作业(10) 磁场 磁场强度-【假期作业】2024年新教材高二物理寒假假期作业

作业(十)　磁场　磁场强度 [跟踪训练] 1.A　磁铁外部，磁感线由N极指向S极，而磁感线的切线方向就是小磁针静止时N极所指方向，故选A。 2.D　因导线ac在O点的磁场方向向上，则两导线在O点的合磁场为2B，方向向上；b处的导线在O点的磁场方向向左，大小为B，则O点的合磁场大小为BO＝＝B，故选D。 3.A　由题图可知，线圈的有效面积S＝0.2 m2，故磁通量Φ＝BS＝3.0×0.2 Wb＝0.6 Wb，故选A。 [综合训练] 1.A　2.B　3.C　 4. BC　如图所示，地球可视为一个磁偶极，磁南极大致指向地理北极附近，磁北极大致指向地理南极附近。通过这两个磁极的假想直线(磁轴)与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。由表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下，则测量地点应位于北半球，A错误；磁感应强度为矢量，故由表格可看出此处的磁感应强度大致为B＝＝，计算得B ≈ 50 μT，B正确；由选项A可知测量地在北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，则第2次测量，测量By<0，故y轴指向南方，第3次测量Bx>0，故x轴指向北方而y轴则指向西方，C正确，D错误。故选BC。 5.B　两直角导线可以等效为如图所示两直导线，由安培定则可知，两直导线分别在M处的磁感应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外，故M处的磁感应强度为零。两直导线在N处的磁感应强度方向均垂直纸面向里，故M处的磁感应强度为2B，综上分析B正确。故选B。 6.解析　(1)对A线圈：Φ1＝B1·πR2，Φ2＝B2·πR2。 磁通量变化量的大小ΔΦA＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×(1×10－2)2 Wb＝1.3×10－4 Wb。 对B线圈：磁通量变化量的大小ΔΦB＝|Φ4－Φ3|＝(0.8－0.4)×3.14×(1×10－2)2 Wb＝1.3×10－4 Wb。 (2)对C线圈：ΦC＝B·πr2，磁场方向转过30°时，ΦC′＝B·πr2cos 30°，磁场量变化量的大小ΔΦC＝|ΦC′－ΦC|＝B·πr2(1－cos 30°)≈8.4×10－6 Wb。 答案　(1)1.3×10－4 Wb　1.3×10－4 Wb (2)8.4×10－6 Wb 学科网（北京）股份有限公司 $$ 　　　　磁场　磁场强度 知识点一　用安培定则判断电流的方向 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 直线 电流 以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱 环形 电流 内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏 通电 螺线管 内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部类似条形磁铁，由N极指向S极 1.如图所示的磁场中，稳定时小磁针位置正确的是(　　) 知识点二　磁感应强度 1.磁感应强度是反映磁场性质的物理量，是由磁场自身因素决定的，与是否引入电流无关，与引入的电流是否受力无关。 2.对于定义式B＝，不能理解为B与F成正比，与IL成反比，B由磁场本身决定。 3.用描述磁场强弱时，通电导线必须与磁场方向垂直。 4.当空间内有几种磁场时，空间中某点的磁感应强度等于每种磁场单独存在时在该点产生的磁感应强度的矢量和。 2.已知a、b、c三根长直通电导线垂直于纸面放置，电流方向如图所示，ac垂直于bO，且aO＝bO＝cO，a、b、c三根导线中电流强度均为I。 已知每根导线单独存在时在O点的磁感应强度大小为B，则O点处的合磁感应强度大小为(　　) A.0　　B.B C.B D.B 知识点三　磁通量的理解 1.磁通量的计算 (1)公式：Φ＝BS。 适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直。 (2)若磁感线与平面不垂直，则Φ＝BScos θ。其中Scos θ为面积S在垂直于磁感线方向上的投影面积，如图所示。 2.磁通量的正负 磁通量是标量，但有正负，若磁感线从某一面上穿入时，磁通量为正值，磁感线从此面穿出时则为负值。 3.如图所示，圆形单匝线圈面积为0.5 m2，在该圆形线圈平面内有一个面积为0.2 m2的正方形区域，该区域内有垂直线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为3.0 T，则穿过该圆形线圈的磁通量为(　　) A.0.6 Wb B.0.9 Wb C.1.5 Wb D.2.1 Wb 1.根据安培假设的思想，认为磁场是由运动电荷产生的，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷，那么由此判断，地球应该(　　) A.带负电　B.带正电 C.不带电 D.无法确定 2.如图在赤道处，把一根长直导线平行于地表沿南北方向放置在磁针正上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，下列说法正确的是(　　) A.导线若沿东西方向放置，磁针最容易发生偏转 B.导线若通以图示方向强电流，磁针N极转向纸面内 C.导线若通以图示方向强电流，磁针N极转向纸面外 D.从上向下看，导线有逆时针旋转的趋势 3.如图所示，左侧水平台面上固定着条形磁铁，右侧固定着螺线管。闭合开关S后，下列判断正确的是(　　) A.螺线管内的磁场方向向右，磁铁受到的斥力向左 B.螺线管内的磁场方向向右，磁铁受到的斥力向右 C.螺线管内的磁场方向向左，磁铁受到的斥力向左 D.螺线管内的磁场方向向左，磁铁受到的斥力向右 4.(多选)(2022·全国乙卷)安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知(　　) 测量序号 Bx/μT By/μT Bz/μT 1 0 21 －45 2 0 － 20 －46 3 21 0 －45 4 －21 0 －45 A.测量地点位于南半球 B.当地的地磁场大小约为50 μT C.第2次测量时y轴正向指向南方 D.第3次测量时y轴正向指向东方 5.两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与O′Q在一条直线上，PO′与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为(　　) A.B、0 B.0、2B C.2B、2B D.B、B 6.如图所示，有一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1 cm。在纸面内先后放不同的圆形线圈，圆心均在O处。线圈A的匝数为10匝，线圈B、C均为单匝线圈，A、B、C三个线圈的半径分别为1 cm、2 cm、0.5 cm。 (1)在磁感应强度B减小为0.4 T的过程中，线圈A和B中磁通量变化量的大小分别为多少？ (2)若磁感应强度的大小维持0.8 T不变而方向转过30°，则在此过程中线圈C中磁通量变化量的大小为多少？ 学科网（北京）股份有限公司 $$