第17期 磁场 磁感线 磁感应强度 磁通量 -【数理报】2024-2025学年高二物理必修第三册同步学案（教科版2019）

! " # $ !! 书 第１７期３版参考答案 Ａ组 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．Ｃ　５．Ａ　６．Ａ　７．Ｂ 提示： １．由于磁感线上某点的切线所指的方向为该点磁 场的方向，所以磁感线不能相交，若相交，则同一点的磁 场会出现两个方向，故Ａ错误；磁感应强度是矢量，磁感 线的疏密程度反映磁场的强弱，切线方向表示磁感应强 度的方向，故Ｂ错误，Ｄ正确；匀强磁场磁感应强度相同， 并不是沿磁感线的方向越来越小，故Ｃ错误． ２．根据对称性可知Φ１ ＝Φ３，根据磁场的叠加，２位 置通过线框的磁通量为０，则Φ１ ＝Φ３ ＞Φ２，故Ｃ正确． ３．Ｐ处的磁感应强度与磁场本身有关，与是否将通 电导线移走无关，故将该通电导线从磁场中撤走后，Ｐ处 的磁感应强度不变，则Ｐ处的磁感应强度大小为Ｂ＝ＦＩＬ ＝ １．００．２×０．５Ｔ＝１０Ｔ，故Ｄ正确． ４．当电流从电磁铁的接线柱ａ流入时，从上向下看， 电流沿顺时针方向，由右手螺旋定则可得，电磁铁下端 为Ｎ极，上端为Ｓ极，由同名磁极相互排斥，异名磁极相 互吸引可得，小磁铁被吸引向下运动，所以小磁铁下端 为Ｎ极．故Ｃ正确． ５．根据安培定则可判断出通电螺线管右边为 Ｓ极， 左边为Ｎ极，在螺线管外部磁感线从Ｎ极回到Ｓ极，内部 从Ｓ极到Ｎ极；由于Ｍ１和Ｍ２被磁化后的Ｎ极和所在位 置磁感线方向一致，故Ｍ１的左端为Ｎ极，右端为Ｓ极，Ｍ２ 的右端为Ｎ极，左端为Ｓ极．故Ａ正确． ６．设每一根导体棒的电阻为Ｒ，长度为Ｌ，则电路中， 上下两路电阻之比为Ｒ１∶Ｒ２＝２∶１，根据并联电路两端 电压相等的特点可知，上下两路电流之比Ｉ１∶Ｉ２ ＝１∶２， 又因为通电直导线在Ｏ点产生磁场的磁感应强度与导线 中的电流强度成正比，根据安培定则和矢量的叠加原理 可知，ＭＬＮ支路电流在 Ｏ点产生的磁场垂直纸面向里， 磁感应强度与ＭＮ边在Ｏ点产生的磁感应强度相等，方 向相反，所以整个线框在Ｏ点产生的磁场磁感应强度大 小为０．故Ａ正确． ７．设条形磁铁在 Ｐ点的磁感应强度为 Ｂ，未旋转条 形磁铁时，两个磁场在Ｐ点的方向相同均由南指向北，由 磁场的叠加可得Ｂ＋Ｂ０ ＝Ｂ１，条形磁铁旋转后，地磁场 方向未变，大小为Ｂ０，方向由南向北，条形磁铁在Ｐ点磁 感应强度大小也不变仍为Ｂ，方向由西指向东．根据叠加 原理可得 Ｂ合 ＝ Ｂ ２＋Ｂ槡 ２ ０，代入数据可得 Ｂ合 ＝ ２Ｂ２０＋Ｂ ２ １－２Ｂ０Ｂ槡 １，故Ｂ正确． ８．Ｎ　无　变小　能 ９．（１）ＢＳ；（２）１２ＢＳ；（３）－２ＢＳ． 解析：（１）以图示情况下的磁通量为正值，则此时穿 过线圈平面的磁通量为Φ０ ＝ＢＳ． （２）线圈从初始位置绕ＯＯ＇轴转过６０°时，穿过线圈 平面的磁通量为Φ１ ＝ＢＳｃｏｓ６０°＝ １ ２ＢＳ． （３）线圈从初始位置转过１８０°时，穿过线圈平面的 磁通量为Φ２ ＝ＢＳｃｏｓ１８０°＝－ＢＳ． 则穿过线圈平面的磁通量变化了 ΔΦ ＝Φ２－Φ０ ＝－２ＢＳ． １０．（１）２０Ｔ；（２）２０Ｔ． 解析：（１）由磁感应强度的定义式得 Ｂ＝ＦＩＬ＝ ５Ｎ ２．５Ａ×１×１０－１ｍ ＝２０Ｔ． （２）公式Ｂ＝ＦＩＬ是磁感应强度的定义式，磁感应强 度大小Ｂ与磁场本身有关，与导线的长度Ｌ、电流Ｉ的大 小无关，如果把通电导线中的电流增大到５Ａ，该处的磁 感应强度大小仍为２０Ｔ． Ｂ组 １．ＢＣ　２．ＢＤ　３．ＡＤ 提示： １．地球仪受到重力和同名磁极的相互排斥力，保持 平衡状态，故Ａ错误；为了保证地球仪和底座之间始终是 斥力，线圈中的电流方向就不能改变，所以电路中的电 源必须是直流电源，故Ｂ正确；由图可知螺线管的上端为 Ｎ极，根据右手螺旋定则可知电路中的 ｂ端点须连接直 流电源的正极，故Ｃ正确；若线圈中的电流增大，地球仪 受到的磁力增大，地球仪与底座之间距离变大，地球仪 高度升高，但是最后还是会处于静止状态，故Ｄ错误． ２．磁感应强度是矢量，磁通量是标量，故 Ａ错误；穿 过线圈的磁通量为零，则该处的磁感应强度不一定为 零，故Ｂ正确；一小段通电直导线在磁场中某处不受磁场 力作用，可能是直导线与磁场方向平行，而该处的磁感 应强度不一定为零，故Ｃ错误；磁感应强度的大小是由磁 场本身决定的，与放入该处的通电导线所受安培力无 关，故Ｄ正确． ３．根据右手螺旋定则可知，通电螺线管产生的磁场 方向沿轴线向上，故Ａ正确；直线电流在ａ点产生的磁场 的方向沿切线指向外，在 ｂ点产生的磁场方向沿切线指 向里，所以ａ、ｂ两点合磁场的方向垂直，故Ｂ错误；ａ、ｂ两 点合磁场的磁感应强度大小均为Ｂａ＝Ｂｂ＝槡２Ｂ，故Ｃ错 误，Ｄ正确． ４．