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人教版 (新课标)选修33 几种常见的磁场课后练习题
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这是一份人教版 (新课标)选修33 几种常见的磁场课后练习题，共8页。
A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，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
B．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的
C．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场
D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交
2．[多选]下列关于磁现象的电本质的说法中，正确的是( )
A．一切磁现象都源于电流或运动电荷
B．静止的电荷也能产生磁场
C．永磁体的磁场是固有的，与运动电荷或电流无关
D．在外磁场作用下物体内分子电流取向大致相同时物体就被磁化了
3．如图所示为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是
( )．
A．①③ B．②③
C．①④ D．②④
4.有一束电子流沿y轴正方向高速运动，如图所示，电子流在z轴上P点处所产生的磁场方向沿( )
A．x轴正方向 B．x轴负方向
C．z轴正方向 D．z轴负方向
5.（多选）如图所示为某磁场的一条磁感线，其上有A、B两点，则( )
A．A、B两点的磁感应强度方向相同
B．B点的磁感应强度一定大
C．因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度一样大
D．条件不足，无法判断A、B两点的磁感应强度大小
6．[多选]下图表示磁场的磁感线，依图分析磁场中a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大的是( )
7．如图所示，电流从A点分两路通过对称的环形分路汇合于B点，在环形分路的中心O处的磁感应强度为( )
A．垂直环形分路所在平面，且指向“纸内”
B．垂直环形分路所在平面，且指向“纸外”
C．在环形分路所在平面内指向B
D．零
8.（多选）.如图所示，一个电子沿逆时针方向做圆周运动，则由于电子的运动将( )
A．不产生磁场
B．在圆周的内侧、外侧均产生磁场
C．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直于纸面向里
D．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直于纸面向外
9.[多选]如图所示，A和B为两根互相平行的长直导线，通以同方向等大电流，虚线C为在A和B所确定的平面内与A、B等距的直线，则下列说法正确的是( )
A．两导线间的空间不存在磁场
B．虚线C处磁感应强度为零
C．AC间磁感应强度垂直纸面向里
D．CB间磁感应强度垂直纸面向外
10..三根完全相同的长直导线互相平行，它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，导线中通有大小和方向都相同的电流，如图所示．已知每根通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度大小与该导线的距离成反比，通电导线b在d处所产生的磁场的磁感应强度大小为B，则三根通电导线产生的磁场在d处的合磁感应强度大小为( )
A．2B B．3B
C．2.1B D．3.8B
11．某区域存在如图所示的磁场，其中小圆面积为S1，内有垂直纸面向外的磁场，磁感应强度的大小为B1，大圆面积为S2，大圆与小圆之间有垂直纸面向里的磁场，磁感应强度的大小为B2，已知B2＞B1，S2＞2S1，则该区域内磁通量Φ的大小等于( )
A．(B1＋B2)S2 B．(B2－B1)S2
C．B2S2－B1S1 D．B2S2－(B1＋B2)S1
12．如图所示，大圆导线环A中通有电流I，方向如图，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，若为零，为什么？若不为零，则磁通量是穿出来还是穿进去？
13.如图所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长为L＝0.20 m的正方形，放在磁感应强度为B＝0.50 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？
3.3几种常见的磁场基础课时针对练习答案
1．关于磁感线的描述，下列说法中正确的是( )．
A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，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
B．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的
C．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场
