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2021-2022年高二物理必修3专题特训(人教版2019)
专题20 磁现象和磁场
一、单选题
1.一长的通电直导线置于匀强磁场中,导线与磁场方向垂直,当导线中通有大小为2A的电流时,导线受到的安培力大小为,则该磁场的磁感应强度大小为( )
A. B.2T C. D.8T
2.如图所示,四根相互平行的通有电流均为的长直导线a、b、c、d,放在正方形的四个顶点上。每根通电直导线单独存在时,四边形中心O点的磁感应强度大小都是B,则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为( )
A.2B,方向向左 B.2B,方向向下
C.B,方向向右 D.B,方向向上
3.关于磁感应强度和磁感线,下列说法正确的是( )
A.磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止
B.磁感线上每一点的切线方向跟该点的磁场方向一致
C.由知,与成正比,与成反比
D.若长为、电流为的导线在某处受到的磁场力为,则该处的磁感应强度必为
4.如图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef。已知ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,电流磁场穿过圆面积的磁通量将( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.始终为零 D.不为零,但保持不变
5.在等腰直角三角形的三个顶点、、处,各有一条长直导线垂直穿过纸面,三条导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图。已知通有电流的长直导线在距离导线处产生的磁场的磁感应强度大小为,为常量,则导线、单位长度所受的磁场作用力大小之比为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,两个同心放置的共面金属圆环和,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直,则穿过两环的磁通量和大小关系为( )
A. B. C. D.无法比较大小
7.磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫作能量密度,其值为,式中B是磁感应强度,是磁导率,在空气中为一已知常数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B,一学生用一根端面面积为S的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离,并测出拉力F,如图所示。因为F所做的功等于间隙中磁场的能量,所以由此可得磁感应强度。下列结论正确的是( )
A.磁感应强度 B.磁感应强度
C.磁感应强度 D.磁感应强度
8.在城市建设施工中,经常需要确定地下金属管线的位置,如图所示,地下有一根金属管线平行于水平地面。有一种探测方法,首先给金属长直管线通上恒定电流I,再用可以测量磁场强弱、方向的仪器进行以下操作,①用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁感应强度最强的某点,记为A;②在A点附近的地面上找到与A点磁感应强度相同的点B,连接AB并测得AB间的距离为a;③在地面上过A点做垂直于AB的线段AC并测得AC间的距离为b;④用测量仪测得C点的磁场方向与地面夹角为45°,由此可确定( )
A.地下的金属管线平行于AB,深度为b
B.地下的金属管线平行于AB,深度为a
C.地下的金属管线平行于AC,深度为b
D.地下的金属管线平行于AC,深度为a
9.在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中,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,a、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( )
A.b、d两点的磁感应强度相同B.a、b两点的磁感应强度相同
C.c点的磁感应强度的值最小D.b点的磁感应强度的值最大
二、多选题
10.如图所示,矩形闭合线圈abcd竖直放置,OO′是它的对称轴,通电直导线AB与OO′平行。若要在线圈中产生感应电流,可行的做法是( )
A.AB中电流I逐渐增大
B.AB中电流I先增大后减小
C.以AB为轴,线圈绕AB顺时针转90°(俯视)
D.线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)
11.两根通电的长直导线平行放置,电流分别为I1和I2,电流的方向如图所示,在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四个点,其中a、b在导线横截面连线的延长线上,c、d在导线横截面连线的垂直平分线上。则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度一定不可能为零的是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
12.图(a)中,三个点电荷分别固定在圆环上三点,每个电荷在圆心处的场强大小均为;图(b)中,三根通电长直导线(横截面积忽略不计)垂直于圆环平面分别固定在圆环上三点,每根导线在圆心处的磁感应强度大小均为。下列判定正确的是( )
A.处的场强大小为,方向从指向
B.处的场强大小为,方向从指向
C.处的磁感应强度大小为,方向垂直于向右
D.处的磁感应强度大小为,方向垂直于向左
三、解答题
13.如图所示,线圈平面与水平方向夹角θ=60°,磁感线竖直向下,线圈平面面积S=0.4 m2,匀强磁场磁感应强度B=0.6 T,则:
(1)穿过线