（１）前 （２）将电源正负极对换　将探管从另一端插入 （３）Ｄ　（４）Ｂ ５．（１）５×１０－６Ｔ，与水平方向成５３°斜向下； （２）８×１０－６Ｗｂ． 解析：（１）根据题意可知，依据 平行四边形定则可得地磁场Ｂ的大 小为 Ｂ＝ Ｂ２ｘ＋Ｂ ２ 槡 ｙ ＝５×１０ －６Ｔ Ｂ与水平方向的夹角（即磁倾 角） α＝ａｒｃｔａｎ Ｂｙ Ｂｘ ＝ａｒｃｔａｎ４３ ＝５３°． （２）地磁场与水平面不垂直，取其与水平面垂直的 Ｂｙ分量，故磁通量为 Φ ＝ＢｙＳ＝４×１０ －６×２．０Ｗｂ＝８×１０－６Ｗｂ． 第１８期３版参考答案 Ａ组 １．Ｂ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．Ｂ　５．Ｄ　６．Ａ　７．Ｂ 提示： １．麦克斯韦建立了电磁场理论并且预言了电磁波 的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在．故Ｂ正确． ２．Ｘ波段和Ｓ波段均为电磁波，它们在空气中的传 播速度相同，故Ａ错误；根据ｖ＝ｆλ，Ｘ波段的频率较大， 可知在空气中Ｓ波段的波长比Ｘ波段的更长，故Ｂ错误； Ｓ波段和Ｘ波段的频率都比紫外线的小，故Ｃ正确；能量 子的能量与其频率成正比，Ｘ波段能量子的能量大于 Ｓ 波段能量子的能量，故Ｄ错误． ３．Ａ图中，由于线圈不闭合，则不会产生感应电流． 故Ａ错误；Ｂ图中，由于两棒的速度相同，则闭合电路的 磁通量不发生改变，则不会产生感应电流．故 Ｂ错误；Ｃ 图中，由于导体框与磁场方向平行，则穿过导体框的磁 通量始终为零，则导体框中没有感应电流．故 Ｃ错误；Ｄ 图中，导体棒相当于电源，由导轨构成的闭合回路的磁 通量发生改变，因此电路中会产生感应电流．故Ｄ正确． ４．由题意知，电离一个分子的能量等于照射分子的 光子能量，Ｅ＝ｈν＝ｈｃλ ＝２×１０－１８Ｊ，故Ｂ正确． ５．车轮运转时，铁质齿轮Ｐ与车轮同步转动，当每个 轮齿在接近和离开磁铁Ｑ时，穿过线圈中的磁通量都会 发生改变，线圈中总会感应出感应电流，故ＡＣ错误，Ｄ正 确；汽车车轮抱死时，铁质齿轮 Ｐ不转动，线圈中的磁通 量不会发生改变，线圈中没有感应电流，故Ｂ错误． ６．录音过程中，电信号转变为磁信号，而放音过程 中，磁带上的磁信号转变为电信号，因此放音过程为磁 生电的过程，即为电磁感应，录音过程为电生磁的过程， 即为电流的磁效应．故Ａ正确． ７．设ＭＮ长为Ｌ，为使ＭＮ棒中不产生感应电流，则 应使磁通量不发生变化，即Ｂ０ｌＬ＝ＢＬ（ｌ＋ｖ０ｔ－ １ ２ａｔ ２）， 解得Ｂ＝ ２Ｂ０ｌ ２ｌ＋２ｖ０ｔ－ａｔ ２，故Ｂ正确． ８．（１）ＢＤ　（２）会　不会　会 （３）磁通量发生变化 ９．９．４×１０－６ｍ　２．１１×１０－２０Ｊ． 解析：（１）由题意λｍ·Ｔ＝２．９０×１０ －３ｍ·Ｋ，则 λｍ ＝ ２．９０×１０－３ ２７３＋３７ ｍ≈９．４×１０ －６ｍ． （２）根据公式Ｅ＝ｈｃ λｍ ＝６．６２６×１０－３４× ３×１０ ８ ９．４×１０－６ Ｊ ≈２．１１×１０－２０Ｊ． １０．（１）３．０×１０－３ｍ　（２）３００个 解析：（１）光脉冲持续时间即为发射一个光脉冲所 需要的时间，所以一个光脉冲的长度为 ΔＬ＝ｃΔｔ＝３．０×１０８×１．０×１０－１１ｍ＝３．０×１０－３ｍ． （２）一个光脉冲所具有的能量为 ΔＥ＝ＰΔｔ＝１．０×１０１０×１．０×１０－１１Ｊ＝０．１Ｊ 消除面积为５０ｍｍ２的色斑需要的光脉冲数是 ｎ＝ ＥＳ１ ΔＥＳ ＝６０×５０×１０ －２ ０．１×１ ＝３００（个）． Ｂ组 １．ＣＤ　２．ＡＢＤ　３．ＣＤ 提示： １．原子的能量是量子化的，原子从高能级会自发地 向低能级跃迁，向外放出光子．光子的能量 ｈν＝Ｅ初 － Ｅ末，由于能级的分立性，放出的光子的能量也是分立的． 故ＣＤ正确． ２．根据题意可知，松开按钮和按下按钮的过程中，穿 过螺线管的磁通量发生变化，螺线管的产生感应电流， 故ＡＢ正确；按住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不发生 变化，螺线管中不产生感应电流，故Ｃ错误，Ｄ正确． ３．读卡机发射的电磁波能在真空中传播，故Ａ错误； ＩＣ卡工作肯定不是依靠Ｘ射线，Ｘ射线的辐射能量比较 大，长时间接触对人体有害，故Ｂ错误；ＩＣ卡工作所需要 的能量来源于卡内产生的感应电流，故 Ｃ正确；ＩＣ卡既 能接收读卡机发射的电磁波，也有向读卡机传输数据的 功能，故Ｄ正确． ４．更短　更大　更大 ５．（１）２×１０－４ｓ　（２）５×１０１５个 解析：（１）已知激光器的功率 Ｐ＝１０Ｗ，每次“点 焊”需要的能量Ｅ＝２×１０－３Ｊ，根据Ｅ＝Ｐｔ得，每次“点 焊”视网膜的时间是ｔ＝ＥＰ ＝ ２×１０－３ １０ ｓ＝２×１０ －４ｓ． （２）设每个光子的能量为Ｅ０，则Ｅ０＝ｈν＝ｈ ｃ λ ，在 这段时间内发出的激光光子的数量 ｎ＝ ＥＥ０ ＝Ｅλｈｃ＝ ２×１０－３×５００×１０－９ ６．