D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交
解析 磁感线上每一点的切线方向表示磁场方向，即小磁针静止时北极所指的方向，所以A正确；磁感线是为了形象地描述磁场而假想的一簇有方向的闭合曲线，实际上并不存在，细铁屑可以显示出其形状，但那并不是磁感线，B错；磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线是假想的人为画出的曲线，两条磁感线的空隙处也存在磁场，C错；在磁铁外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，磁感线不相交，所以D不正确．
答案 A
2．[多选]下列关于磁现象的电本质的说法中，正确的是( )
A．一切磁现象都源于电流或运动电荷
B．静止的电荷也能产生磁场
C．永磁体的磁场是固有的，与运动电荷或电流无关
D．在外磁场作用下物体内分子电流取向大致相同时物体就被磁化了
解析： 磁体的磁场是由于磁体内部的分子电流形成的，而电流的磁场由运动电荷产生。答案：AD
3．如图所示为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是
( )．
A．①③ B．②③
C．①④ D．②④
解析 由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向，①正确、②错误．③和④为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，可判断出④正确、③错误．故正确选项为C.答案 C
4.有一束电子流沿y轴正方向高速运动，如图所示，电子流在z轴上P点处所产生的磁场方向沿( )
A．x轴正方向 B．x轴负方向
C．z轴正方向 D．z轴负方向
解析：电子流沿y轴正方向运动，电流方向沿y轴负方向，用安培定则可以判定P点的磁场方向沿x轴负方向．
答案：B
5.（多选）如图所示为某磁场的一条磁感线，其上有A、B两点，则( )
A．A、B两点的磁感应强度方向相同
B．B点的磁感应强度一定大
C．因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度一样大
D．条件不足，无法判断A、B两点的磁感应强度大小
解析：由磁场中一根磁感线无法判断磁场强弱，故D正确，由题图可知A、B两点的磁感应强度方向相同，故A正确．
答案：AD
6．[多选]下图表示磁场的磁感线，依图分析磁场中a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大的是( )
解析： 磁感线的疏密可表示磁感应强度的大小。
答案：AC
7．如图所示，电流从A点分两路通过对称的环形分路汇合于B点，在环形分路的中心O处的磁感应强度为( )
A．垂直环形分路所在平面，且指向“纸内”
B．垂直环形分路所在平面，且指向“纸外”
C．在环形分路所在平面内指向B
D．零
解析： 将圆环分成上下两半研究，根据安培定则，上半圆电流在O点产生的磁场方向向里，下半圆电流在O点产生的磁场方向向外，由于电流大小相等，产生的两个磁感应强度大小相等，则O点的合磁感应强度为零。
答案：D
8.（多选）.如图所示，一个电子沿逆时针方向做圆周运动，则由于电子的运动将( )
A．不产生磁场
B．在圆周的内侧、外侧均产生磁场
C．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直于纸面向里
D．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直于纸面向外
解析：电子沿逆时针方向做圆周运动，形成的电流方向为顺时针方向，根据安培定则可判断电子的运动将在圆周的内侧、外侧均产生磁场，且圆心处的磁场方向垂直于纸面向里，选项B、C正确．
答案：BC
9.[多选]如图所示，A和B为两根互相平行的长直导线，通以同方向等大电流，虚线C为在A和B所确定的平面内与A、B等距的直线，则下列说法正确的是( )
A．两导线间的空间不存在磁场
B．虚线C处磁感应强度为零
C．AC间磁感应强度垂直纸面向里
D．CB间磁感应强度垂直纸面向外
解析：设电流A、B在空间产生的磁场分别为BA、BB，根据安培定则，电流A在AB间产生的磁场垂直纸面向里，而电流B在AB间产生的磁场垂直纸面向外，又因IA＝IB，故在AC区，BA＞BB，合磁场方向垂直于纸面向里，在BC区，BA＜BB，合磁场方向垂直于纸面向外，中线C处BA＝BB，合磁场为零，综上所述，正确的选项为B、C、D。
答案：BCD
10..三根完全相同的长直导线互相平行，它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，导线中通有大小和方向都相同的电流，如图所示．已知每根通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度大小与该导线的距离成反比，通电导线b在d处所产生的磁场的磁感应强度大小为B，则三根通电导线产生的磁场在d处的合磁感应强度大小为( )
A．2B B．3B
C．2.1B D．3.8B
