C正確．
8．如圖3－3－23所示，ab是水平面上一個圓的直徑，在過ab的豎直平面內(nèi)有一根通電導(dǎo)線ef.已知ef平行于ab，當ef豎直向上平移時，電流磁場穿過圓面積的磁通量將( )
圖3－3－23
A．逐漸增大 B．逐漸減小
C．始終為零 D．不為零，但保持不變
解析：選C.穿過圓的直徑ab內(nèi)側(cè)的磁通量和穿過外側(cè)的磁通量方向相反，由對稱性可知兩部分的磁通量大小相等，故整個圓中合磁通量為0.當ef豎直向上平移時，兩部分的磁通量依然大小相等，一正一負，合磁通量始終為零．
9．如圖3－3－24所示，兩個同樣的導(dǎo)線環(huán)同軸平行懸掛，相隔一小段距離．當同時給兩個線圈同方向電流時，兩導(dǎo)線環(huán)將( )
圖3－3－24
A．吸引 B．排斥
C．保持靜止 D．邊吸引邊轉(zhuǎn)動
解析：選A.兩環(huán)形電流等效成小磁針，根據(jù)磁極間的相互作用可知，兩者相吸，A對．
二、計算題
10．如圖3－3－25所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B＝2.0 T，并指向x軸正方向，若ab＝40 c，bc＝30 c，ae＝50 c，試求通過面積S1(abcd)、S2(befc)和S3(aefd)的磁通量分別為Φ1、Φ2、Φ3分別是多少？
圖3－3－25
解析：因為磁感應(yīng)強度的方向沿x軸正方向，與abcd面垂直，所以Φ1＝BS1＝2.0×0.4×0.3 Wb＝0.24 Wb.
befc面與磁感應(yīng)強度方向平行，所以Φ2＝0.
aefd面在垂直磁感應(yīng)強度方向的投影面積為S1，
所以Φ3＝Φ1＝BS1＝0.24 Wb.
答案：0.24 Wb 0 0.24 Wb
11．如圖3－3－26所示，勻強磁場磁感應(yīng)強度為B，矩形線圈長為2L，寬為L，開始時矩形線圈與磁場垂直，且一半在勻強磁場中，另一半在勻強磁場外，若要線圈以ab邊為軸轉(zhuǎn)動60°，求線圈磁通量的變化．
圖3－3－26
解析：原的磁通量
Φ1＝BS＝BL2
轉(zhuǎn)過60°時，由數(shù)學(xué)知識可知dc邊恰好離開磁場，此時Φ2＝0
∴ΔΦ＝Φ2－Φ1＝BL2.
答案：BL2
12．邊長為10 c的正方形線圈，固定在勻強磁場中，磁場方向與線圈平面夾角θ＝30°，如圖3－3－27所示，磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律為：B＝2＋3t(T)，則在第1 s內(nèi)穿過線圈的磁通量變化量ΔΦ.
圖3－3－27
解析：t＝0時，B0＝2 T
t＝1 s時，B1＝(2＋3×1)T＝5 T
由Φ＝BS⊥得：
ΔΦ＝ΔBSsin30°＝(B1－B0)L2sin30°
＝(5－2)×0.12×12＝1.5×10－2 (Wb)．
答案：1.5×10－2 Wb
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