６３×１０－３４×３×１０８ 个≈５×１０１５个． 第１９期３、４版参考答案 １．Ｂ　２．Ｃ　３．Ｂ　４．Ｄ　５．Ｄ　６．Ｂ　７．Ｄ 提示： １．司南指向会受到附近磁铁的干扰，是由于磁铁干 扰了附近的地磁场，故Ａ错误；放置磁勺的光滑青铜盘不 能改用光滑的铁盘代替，因为铁盘会被磁化，会干扰附 近的地磁场，故Ｂ正确；由于司南的勺柄静止时指向南 方，地磁场是南北指向，所以勺柄是磁勺的 Ｓ极，故 Ｃ错 误；由于地磁场无论是北半球还是南半球，地磁场的水 平分量都是南北指向，司南的勺柄在北半球和南半球指 示的方向相同，故Ｄ错误． ２．磁感应强度Ｂ是描述磁场强弱的物理量，既有大 小又有方向，是矢量，故Ａ错误；公式Ｂ＝ＦＩＬ是磁感应强 度的定义式，磁感应强度Ｂ用Ｆ与ＩＬ的比值来量度，其大 小由磁场本身决定，与Ｆ和ＩＬ无关，故Ｂ错误；虽然Ｂ＝ Ｆ ＩＬ，但一小段通电导体在某处不受磁场力，并不能说明 该处一定无磁场，可能是电流方向与磁场方向平行，故Ｃ 正确；根据Ｂ＝ＦＩＬ可知，通电导线在磁场中受力越大，磁 场不一定越强，故Ｄ错误． ３．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生电 场，故乙、丙、丁都可以产生电场，故Ａ错误，Ｂ正确；均匀 变化的磁场产生恒定的电场，周期性变化的磁场产生周 期性变化的电场，从而产生电磁波，故丙、丁可以产生电 磁波．故ＣＤ错误． ４．普朗克长度为 ｌｐ ＝ ｈＧ ｃ槡３，则普朗克时间为 ｔｐ ＝ ｌｐ ｃ ＝ ｈＧ ｃ槡５，故Ｄ正确． ５．太阳能、风能、水能、地热能等自然资源属于可再 生资源，故 Ａ错误；太阳能光伏板能把太阳能转化成电 能，但不是全部转化，会有损耗，故Ｂ错误；                                                                                                                                                                                         手机无线充电 !! 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" # $ !" 书 是应用电磁感应原理，所以手机无线充电要放在无线充 电线圈上，不能直接放在太阳能光伏板上，故 Ｃ错误；手 机无线充电技术是应用电磁感应原理，故Ｄ正确． ６．由题可得，穿过该圆面的磁通量为 Φ ＝ＢＳｓｉｎ ３０°，则此匀强磁场的磁感应强度为 Ｂ＝ ΦＳｓｉｎ３０°＝ ３．０×１０－５ ６．０×１０－４×１２ Ｔ＝０．１Ｔ，故Ｂ正确． ７．设 Ｂ、Ｃ两点的导 线在Ｄ点产生的磁场的磁 感应强度均为 Ｂ，则两磁 场方向夹角为１２０°，则由 平行四边形定则可知Ｂ＝ Ｂ０，若把置于Ｃ点的直导线移至Ａ点，电流大小和方向都 不变，则在Ａ、Ｂ两处的导线在Ｄ点的磁感应强度大小仍 均为Ｂ０，两磁场的夹角为６０°，则合磁场为Ｂ′＝２Ｂ０ｃｏｓ３０° ＝槡３Ｂ０，方向竖直向下．故Ｄ正确． ８．ＡＢＣ　９．ＢＣＤ　１０．ＡＣＤ 提示： ８．能量子假说认为，物质发射（或吸收）能量时，能 量不是连续的，而是一份一份进行的，每一份能量单位， 称为“能量子”，能量子的能量ε＝ｈν，ν为带电微粒的振 动频率，ｈ为普朗克常量，故ＡＢＣ正确，Ｄ错误． ９．ａｂ、ｃｄ均向右运动，当ｖ１＝ｖ２时，闭合回路的磁通 量不变，故没有感应电流产生，故Ａ错误；Ｂ、Ｄ两项所述 情况，闭合回路的磁通量增加，Ｃ项所述情况，闭合回路 的磁通量减少，均有感应电流产生，故ＢＣＤ正确． １０．当海面无波浪时，线圈没有相对磁铁上下运动， 则线圈没有切割磁感线，所以灯塔无法发光，故 Ａ错误； 海水上下振荡速度越快，则产生的感应电动势越大，感 应电流就越大，灯泡发光就越亮，故 Ｂ正确；当线圈上下 运动时，线圈切割磁感线，所以回路中有感应电流，故 Ｃ 错误；根据对称性可知，圆形线圈上各位置的磁感应强 度大小相等，方向不同，故磁感应强度不相同，故Ｄ错误． １１．（１）发生　不发生　（２）向右　不发生 １２．（１）等于　小　１．４４×１０５Ｎ （２）右　交流　分区段 １３．（１）πＷｂ，４πＷｂ；　（２）π２Ｗｂ；　（３）８πＷｂ 解析：（１）根据公式Φ ＝ＢＳ得 Φａ ＝ＢＳａ ＝πＷｂ，Φｂ ＝ＢＳｂ ＝４πＷｂ （２）当磁场方向改变为与纸面成３０°角向里时线圈 ａ中的磁通量大小为Φ′ａ ＝Ｂｓｉｎ３０°·Ｓａ ＝ π ２Ｗｂ． （３）磁场反向后线圈ｂ中的磁通量的变化量大小为 ΔΦｂ ＝－ＢＳｂ－ＢＳｂ ＝－８πＷｂ 故磁通量变化量大小为８πＷｂ． １４．