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练习7磁现象、磁场、磁感应强度
1、如图四个实验现象中,不能表明电流能产生磁场的是( )
A.甲图中,导线通电小磁针发生偏转
B.乙图中,通电导线在磁场中受到力的作用
C.丙图中,当电流方向相同时,导线相互靠近
D.丁图中,当电流方向相反时,导线相互远离
【答案】B
【解析】磁场对小磁针、通电导体有作用力,图甲中的小磁针发生了偏转,图丙、丁中的通电导体发生了吸引和排斥,都说明了电流周围存在磁场.乙图不能说明电流能产生磁场,所以答案为B.
2、(多选)某地的地磁场强度大约是4.0×10-5 T,一根长为500 m的导线,通入电流强度为10 A的电流,该导线可能受到的磁场力为( )
A.0 B.0.1 N C.0.3 N D.0.4 N
【答案】AB
【解析】由B=eq \f(F,IL)得F=ILB=10×500×4.0×10-5N=0.2 N,这是导线与磁场方向垂直时得到的最大磁场力,其他放置方向导线受到的磁场力要小于0.2 N,平行磁场放置时F=0.故只要等于或小于0.2 N,大于或等于0的力均是有可能的,故正确答案为A、B.
3、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
B.Φa<Φb
C.Φa=Φb
D.不能确定
【答案】A
【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.
4、.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
【答案】A
【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.
5、(多选)如图所示,直导线处于足够大的磁场中,与磁感线成θ=30°角,导线中通过的电流为I.为了增大导线所受的安培力,可采取的办法是( )
A.增大电流I
B.增加直导线的长度
C.使导线在纸面内顺时针转30°角
D.使导线在纸面内逆时针转60°角
【答案】ABD
【解析】由安培力F=BIL可知,选项A、B正确.又因为在电流垂直磁场时,磁场力最大,故D对,C错.
6、 (多选)磁场中某区域的磁感线如图5所示,a、b、c、d、e是磁场中的5个点,其中c、d两点关于直线对称,下面说法正确的是( )
A.这5个位置中,e点的磁感应强度最大
B.a点没有磁感线穿过,所以a点磁感应强度一定为零
C.c、d两点关于直线对称,所以c、d两点磁感应强度方向相同
D.b、e两点在同一直线上,所以b、e两点磁感应强度方向相同
【答案】AD
【解析】从磁感线分布情况看,e点位置的磁感线分布最密集,磁感应强度最大,A正确;a处磁感线相对其他位置比较稀疏,a处磁感应强度较小,但并不是零,B错误;在c、d两点切线方向表示c、d点的磁感应强度方向,所以c、d两点的磁感应强度方向并不相同,C错误;b、e两点的切线在同一直线上,所以D正确。
7、如图,
在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零,如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强度的大小为( )
A.0 B.eq \f(\r(3),3)B0 C.eq \f(2\r(3),3)B0 D.2B0
【答案】C
【解析】如图甲所示, P、Q中的电流在a点产生的磁感应强度大小相等,设为B1,由几何关系可知,B1=eq \f(\r(3),3)B0。如果让P中的电流反向、其他条件不变时,如图乙所示,由几何关系可知,a点处磁感应强度的大小B=2,0)eq \r(B+Beq \o\al(2,1))
=eq \f(2\r(3),3)B0 ,故选项C正确,A、B、D错误。
8、(多选)如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中,以导线截面的中心为圆心,半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点,已知a点的实际磁感应强度为零,则下列叙述正确的是( )
A.直导线中的电流方向垂直纸面向外
B.b点的实际磁感应强度为eq \r(2) T,方向斜向上,与B的夹角为45°
C.c点的实际磁感应强度也为零
D.d点的实际磁感应强度跟b点的相同
【答案】AB