[课时作业] [A组 基础巩固]
一、单项选择题
1．电磁铁用软铁棒做铁芯，这是因为软铁棒( ) A．能保持磁性 B．可能被其他磁体吸引 C．去磁迅速 D．能导电
解析：电磁铁多用于电磁继电器或大型磁力吊车，原理是通过电流控制磁场的产生与消失，所以希望断电后磁场立刻消失，因而选用软磁体，C正确． 答案：C
2.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Φa、Φb间的关系是( ) A．Φa＞Φb C．Φa＝Φb
B．Φa＜Φb D．不能确定
解析：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S极到N极，在磁体的外部是从N极到S极，内部有多少条磁感线，外部的整个空间就有多少条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，故选项A正确． 答案：A
3.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 C．z轴正方向
B．x轴负方向 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
4.(2017·陕西西安中学期末)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 C．2.1B
B．3B 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＝
kI2kIkI
＝2l，Ba＝Bc＝l，又Ba与Bc2l
2kI
的矢量和为Bac＝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
5.铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图所示，则铁环中心O处的磁场方向为( ) A．向下 B．向上
C．垂直于纸面向里 D．垂直于纸面向外
解析：铁环左侧上端为N极，右侧上端也为N极，在环中心叠加后，在中心O的磁场方向向下，故A正确． 答案：A 二、多项选择题
6.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
7.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
8.如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于北南方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中在两云的尖端
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( ) A．带同种电荷 C．B带正电
B．带异种电荷 D．A带正电
解析：云层间放电必须发生在异种电荷之间，故B对；在云层间放电时，形成的强电场和高温将空气电离成正离子和负离子，并在强电场的作用下做定向移动，形成电流，相当于通电直导线形成磁场．由题意知，从上往下看，磁场是逆时针的，根据安培定则可以判断电流是从A流向B的，故可知A带正电，B带负电，故D对．
答案：BD 三、非选择题
9.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＝
4L2L
＝， 2ππ
2L216
截面积大小S2＝π(π)＝100π m2. 穿过线圈的磁通量
16
Φ2＝BS2＝0.50×100π 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
[B组 能力提升]
一、选择题
1．如图所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O点为坐标原点，沿z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为( )
解析：磁感线的疏密表示磁感应强度的大小，以O点为坐标原点，沿z轴正方向，先疏后密，表示磁感应强度先减小后增大，C正确．
答案：C
2．(多选)彼此绝缘、相互交叉的两根通电直导线与闭合线圈共面，图中穿过线圈的磁通量可能为零的是( )
解析：根据安培定则，电流I1在第一象限磁场方向是垂直纸面向里，I2在第一象限磁场方向是垂直纸面向外，所以磁通量可能为零，A正确．根据安培定则，电流I1在第二、三象限磁场方向是垂直纸面向外，I2在此处磁场方向是上半部垂直纸面向里，下半部向外，所以磁通量不可能为零，B错误．根据安培定则，电流I1在第一象限磁场方向是垂直纸面向外，I2在第一象限磁场方向是垂直纸面向外，所以磁通量不可能为零，C错误．根据安培定则，电流I1在第一象限磁场方向是垂直纸面向外，I2在第一象限磁场方向是垂直纸面向里，所以磁通量可能为零，D正确． 答案：AD 二、非选择题
3.如图所示，正方形线圈abcO边长为0.8 m，匀强磁场沿x轴正向，B＝0.2 T，线圈在图示位置绕Oz轴转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化了多少？ 解析：由题意，初磁通量Φ1＝0，
3末磁通量Φ2＝BSsin 60°＝0.2×0.8×2 Wb＝0.0643 Wb≈0.11 Wb，
2
所以ΔΦ＝Φ2－Φ1＝0.11 Wb. 答案：0.11 Wb
4．已知北京地面处的地磁场水平分量约为3×10－5T.某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验．他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如图所示．小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小
磁针N极指向与y轴正方向成60°角的方向．请在图上标明螺线管导线的绕向，并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小．(保留一位有效数字)
解析：通电螺线管在坐标原点处产生的磁场沿x轴正方向，由安培定则即可确定电流的绕向．
设螺线管在小磁针处产生的磁场为Bx， 则有tan 60°＝BxBy
，
即Bx＝Bytan 60°＝3×10－5×3 T≈5×10－5 T. 答案：图见解析 5×10－5 T
2018年人教高中物理同步导学案选修3-1 课时作业word版第三章 3 几种常见的磁场