（１）１２Ｂ０Ｌ ２；　（２）Ｂ＝ Ｂ０Ｌ （Ｌ＋ｖｔ） 解析：（１）ｔ＝０时穿过ＭＤＥＮ回路的磁通量为 Φ ＝ＢＳｓｉｎθ＝ １２Ｂ０Ｌ ２ （２）当穿过ＭＤＥＮ回路的磁通量不变时，ＭＮ棒中不 产生感应电流，可得Φ ＝ＢＬ（Ｌ＋ｖｔ）ｓｉｎθ 解得Ｂ与ｔ的关系式为Ｂ＝ Ｂ０Ｌ （Ｌ＋ｖｔ）． １５．（１）２∶１；（２）垂直纸面向里，１４Ｉ０ 解析：（１）Ｃ点的磁场沿 ＢＣ 方向向右，根据安培定则分别表 示两导线在Ｃ点形成的磁感应强 度如图所示，得ＢＡ∶ＢＢ ＝２∶１． （２）根据安培定则，Ｂ点处 导线中电流方向垂直纸面向里， 根据题意ＢＡ ＝ｋ Ｉ０ ｒＡＣ ，ＢＢ ＝ｋ ＩＢ ｒＢＣ 根据几何关系ｒＡＣ ＝２ｒＢＣ，又ＢＡ∶ＢＢ ＝２∶１ 解得ＩＢ ＝ １ ４Ｉ０． 第２０期参考答案 １．Ｂ　２．Ａ　３．Ａ　４．Ａ　５．Ｄ　６．Ｃ　７．Ｄ 提示： １．变化的磁场周围产生电场，当电场中有闭合回路 时，回路中有电流，若无闭合回路，电场仍然存在，与电 路是否闭合无关，故Ａ错误；周期性变化的磁场产生的电 场一定也是周期性变化的，且频率相同，故 Ｂ正确；若形 成电磁场必须有周期性变化的电场和磁场，故Ｃ错误；只 有变化的电场才能产生磁场，只有变化的磁场才能产生 电场，故Ｄ错误． ２．“磁星”周围某点的磁场方向可以用磁感线在该 点的切线方向表示，故Ａ正确；磁感线是闭合的曲线，则 距“磁星”很远处磁感线不会中断，故 Ｂ错误；在“磁星” 外部和内部都有磁场，内部和外部磁感线组成闭合的曲 线，故Ｃ错误；“磁星”表面的磁场非常强，故磁感线非常 密集，但是磁感线不可能相切，故Ｄ错误． ３．根据电流的定义式Ｉ＝ ｑｔ＝ ｅ Ｔ ＝ １．６×１０－１９ １５０×１０－１８ Ａ ≈１×１０－３Ａ，故Ａ正确． ４．线框在整个运动过程中，只在右侧边框恰好进入 磁场到线框恰好完全进入磁场的过程中产生感应电流， 此过程线框的位移为Ｌ，故根据匀速直线运动规律可得， 产生感应电流的时间为ｔ＝ Ｌｖ，故Ａ正确． ５．由公式Ｒ＝ρＬＳ可知，该地板材质的电阻率ρ＝ ＲＳ Ｌ ＝ １０６×０．８×０．０１ ０．８ Ω／ｍ＝１０ ４Ω／ｍ，故ＡＢＣ错误，Ｄ 正确． ６．ｍＡ·ｈ是电荷量单位，故Ａ错误；该眼镜的额定电 流为Ｉ＝ＰＵ ＝ ２０ １０Ａ＝２Ａ＝２０００ｍＡ，理论上该眼镜充 满电后能连续工作ｔ＝４０００２０００ｈ＝２ｈ，故Ｂ错误，Ｃ正确； 该眼镜充满电所储存的能量为Ｗ＝Ｐｔ＝２０×７２００Ｊ＝ １．４４×１０５Ｊ，故Ｄ错误． ７．当无光照射Ｒ１时，Ｒ１的电阻变大，根据闭合电路 欧姆定律Ｉ＝ ＥＲＬ＋Ｒ１＋ｒ ，Ｕ１＝Ｅ－Ｉ（ＲＬ＋ｒ）可知，干路 电流Ｉ减小，即通过光敏电阻Ｒ１的电流将变小，光敏电阻 Ｒ１两端的电压变大，故ＡＢ错误；电源消耗的总功率Ｐ＝ ＥＩ，干路电流减小，则电源消耗的总功率变小，故Ｃ错误； 灯泡消耗的功率ＰＬ ＝Ｉ ２ＲＬ，干路电流减小，则灯泡消耗 的功率变小，故Ｄ正确． ８．ＣＤ　９．ＢＤ　１０．ＡＤ 提示： ８．根据右手螺旋定则可知，线框所在处的磁场垂直 纸面向里，故Ａ错误；距离导线越远则磁场越弱，则穿过 线框的磁通量逐渐减小，故Ｂ错误；由于穿过线框的磁通 量逐渐减小，则线框中产生感应电流，故 Ｃ正确；由能量 守恒定律可知，由于线圈中有电能产生，则线框的机械 能减少，故Ｄ正确． ９．车灯接通电动机未启动时，根据闭合电路的欧姆 定律有Ｉ＝ ＥＲ＋ｒ，求得Ｒ＝１Ω，仅接通车灯时，车灯的 功率为Ｐ＝Ｉ２Ｒ＝１００Ｗ，故Ａ错误；电动机启动时，根据 闭合电路的欧姆定律有Ｕ＝Ｅ－Ｉ１ｒ＝２Ｖ，流过车灯的电 流为Ｉ２＝ Ｕ Ｒ ＝２Ａ，此时车灯功率为Ｐ＝Ｉ ２ ２Ｒ＝４Ｗ，故 Ｂ正确；电动机启动时，电动机的电流为 Ｉ３ ＝Ｉ１－Ｉ２ ＝ ４８Ａ，电动机的输入功率ＰＭ ＝ＵＩ３＝９６Ｗ，故Ｃ错误；电 动机的热功率为Ｐ热 ＝Ｉ ２ ３ｒ机 ＝２３．０４Ｗ，输出的机械功率 为Ｐ出 ＝ＰＭ －Ｐ热 ＝７２．９６Ｗ，故Ｄ错误． １０．根据闭合电路欧姆定律可得Ｕ＝Ｅ－Ｉｒ，可知电 源的Ｕ－Ｉ图像纵轴截距等于电动势，斜率绝对值等于内 阻，则有Ｅ＝３．０Ｖ，ｒ＝｜３．０２．０｜Ω＝１．５Ω，故Ａ正确，Ｂ 错误；该灯泡直接与该电源相接时，由图像交点可知，灯 泡电阻为Ｒ＝ＵＩ＝ １．５ １．０Ω＝１．５Ω，灯泡功率为Ｐ＝ＵＩ ＝１．５×１．０Ｗ ＝１．５Ｗ，故Ｃ错误，Ｄ正确． １１．（１） （２）７．５×１０－８　（３）Ｃ　９８ １２．