333 几种常见的磁场

★☆★☆★我的学堂•物理★☆★☆★3.3.3几种常见的磁场♦♦同步测投♦♦下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是（）磁感线可以形象地描述各点磁场的方向磁感线是磁场中客观存在的线磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线（2011-高考新课标全国卷）为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的.在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）ABC D如图所示，三根通电导线Q、P、R互相平行且通过正三角形的三个顶点，三根导线中电流的大小相等，方向垂直纸面向里，则导线R处的磁场方向是（）指向j轴负方向指向j轴正方向指向x轴正方向指向x轴负方向如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时（）小磁针N极向里转小磁针N极向外转小磁针在纸面内向左摆动小磁针在纸面内向右摆动如图所示，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为.若使框架绕OO'转过60°角，则穿过框架平面的磁通量为;若从初始位置转过90°角，则穿过框架平面的磁通量为.：0XX■XX:8

7 ★☆★☆★我的学堂•物理★☆★☆★♦•遥射作业、选择题下列关于磁感线的叙述正确的是（）磁感线是真实存在的，细铁粉撒在磁铁附近，我们看到的就是磁感线磁感线始于N极，终于S极磁感线和电场线一样，不能相交沿磁感线方向磁场减弱如图所示，a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、右侧和管内，当这些小磁TOC\o"1-5"\h\z针静止时，小磁针N极的指向是（） —a、b、c均向左 、］C.D.a向左，b向右，c向右a向右，b向左，cC.D.a向左，b向右，c向右a向右，b向左，c向右CC.D.下列关于安培分子电流假说，错误的说法是（）假说揭示了电流产生磁场的原因假说揭示了磁现象的电本质磁体的磁场是由于电荷的运动产生的一根铁棒不显磁性是因为分子电流取向杂乱如图所示，带负电的金属圆盘绕轴0。'以角速度切匀速旋转，在盘左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（）N极竖直向上N极竖直向下 。-—切N极沿轴线向右 V.-7N极沿轴线向左如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离（平动）通电导线，则穿过线框的磁通量将（）A.逐渐增大 B.逐渐减小 ， C.保持不变 D.不能确定 TOC\o"1-5"\h\z六根互相绝缘的导线，在同一平面内组成四个相等的止方形，导线 2中通以大小相同的电流，方向如图所示，在这四个正方形区域中，指3 ——向纸面内，磁通量最大的区域是（）A.I B.II ImIVIII D.W如图所示，两个同心放置的平面金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直，则通过两圆环的磁通量气、周间的关系是（）①/①b a 4^（P<0 匕'①=0ab不能确定