解析：设a、b、c三根通电导线在d处产生的磁场的磁感应强度大小分别为Ba、Bb和Bc，正方形的边长为l，则有Bb＝B＝eq \f(kI,\r(2)l)＝eq \f(\r(2)kI,2l)，Ba＝Bc＝eq \f(kI,l)，又Ba与Bc的矢量和为Bac＝eq \f(\r(2)kI,l)＝2B，且方向与Bb方向相同，故d处的合磁感应强度大小为B合＝Bb＋Bac＝3B，选项B正确．
答案：B
11．某区域存在如图所示的磁场，其中小圆面积为S1，内有垂直纸面向外的磁场，磁感应强度的大小为B1，大圆面积为S2，大圆与小圆之间有垂直纸面向里的磁场，磁感应强度的大小为B2，已知B2＞B1，S2＞2S1，则该区域内磁通量Φ的大小等于( )
A．(B1＋B2)S2 B．(B2－B1)S2
C．B2S2－B1S1 D．B2S2－(B1＋B2)S1
解析： 设穿过线圈向外的磁通量为正值，则有Φ1＝B1S1；而穿过线圈向里的磁通量为Φ2＝－B2(S2－S1)。则该区域内的磁通量Φ＝B1S1－B2(S2－S1)＝－[B2S2－(B1＋B2)S1]，负号表示穿过线圈的磁通量的方向，故D正确，A、B、C错误。
答案：D
12．如图所示，大圆导线环A中通有电流I，方向如图，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，若为零，为什么？若不为零，则磁通量是穿出来还是穿进去？
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，环形电流A产生的磁场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，B环有一半在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，故磁通量不为零，是穿进去的．
答案 见解析
13.如图所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长为L＝0.20 m的正方形，放在磁感应强度为B＝0.50 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？
解析：线圈横截面是正方形时的面积
S1＝L2＝(0.20)2 m2＝4.0×10－2 m2.
穿过线圈的磁通量Φ1＝BS1＝0.50×4.0×10－2 Wb＝2.0×10－2 Wb.
截面形状为圆形时，其半径r＝eq \f(4L,2π)＝eq \f(2L,π)，
截面积大小S2＝π(eq \f(2L,π))2＝eq \f(16,100π) m2.
穿过线圈的磁通量
Φ2＝BS2＝0.50×eq \f(16,100π) Wb＝2.55×10－2 Wb.
所以磁通量的变化量
ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(2.55－2.0)×10－2 Wb＝5.5×10－3 Wb.
答案：5.5×10－3 Wb
A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，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
B．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的
C．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场
D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交
2．[多选]下列关于磁现象的电本质的说法中，正确的是( )
A．一切磁现象都源于电流或运动电荷
B．静止的电荷也能产生磁场
C．永磁体的磁场是固有的，与运动电荷或电流无关
D．在外磁场作用下物体内分子电流取向大致相同时物体就被磁化了
3．如图所示为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是
( )．
A．①③ B．②③
C．①④ D．②④
4.有一束电子流沿y轴正方向高速运动，如图所示，电子流在z轴上P点处所产生的磁场方向沿( )
A．x轴正方向 B．x轴负方向
C．z轴正方向 D．z轴负方向
5.（多选）如图所示为某磁场的一条磁感线，其上有A、B两点，则( )
A．A、B两点的磁感应强度方向相同
B．B点的磁感应强度一定大
C．因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度一样大
D．条件不足，无法判断A、B两点的磁感应强度大小
6．[多选]下图表示磁场的磁感线，依图分析磁场中a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大的是( )
7．如图所示，电流从A点分两路通过对称的环形分路汇合于B点，在环形分路的中心O处的磁感应强度为( )
A．垂直环形分路所在平面，且指向“纸内”
B．垂直环形分路所在平面，且指向“纸外”
C．在环形分路所在平面内指向B
D．零
8.（多选）.如图所示，一个电子沿逆时针方向做圆周运动，则由于电子的运动将( )
A．不产生磁场
B．在圆周的内侧、外侧均产生磁场
C．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直于纸面向里
D．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直于纸面向外