（１）２９８００　（２） Ｒｇ＋Ｒ２ ｂ 　 ｋ ｂ－Ｒ１　（３）相等 解析：（１）定值电阻Ｒ２的阻值为 Ｒ２ ＝ Ｕ Ｉｇ －Ｒｇ＝ ３ １００×１０－６ Ω－２００Ω＝２９８００Ω． （２）根据闭合电路欧姆定律可得 Ｅ＝Ｉ（Ｒｇ＋Ｒ２）＋ Ｉ（Ｒｇ＋Ｒ２） Ｒ （Ｒ１＋ｒ） 化简可得 １ Ｉ＝ （Ｒｇ＋Ｒ２）（Ｒ１＋ｒ） Ｅ １ Ｒ＋ （Ｒｇ＋Ｒ２） Ｅ 则ｋ＝ （Ｒｇ＋Ｒ２）（Ｒ１＋ｒ） Ｅ ，ｂ＝ Ｒｇ＋Ｒ２ Ｅ 解得Ｅ＝ Ｒｇ＋Ｒ２ ｂ ，ｒ＝ ｋ ｂ－Ｒ１． （３）测量过程中不存在系统误差，故电池组电动势 的测量值与真实值相等． １３．（１）０．８Ｗｂ；（２）１２．８Ｗｂ 解析：（１）导体棒向右匀速运动４ｓ时，位移为 ｘ＝ｖｔ＝１×４ｍ＝４ｍ 由于∠ＭＯＮ＝４５°，此时回路的面积为 Ｓ＝ １２ｘ ２ ＝ １２×４ ２ｍ２ ＝８ｍ２ 回路的磁通量的变化量为ΔΦ１ ＝Φ－０＝ＢＳ 代入数据解得ΔΦ１ ＝０．８Ｗｂ． （２）初始时Φ０ ＝Ｂ０Ｓ０ ＝１．６Ｗｂ 回路面积从Ｓ０＝８ｍ ２变到Ｓｔ＝１８ｍ ２，Ｂ从Ｂ０＝０． ２Ｔ变到Ｂｔ＝０．８Ｔ时的磁通量为 Φ２ ＝ＢｔＳｔ＝０．８×１８Ｗｂ＝１４．４Ｗｂ 故回路中的磁通量的变化为ΔΦ２ ＝Φ２－Φ０ 代入数据解得ΔΦ２ ＝１２．８Ｗｂ． １４．（１）５．５Ｗ；（２）６×１０－５Ｃ 解析：（１）根据闭合电路欧姆定律得 Ｅ ＝Ｕ＋ Ｉ（ Ｒ１Ｒ２ Ｒ１＋Ｒ２ ＋ｒ），解得：Ｉ＝１Ａ 电动机的输出功率Ｐ＝ＵＩ－Ｉ２ｒ０ 解得：Ｐ＝５．５Ｗ． （２）电容两端电压为ＵＣ ＝ＩＲ并 ＝２Ｖ 电容器的带电荷量ｑ＝ＣＵＣ ＝６×１０ －５Ｃ． １５．（１）２０Ω；（２）１２．５Ｖ，５Ω 解析：（１）根据并联电路的特点，小灯泡Ｌ断路后可 知Ｕ＝Ｕ２ ＝１０Ｖ 则有Ｒ２ ＝ Ｕ２ Ｉ２ ＝１００．５Ω ＝２０Ω 小灯泡Ｌ未断路前路端电压 Ｕ′２ ＝Ｉ′２Ｒ２ ＝０．４５×２０Ｖ＝９Ｖ 小灯泡Ｌ未发生断路前恰好正常发光，而小灯泡 Ｌ 的额定电压ＵＬ ＝４Ｖ 则可得小灯泡Ｌ的额定电流ＩＬ ＝ ＰＬ ＵＬ ＝０．２５Ａ 则变阻器连入电路的阻值 Ｒ１ ＝ ＵＲ１ ＩＲ１ ＝ Ｕ′２－ＵＬ ＩＬ ＝９－４０．２５Ω ＝２０Ω． （２）根据闭合电路欧姆定律Ｅ＝Ｕ＋Ｉｒ 小灯泡Ｌ断路前Ｅ＝Ｕ′２＋（Ｉ′２＋ＩＬ）ｒ 断路后Ｅ＝Ｕ２＋Ｉ２ｒ 代入数据联立解得Ｅ＝１２．５Ｖ，ｒ＝５Ω． 《必修第三册》核心素养单元测试（一） １．Ｂ　２．Ｄ　３．Ａ　４．Ｂ　５．Ａ　６．Ａ　７．Ｄ 提示： ３．根据题意得２００ｋｅＶ＝２００×１０３×１．６×１０－１９Ｊ＝ ３．２×１０－１４Ｊ，故Ａ正确． ４．电荷所受电场力与位移方向相同，电场力做正功， 电荷电势能减小．故Ｂ正确，ＡＣＤ错误． ５．设两个点电荷的电荷量均为 ｑ，半圆弧的半径为 Ｒ，根据点电荷电场强度公式以及电场强度的叠加法则 可知 Ｅ１ ＝ ２ｋｑ Ｒ２ ，Ｅ２ ＝ ２ｋｑ Ｒ２ ｃｏｓ６０°＝ｋｑ Ｒ２ ，所以 Ｅ２∶Ｅ１ ＝ １∶２，故Ａ正确． ６．带正电的粒子从Ｏ点向Ａ点运动过程中，电场线 先变疏再变密，电场强度先变小，后变大，故电场力和粒 子的加速度也是先变小，后变大．粒子从 Ｏ点向 Ａ点运 动，一直加速，但加速度先变小，后变大，其速度 — 时间 图线的斜率也应是先变小，后变大，故Ａ正确，Ｂ错误；从 Ｏ点到Ａ点，电场强度先变小，后变大，根据Ｕ＝ＥΔｄ，                                                                                                                                                                                         单 ! 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" # $ !" 书 位长度上的电势降落也应是先变小，后变大，即电势 — 位移图线的斜率也应是先变小，后变大，故 Ｃ错误；根据 Ｅｋ ＝ １ ２ｍｖ ２＝Ｆｘ知Ｅｋ－ｘ图线的斜率为力Ｆ，从Ｏ点到 Ａ点，粒子所受的电场力先变小，后变大，Ｅｋ－ｘ图线的斜 率也应是先变小，后变大，故Ｄ错误． ７．由题可知，小球恰能在薄板平面上做匀速圆周运 动，所以小球不受滑动摩擦力作用，则小球不受薄板的 弹力的作用，根据等量异种电荷的电场分布特点可知， 薄板处的电场强度方向竖直向下，小球在竖直方向上受 力平衡，则小球受的电场力竖直向上，大小等于重力，则 小球带负电，故ＡＢＣ错误；电场力方向竖直向上，与运动 方向垂直，则电场力不做功，电势能不变，故Ｄ正确． ８．ＢＣＤ　９．ＡＢ　１０．ＣＤ 提示： ８．设 Ｎ为正点电荷，Ｍ 为负点电荷，则Ｍ、Ｎ两个带 有等量异号电荷的点电荷 电场线和等势面如图所示． 电场线的疏密反应电场强 度的大小，所以有 ＥＯ ＞ＥＡ ＞ＥＢ．故Ａ错误，Ｂ正确；Ｏ、 Ａ、Ｂ三点在同一等势面上，所以这三点电势相等，将一电 子从Ｏ点沿中垂线移动到 Ａ点，电场力一定不做功，故 ＣＤ正确． ９．