7A★☆★☆★我的学堂•物理★☆★☆★在磁感应强度为鸟、方向向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里.如图所示，。、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中() tftttfA.B.C.D.b、dA.B.C.D.b点的磁感应强度的值最大TOC\o"1-5"\h\z(2011-高考大纲全国卷)如图，两根相互平行的长直导线 盘分别通有方向相反的电流/和/，且/>1;a、b、c、d为1 2 1 2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；/ 0 • 0b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A.a点B.b点C.c点D.d点二、非选择题10.地球上某地磁感应强度B的水平分量^=0.18X10-叮，竖百分量B=0.54X10-".求： x y地磁场磁感应强度B的大小及它与水平方向的夹角.在水平面2.0m2的面积内地磁场的磁通量①.边长为10cm的正方形线圈，固定在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面夹角0=30°，如图所示，磁感应强度随时间的变化规律为：B=2+3/(T)，则在第1s内穿过线圈的磁通量的变化量为多少？★☆★☆★我的学堂•物理★☆★☆★如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.8T,磁场有明显的圆形边界.圆心为0,半径为10cm,现于纸面内先后放上a、b两个圆形单匝线圈，圆心均在O处，a线圈半径为10cm,b线圈半径为15cm,问：⑴在B减为0.4T的过程中，a和b中磁通量分别改变多少？磁感应强度B大小不变，方向绕直径转过30°过程中，a线圈中磁通量改变多少？磁感应强度B大小、方向均不变，线圈a绕直径转过180°过程中，a线圈中磁通量改变多少？00★☆★☆★我的学堂•物理★☆★☆★参考答案♦♦南步测控解析：选A.磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，但它不是客观存在的线，可用细铁屑模拟.在磁铁外部磁感线由N极到S极，但内部是由S极到N极.故只有A正确.解析：选B.地磁场是从地球的南极附近出来，进入地球的北极附近，除两极外地表上空的磁场都具有向北的磁场分量，由安培定则，环形电流外部磁场方向向北，可知，B正确.A图地表上空磁场方向向南，故A错误.C、D在地表上空产生的磁场方向是东西方向，故C、D错误.解析：选C.由安培定则可知，P在R处产生的磁场方向斜向右下且与水平方向成30°角；Q在R处产生的磁场方向斜向右上且与水平方向成30°角，由于电流的大小相等，与R的距离相等，因此两磁场的磁感应强度的大小相等，由平行四边形定则可知，合磁场的方向水平向右，即指向x轴正方向，选项C正确.解析：选A.由安培定则可知，小磁针处的磁感线方向垂直纸面向里，所以小磁针N极将指向里，故A正确.解析：在题中图示位置，磁感线与框架平面垂直时，XBS.当框架绕00,轴转过60°角时，©=BSfBS・cos60°=2BS.转过90°角时，框架由与磁感线垂直变为平行，切=0.答案：BS2BS0♦♦课时作业解析：选C.磁感线是为了形象地描绘磁场而假设的一组有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示磁场方向，曲线疏密表示磁场强弱，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，故选C.答案：C解析：选BCD.安培分子电流假说，揭示了磁现象的电本质，说明了磁体的磁场也是由于电荷的运动产生的，铁棒不显磁性是因为分子电流取向杂乱无章，故A错，B、C、D正确.解析：选C.等效电流的方向与转动方向相反，由安培定则知轴线上的磁场方向向右，所以小磁针N极受力向右，故C正确.解析：选B.离导线越远，电流产生的磁场越弱，穿过线圈的磁感线条数越少，磁通量逐渐减小，故只有B正确.解析：选A.先分析I区域：导线2、3和5、6分别在此区域产生的磁场方向相反，磁通量互相抵消，故只剩下导线1和4在此区域产生磁通量，由安培定则可判断出方向均垂直纸面向里.同理可分析出II、W区域的合磁通量为零，III区域的合磁通量垂直纸面向外，故符合要求的只有A.解析：选A.通过圆环的磁通量为穿过圆环的磁感线的条数，首先明确条形磁铁的磁感线分布情况，另外要注意磁感线是闭合的曲线.条形磁铁的磁感线在磁体的内部是从5极到N极，在磁体的外部是从N极到S极，内部有多少根磁感线，外部的整个空间就有多少根磁感线同内部磁感线构成闭合曲线.对两个圆环，磁体内部的磁感线全部穿过圆环，外部的磁感线穿过多少，磁通量就抵消多少，所以面积越大，磁通量反而越小.解析：选C.如图所示，由矢量叠加原理可求出各点的合磁场的磁感应强度，可见b、d两点的磁感应强度大小相等，但方向不同，故A项错.。点的磁感应强度最大，c点的磁感应强度最小，故B、D错，C项正确.解析：选C.由安培定则画出a、b、c、d的磁感线的分布图，由图可知a、c两点的磁第5页共6页★☆★☆★我的学堂•物理★☆★☆★场方向相反，当B=B2时该点处的磁感应强度可能为零，又/广匕，故该点距I1距离应比I2大，故C正确，A、B、 BxD均错误.10.解析:g—E(1)根据平行四边形定则B=<B2+By,=寸0.182+0.542X10-4T=0.57X10-4TB的方向和水平方向的夹角可知B 0.54X10-4 _ ,a=arctan7=arctan八〔°〔八=arctan3=71°56B 0.18X10-4(2)题中地磁场竖直分量与水平面垂直，故磁通量^=B・S=0.54X10-4X2.0Wb=1.08X10-4Wb.y答案：(1)0.57X10-4Tarctan3或71。56'(2)1.08X10-4Wb11.解析：r=0时，B0=2Tt=1s时，B]=(2+3X1)T=5T由^=BS±得：A^=ABSsin30°=(B1-B0)L2sin30。=(5-2)X0.12X2wb=1.5X10-2Wb.A答案：1.5X10-2Wb12.解析：(1)。线圈面积正好与圆形磁场区域重合，①1=仔，％=或A^=|^2-^1l=(B2-B1)nr2=1.256X10-2Wbb线圈面积大于圆形磁场面积，即线圈的一部分面积在磁场区域