9.[多选]如图所示，A和B为两根互相平行的长直导线，通以同方向等大电流，虚线C为在A和B所确定的平面内与A、B等距的直线，则下列说法正确的是( )
A．两导线间的空间不存在磁场
B．虚线C处磁感应强度为零
C．AC间磁感应强度垂直纸面向里
D．CB间磁感应强度垂直纸面向外
10..三根完全相同的长直导线互相平行，它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，导线中通有大小和方向都相同的电流，如图所示．已知每根通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度大小与该导线的距离成反比，通电导线b在d处所产生的磁场的磁感应强度大小为B，则三根通电导线产生的磁场在d处的合磁感应强度大小为( )
A．2B B．3B
C．2.1B D．3.8B
11．某区域存在如图所示的磁场，其中小圆面积为S1，内有垂直纸面向外的磁场，磁感应强度的大小为B1，大圆面积为S2，大圆与小圆之间有垂直纸面向里的磁场，磁感应强度的大小为B2，已知B2＞B1，S2＞2S1，则该区域内磁通量Φ的大小等于( )
A．(B1＋B2)S2 B．(B2－B1)S2
C．B2S2－B1S1 D．B2S2－(B1＋B2)S1
12．如图所示，大圆导线环A中通有电流I，方向如图，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，若为零，为什么？若不为零，则磁通量是穿出来还是穿进去？
13.如图所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长为L＝0.20 m的正方形，放在磁感应强度为B＝0.50 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？
3.3几种常见的磁场基础课时针对练习答案
1．关于磁感线的描述，下列说法中正确的是( )．
A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，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
B．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的
C．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场
D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交
解析 磁感线上每一点的切线方向表示磁场方向，即小磁针静止时北极所指的方向，所以A正确；磁感线是为了形象地描述磁场而假想的一簇有方向的闭合曲线，实际上并不存在，细铁屑可以显示出其形状，但那并不是磁感线，B错；磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线是假想的人为画出的曲线，两条磁感线的空隙处也存在磁场，C错；在磁铁外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，磁感线不相交，所以D不正确．
答案 A
2．[多选]下列关于磁现象的电本质的说法中，正确的是( )
A．一切磁现象都源于电流或运动电荷
B．静止的电荷也能产生磁场
C．永磁体的磁场是固有的，与运动电荷或电流无关
D．在外磁场作用下物体内分子电流取向大致相同时物体就被磁化了
解析： 磁体的磁场是由于磁体内部的分子电流形成的，而电流的磁场由运动电荷产生。答案：AD
3．如图所示为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是
( )．
A．①③ B．②③
C．①④ D．②④
解析 由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向，①正确、②错误．③和④为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，可判断出④正确、③错误．故正确选项为C.答案 C
4.有一束电子流沿y轴正方向高速运动，如图所示，电子流在z轴上P点处所产生的磁场方向沿( )
A．x轴正方向 B．x轴负方向
C．z轴正方向 D．z轴负方向
解析：电子流沿y轴正方向运动，电流方向沿y轴负方向，用安培定则可以判定P点的磁场方向沿x轴负方向．
答案：B
5.（多选）如图所示为某磁场的一条磁感线，其上有A、B两点，则( )
A．A、B两点的磁感应强度方向相同
B．B点的磁感应强度一定大
C．因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度一样大
D．条件不足，无法判断A、B两点的磁感应强度大小
解析：由磁场中一根磁感线无法判断磁场强弱，故D正确，由题图可知A、B两点的磁感应强度方向相同，故A正确．
答案：AD
6．[多选]下图表示磁场的磁感线，依图分析磁场中a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大的是( )
解析： 磁感线的疏密可表示磁感应强度的大小。
答案：AC
7．如图所示，电流从A点分两路通过对称的环形分路汇合于B点，在环形分路的中心O处的磁感应强度为( )
A．垂直环形分路所在平面，且指向“纸内”