根据匀强电场的特点，ａｂ 与ｃｄ是相互平行的直线且间距 相等，根据Ｕ＝Ｅｄ，Ｕａｂ＝Ｕｃｄ，即 φａ－φｂ＝φｄ－φｃ，代入题中数据 可得ｃ点的电势为１２Ｖ，故 Ａ正 确；根据Ｕ＝Ｅｄ，知ａｄ中点的电势等于 φａ＋φｄ ２ ＝１４Ｖ， 故Ｂ正确；同理可知ｂｃ中点的电势为 φｂ＋φｃ ２ ＝１８Ｖ，故 Ｃ错误；取ａｄ边右三分之一等分点ｅ，根据Ｕ＝Ｅｄ可知ｅ 点的电势为１２Ｖ，则ｃｅ为等势线，由于矩形长宽关系未 知，所以无法确定 ｂｄ连线是否垂直于 ｃｅ，即无法确定电 场线具体的方向，故Ｄ错误． １０．由图可知三个小球水平方向的位移大小关系为 ｘＢ ＞ｘＡ ＞ｘＣ，三个小球以相同速率垂直电场方向射入电 场，根据公式ｘ＝ｖ０ｔ可知，三小球在电场中运动时间的关 系为ｔＢ ＞ｔＡ ＞ｔＣ，故Ａ错误；带正电的小球受重力和电场 力两个力，故Ｂ错误；由图可知，电场的方向为竖直向上， 则可知落在Ｂ点的小球带正电，则电场力对落至Ｂ点的小 球做正功，故Ｃ正确；在竖直方向上，根据ｙ＝１２ａｔ ２可知， 三个小球的加速度的关系为ａＢ ＜ａＡ ＜ａＣ，故Ｄ正确． １１．（１）减小　增大　Ｆ＝Ｇｔａｎθ　越大 （２）增大　减小 （３）电荷间作用力的大小随距离的增大而减小，随 电荷量的增大而增大 １２．（１）正　左　（２）２．６　（３）ＢＤ 四、解答题 １３．（１）４×１０－８Ｃ；（２）５×１０４Ｎ／Ｃ 解析：（１）对 Ｂ球进行受力 分析，如图所示，设Ｂ球受到Ａ球 的库仑力为Ｆ，则有 Ｆ＝ｍｇｔａｎ４５°＝２×１０－３Ｎ 由库仑定律Ｆ＝ｋ ｑＡｑＢ ｒ２ 解得：ｑＢ ＝４×１０ －８Ｃ． （２）Ａ球在Ｂ球平衡处产生的电场强度Ｅ＝ＦｑＢ ＝５×１０４Ｎ／Ｃ． １４．（１） ２ｅＵ０ 槡ｍ ；（２） ｅＵ ｍｄ；（３） ｅ（２Ｕ０＋Ｕ） 槡 ｍ ． 解析：（１）设质子离开加速电场时的速度大小为ｖ０， 由动能定理有ｅＵ０ ＝ １ ２ｍｖ ２ ０，解得ｖ０ ＝ ２ｅＵ０ 槡ｍ ． （２）质子在水平放置的平行板电容器中所受电场力 大小为Ｆ＝ｅＵｄ，由牛顿第二定律可得，质子在水平放置 的平行板电容器中运动的加速度大小为ａ＝Ｆｍ ＝ ｅＵ ｍｄ． （３）设质子从下极板右边缘穿出电场时的速度大小 为ｖ，对整个过程由动能定理得ｅ（Ｕ０＋ １ ２Ｕ）＝ １ ２ｍｖ ２ 解得：ｖ＝ ｅ（２Ｕ０＋Ｕ） 槡 ｍ ． １５．（１）槡３２ｍ／ｓ；（２）０．８ｍ；（３）０．２５． 解析：（１）在Ｄ点，根据牛顿第二定律 ＦＮＤ －Ｅｑ＝ｍ ｖ２Ｄ Ｒ，代入数据得ｖＤ ＝ 槡３２ｍ／ｓ． （２）对滑块从Ｄ运动到 Ｆ由动能定理有 －ｍｇＲ－ ＥｑＲ＝ １２ｍｖ ２ Ｆ － １ ２ｍｖ ２ Ｄ，２Ｒ＝ １ ２ｇｔ ２，ｘ＝ｖＦｔ，联立解得： ｘ＝０．８ｍ． （３）对滑块从Ｂ运动到Ｄ由动能定理有Ｅｐ－μｍｇＬＢＣ －ｍｇＲ＋ＥｑＲ＝ １２ｍｖ ２ Ｄ －０，代入数据得：μ＝０．２５． 《必修第三册》核心素养单元测试（二） １．Ｃ　２．Ｃ　３．Ｄ　４．Ｄ　５．Ｄ　６．Ｄ　７．Ａ． 提示： １．电源的电动势数值上等于不接用电器时电源正 负两极间的电压，故Ａ正确；电源的电动势反映了电源将 其他形式能转化为电能的本领大小，故Ｂ正确；电源的电 动势不是电压，电动势跟电源中非静电力做功有关，而 电压与电场中静电力做功有关，故Ｃ错误；电源的电动势 等于电路中内、外电压之和，故Ｄ正确．本题选择错误的， 故选Ｃ． ２．导体的导电性能除与材料电阻率有关外，还与导 体的长度、横截面积以及温度有关，材料的电阻率与导 体的形状无关，故ＡＢ错误；根据Ｒ＝ρｌＳ，得ρ＝ ＲＳ ｌ，则 电阻率的单位是Ω·ｍ，故Ｃ正确；电阻率大小与温度有 关，故Ｄ错误． ３．电容器的电容与带电荷量无关，放电后，电容器的 电容保持不变，故 Ａ错误；到达击穿电压电容器就损坏 了，则击穿电压略大于额定电压，即大于９．０ｋＶ，故Ｂ错 误；放电前，电容器储存的电荷量为ｑ＝ＵＣ＝９×１０３× １５×１０－６Ｃ＝０．１３５Ｃ，该次治疗，通过人体的平均电流 是Ｉ＝ ｑｔ＝ ０．１３５ ５×１０－３ Ａ＝２７Ａ，故Ｃ错误，Ｄ正确． ４．当ａ、ｂ端接入电路时，横截面积为Ｌ２，长为３Ｌ；根 据电阻定律有Ｒ＝ρＬＳ＝ρ ３Ｌ Ｌ２ ＝３ρＬ，当ｃ、ｄ接入电路时， 横截面积为３Ｌ２，长为Ｌ，根据电阻定律有Ｒ′＝ρＬＳ ＝ρ Ｌ ３Ｌ２ ＝ ρ３Ｌ，所以Ｒ′＝ Ｒ ９，故Ｄ正确． ５．根据Ｒ＝Ｕ ２ Ｐ可知ＲＡ＝ＲＣ ＜ＲＢ ＝ＲＤ，因流过ＲＡ、 ＲＤ电流相等，根据Ｐ＝Ｉ ２Ｒ可知ＰＤ ＞ＰＡ，因ＲＢ、ＲＣ电阻 两端电压相等，根据Ｐ＝Ｕ ２ Ｒ可知ＰＣ ＞ＰＢ，因ＲＡ、ＲＣ电阻 相等，ＩＡ ＞ＩＣ，根据Ｐ＝Ｉ ２Ｒ可知ＰＡ ＞ＰＣ，即ＰＤ ＞ＰＡ ＞ ＰＣ ＞ＰＢ，故Ｄ正确． ６．当用酒精灯给灯丝加热时，灯丝的温度升高，灯丝 的电阻率随温度升高而增大，由电阻定律，灯丝的电阻 一定变大，故Ａ错误；灯丝电阻变大，由闭合电路欧姆定 律，干路电流减小，小灯泡的变暗，小灯泡灯丝的电阻率 随温度降低而减小，小灯泡的电阻随温度降低而减小， 故Ｂ错误；灯丝的电阻增大，干路电流减小，灯丝的电功 率不一定增大，故Ｃ错误；电源内阻可以忽略，电流减小， 电源的输出功率Ｐ＝ＩＥ，一定减小，故Ｄ正确． ７．在图线上Ｐ点，元件两端电压为 Ｕ０，通过的电流 为Ｉ０，根据部分电路的欧姆定律，得Ｒ＝ Ｕ０ Ｉ０ ，故Ａ正确，Ｂ 错误；在Ｕ－Ｉ图像上的点与原点连线斜率的大小表示电 阻，故随着电流、电压的增加，连线的斜率在减小，因此 元件的电阻在减小，故 Ｃ错误；元件此时的功率为 Ｐ＝ Ｕ０Ｉ０，应该是Ｐ点到Ｕ０、Ｉ０所作垂线与坐标轴所围成的面 积，故Ｄ错误． ８．ＡＤ　９．ＡＢＣ　１０．ＢＣ 提示： ８．正常工作时吊扇将空气向下吹动，对空气有向下 的作用力，根据牛顿第三定律可知，空气对电风扇有向 上的作用力，由平衡条件有Ｆ＝Ｇ－Ｆ风，所以吊杆对转盘 的拉力小于１７５Ｎ，故Ａ正确；根据Ｐ＝ＵＩ，可知额定电 流Ｉ＝ＰＵ ＝ １６５ ２２０Ａ＝０．７５Ａ，故Ｂ错误；该电风扇的额定 电压是２２０Ｖ，额定功率是１６５Ｗ，若按纯电阻计算，则Ｒ ＝Ｕ ２ Ｐ ＝ ２２０２ １６５Ω ＝２９３．３Ω，由于电机不是纯电阻元件， 故Ｃ错误；铭牌中给出的吊扇额定电功率为１６５Ｗ，若不 考虑电流热效应和机械损耗，则正常工作１小时吊扇输 出的机械能Ｅ＝Ｐｔ＝５．９４×１０５Ｊ，但实际上是存在电流 热效应和机械损耗，故正常工作１小时吊扇输出的机械 能小于５．９４×１０５Ｊ，故Ｄ正确． ９．用两个相同的小量程电流表分别改装成了两个 量程不同的大量程电流表 Ａ１、Ａ２，改装成大量程电流表 需要将一小电阻与小量程电流表（表头）并联．图（ａ）中 的Ａ１、Ａ２并联，可知表头的电压相等，通过表头的电流相 等，指针偏转的角度相同；量程不同的电流表读数不同， 量程大的电流表示数大，故 ＡＢ正确；图（ｂ）中的 Ａ１、Ａ２ 串联，则Ａ１、Ａ２的示数相同；由于量程不同，改装后 Ａ１、 Ａ２的内阻不同，则Ａ１、Ａ２两端的电压不同，表头的电压 不相等，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同，故 Ｃ正确，Ｄ错误． １０．小灯泡的伏安特性曲线与电源路端电压随输出 电流的变化图线的交点Ｐ即为小灯泡接入电路时的工作 状态，由图可知小灯泡接入电路后Ｕ＝０．５Ｖ，Ｉ＝０．６Ａ， 故此时小灯泡的电阻为Ｒ＝ＵＩ＝ ５ ６Ω，故Ａ错误；电源 路端电压随输出电流的变化图线的斜率的绝对值为电源 内阻，即ｒ＝２．００．８Ω＝２．５Ω，故Ｂ正确；电源内阻消耗的热 功率为Ｐ热 ＝Ｉ ２ｒ＝０．９Ｗ，故Ｃ正确；电源的路端电压随 输出电流的变化图线纵轴截距表示电动势，即Ｅ＝２．０Ｖ， 电源的效率为η＝ＵＩＥＩ×１００％ ＝２５％，故Ｄ错误． １１．（１）２．３２５　６．７００ （２） 左 （３）０．４０　πＵＤ ２ ４ＩＬ １２．（１）不赞同 　 当电阻箱接入电路的阻值较小 时，Ｒ０可以起到保护电路的作用 （２）①１０　４　②小于 解析：（１）当电阻箱接入电路的阻值较小时，Ｒ０可以 起到保护电路的作用，所以不赞同Ｂ同学的观点； （２）根据闭合电路欧姆定律 可得Ｅ＝Ｉ（Ｒ＋ｒ＋Ｒ０），变形可 得 １ Ｉ＝ Ｒ Ｅ＋ ｒ＋Ｒ０ Ｅ ，结合图线有 １ Ｅ ＝ １ １０， ｒ＋Ｒ０ Ｅ ＝１，所以 Ｅ＝ １０Ｖ，ｒ＝４Ω，由图乙可得Ｅａ ＜ Ｅｂ，ｒａ ＞ｒｂ，作出两个电源的Ｕ－Ｉ图线，如图所示，电阻 的Ｕ－Ｉ图线与两电源的交点为电阻的工作点，由图可 知，图中交点的横纵坐标的乘积表示电阻Ｒ消耗的功率， 且有Ｐａ ＜Ｐｂ． １３．（１）２．２５×１０２０个；（２）１．２Ａ；（３）２０Ω． 解析：（１）３０ｓ内通过该导体的横截面的自由电子数 为Ｎ＝ ｑｅ ＝ ３６ １．６×１０－１９ 个 ＝２．２５×１０２０个． （２）通过该导体的电流为Ｉ＝ ｑｔ＝ ３６ ３０Ａ＝１．２Ａ． （３）该导体的电阻为Ｒ＝ＵＩ＝ ２４ １．２Ω ＝２０Ω． １４．（１）２Ω；（２）５３ｍ／ｓ． 解析：（１）电动机不转动时，可视为纯电阻，则Ｕ１ ＝ Ｅ－Ｉ１ｒ，Ｕ１ ＝Ｉ１Ｒ＋Ｉ１ＲＭ，解得ＲＭ ＝２Ω． （２）电动机以稳定的速度匀速提升该重物时，由题 意有Ｕ２ ＝Ｅ－Ｉ２ｒ，Ｕ２Ｉ２ ＝Ｉ ２ ２（Ｒ＋ＲＭ）＋ｍｇｖ，解得：ｖ＝ ５ ３ｍ／ｓ． １５．（１）２７６０Ｊ；（２）１Ω，１．１Ω． 