B．垂直环形分路所在平面，且指向“纸外”
C．在环形分路所在平面内指向B
D．零
解析： 将圆环分成上下两半研究，根据安培定则，上半圆电流在O点产生的磁场方向向里，下半圆电流在O点产生的磁场方向向外，由于电流大小相等，产生的两个磁感应强度大小相等，则O点的合磁感应强度为零。
答案：D
8.（多选）.如图所示，一个电子沿逆时针方向做圆周运动，则由于电子的运动将( )
A．不产生磁场
B．在圆周的内侧、外侧均产生磁场
C．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直于纸面向里
D．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直于纸面向外
解析：电子沿逆时针方向做圆周运动，形成的电流方向为顺时针方向，根据安培定则可判断电子的运动将在圆周的内侧、外侧均产生磁场，且圆心处的磁场方向垂直于纸面向里，选项B、C正确．
答案：BC
9.[多选]如图所示，A和B为两根互相平行的长直导线，通以同方向等大电流，虚线C为在A和B所确定的平面内与A、B等距的直线，则下列说法正确的是( )
A．两导线间的空间不存在磁场
B．虚线C处磁感应强度为零
C．AC间磁感应强度垂直纸面向里
D．CB间磁感应强度垂直纸面向外
解析：设电流A、B在空间产生的磁场分别为BA、BB，根据安培定则，电流A在AB间产生的磁场垂直纸面向里，而电流B在AB间产生的磁场垂直纸面向外，又因IA＝IB，故在AC区，BA＞BB，合磁场方向垂直于纸面向里，在BC区，BA＜BB，合磁场方向垂直于纸面向外，中线C处BA＝BB，合磁场为零，综上所述，正确的选项为B、C、D。
答案：BCD
10..三根完全相同的长直导线互相平行，它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，导线中通有大小和方向都相同的电流，如图所示．已知每根通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度大小与该导线的距离成反比，通电导线b在d处所产生的磁场的磁感应强度大小为B，则三根通电导线产生的磁场在d处的合磁感应强度大小为( )
A．2B B．3B
C．2.1B D．3.8B
解析：设a、b、c三根通电导线在d处产生的磁场的磁感应强度大小分别为Ba、Bb和Bc，正方形的边长为l，则有Bb＝B＝eq \f(kI,\r(2)l)＝eq \f(\r(2)kI,2l)，Ba＝Bc＝eq \f(kI,l)，又Ba与Bc的矢量和为Bac＝eq \f(\r(2)kI,l)＝2B，且方向与Bb方向相同，故d处的合磁感应强度大小为B合＝Bb＋Bac＝3B，选项B正确．
答案：B
11．某区域存在如图所示的磁场，其中小圆面积为S1，内有垂直纸面向外的磁场，磁感应强度的大小为B1，大圆面积为S2，大圆与小圆之间有垂直纸面向里的磁场，磁感应强度的大小为B2，已知B2＞B1，S2＞2S1，则该区域内磁通量Φ的大小等于( )
A．(B1＋B2)S2 B．(B2－B1)S2
C．B2S2－B1S1 D．B2S2－(B1＋B2)S1
解析： 设穿过线圈向外的磁通量为正值，则有Φ1＝B1S1；而穿过线圈向里的磁通量为Φ2＝－B2(S2－S1)。则该区域内的磁通量Φ＝B1S1－B2(S2－S1)＝－[B2S2－(B1＋B2)S1]，负号表示穿过线圈的磁通量的方向，故D正确，A、B、C错误。
答案：D
12．如图所示，大圆导线环A中通有电流I，方向如图，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，若为零，为什么？若不为零，则磁通量是穿出来还是穿进去？
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，环形电流A产生的磁场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，B环有一半在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，故磁通量不为零，是穿进去的．
答案 见解析
13.如图所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长为L＝0.20 m的正方形，放在磁感应强度为B＝0.50 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？
解析：线圈横截面是正方形时的面积
S1＝L2＝(0.20)2 m2＝4.0×10－2 m2.
穿过线圈的磁通量Φ1＝BS1＝0.50×4.0×10－2 Wb＝2.0×10－2 Wb.
截面形状为圆形时，其半径r＝eq \f(4L,2π)＝eq \f(2L,π)，
截面积大小S2＝π(eq \f(2L,π))2＝eq \f(16,100π) m2.
穿过线圈的磁通量
Φ2＝BS2＝0.50×eq \f(16,100π) Wb＝2.55×10－2 Wb.
所以磁通量的变化量
ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(2.55－2.0)×10－2 Wb＝5.5×10－3 Wb.
答案：5.5×10－3 Wb
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