解析：（１）自行车前进的时间ｔ＝ｓｖ＝ １００ １０ｓ＝１０ｓ                                                                                                                                                                                         ， ! " # $ % & ' ( ) * !"! " ! % $ + # ,- + ! " . # * ) / 书 蓄电池的功率Ｐ′＝ＥＩ＝４６×６＝２７６Ｗ，则蓄电池消耗 的电能Ｗ ＝Ｐ′ｔ＝２７６×１０Ｊ＝２７６０Ｊ． （２）蓄电池的内阻ｒ＝Ｅ－ＵＩ ＝ ４６－４０ ６ Ω＝１Ω，电 动机的电功率Ｐ电 ＝ＵＩ＝４０×６Ｗ ＝２４０Ｗ，电动机的 热功率Ｐ热 ＝Ｐ电 －Ｐ＝２４０Ｗ－２００Ｗ ＝４０Ｗ，由Ｐ热 ＝Ｉ２ｒ′，解得电动机的内阻ｒ′＝ Ｐ热 Ｉ２ ＝４０３６Ω≈１．１Ω． 《必修第三册》核心素养单元测试（三） １．Ｄ　２．Ｄ　３．Ｃ　４．Ａ　５．Ａ　６．Ａ　７．Ｄ 提示： １．匀强电场中电场线是平行的，且疏密程度相同，点 电荷及等量异种电荷周围电场线疏密程度并非处处相 同，故点电荷及等量异种电荷周围的电场不是匀强电 场，故ＡＢ错误；匀强磁场中磁感应强度处处大小相等， 方向相同，磁感线是平行等间距的直线，而通电直导线 周围磁感线是闭合曲线，故直导线周围空间磁场不是匀 强磁场，通电螺线管内部磁感线是平行等间距的直线， 故通电螺线管内部磁场是匀强磁场，故Ｃ错误，Ｄ正确． ２．磁感应强度Ｂ＝ＦＩＬ是用比值定义法定义的，磁场 中某处的磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与电 流Ｉ、导线长度Ｌ、力Ｆ都无关．故Ｄ正确． ３．普朗克首先提出了“能量子”的概念，故 Ａ错误； 物体的长度是连续的，故Ｂ错误；对于宏观带电物体，其 电荷量是量子化的，是元电荷的整数倍，故 Ｃ正确；根据 Ｅ＝ｈν，能量子与电磁波的频率成正比，故Ｄ错误． ４．根据右手螺旋定则，环形电流可以等效为小磁针， 小磁针的Ｎ极指向右，根据异性相吸可知，线圈向左运 动．故Ａ正确． ５．旋转６０°时，在垂直磁场方向上的面积Ｓ⊥ ＝Ｌ ２ｃｏｓ６０° ＝１２Ｌ ２，此时的磁通量Φ＝ＢＳ⊥ ＝ １ ２ＢＬ ２，故Ａ正确． ６．磁感线密的地方磁感应强度大，磁场中某区域的 磁感线如图所示，ａ处的磁感线比ｂ处疏，则ａ点磁感应 强度比ｂ点小，ｃ处的磁感线比ｂ处疏，ｃ、ｂ两处的磁感应 强度的大小不等，Ｂｃ＜Ｂｂ，故Ａ正确，Ｂ错误；ａ、ｃ两处的 磁感应强度大小相等，方向不同，故 Ｃ错误；小磁针静止 时Ｎ极指向为磁感应强度方向，所以 ａ、ｃ两处的小磁针 静止时Ｎ极所指方向不相同，故Ｄ错误． ７．由右手定则可知，电流 Ｉ在圆心 Ｏ处产生的磁场 垂直于Ｉ所在的平面水平向左磁感应强度为Ｂ；电流２Ｉ在 圆心Ｏ处产生的磁场垂直于２Ｉ所在的平面竖直向下，磁 感应强度为２Ｂ；电流３Ｉ在圆心Ｏ处产生的磁场垂直于３Ｉ 所在的平面水平向后，磁感应强度为３Ｂ；由矢量的合成 法则可知圆心 Ｏ处的磁感应强度大小为 ＢＯ ＝ Ｂ２＋（２Ｂ）２＋（３Ｂ）槡 ２ ＝槡１４Ｂ，故Ｄ正确． ８．ＡＣ　９．ＢＣＤ　１０．ＢＣ 提示： ８．当导体棒ＭＮ以速度ｖ０开始向右沿导轨滑动的瞬 间，切割磁感线产生感应电流，导体棒和导轨组成的闭 合回路中有感应电流，故 Ａ正确，Ｂ错误；通过螺线管 Ａ 的电流突然增大，螺线管Ａ产生的磁场突然变强，穿过金 属环Ｂ的磁通量突然增大，Ｂ中产生感应电流，故 Ｃ正 确，Ｄ错误． ９．由题意可知，磁针受到磁场力的作用，原因是由于电 荷的定向移动，从而形成电流，而电流周围会产生磁场，故Ａ 错误，Ｂ正确；若小磁针处于圆盘的左上方时，圆盘带负电， 根据右手定则可知，产生的磁场方向向上，则小磁针的Ｎ极 向左偏，故Ｃ正确；若小磁针处于圆盘的左下方时，圆盘带负 电，根据右手定则可知，产生的磁场方向向上，因下方为Ｓ 极，则小磁针的Ｎ极向右偏，故Ｄ正确． １０．根据安培定则，可知左侧导线在右侧的磁感线方 向向下，右侧导线在左侧的磁感线方向向上，可知，在两 根导线之间中线位置的磁感应强度为０，两导线之间的 区域，中线左侧磁场方向向下，中线右侧磁场方向向上， 可知在Ｂ位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向上， 在Ａ位置穿过线圈的磁感线方向垂直水平面向下，故 Ａ 错误，Ｂ正确；根据上述可知，从左往右，磁感应强度先减 小后增大，则从Ａ到Ｂ穿过线圈的磁通量先减小再增大， 故Ｃ正确，Ｄ错误． １１．（１）左　（２）变化率　（３）ＡＤ １２．（１）不对　丙 （２）Ａ．当磁场方向不变时，感应电流的方向与导体 的运动方向有关 Ｂ．当导体的运动方向不变时，感应电流的方向与磁 场的方向有关 解析：（１）闭合电路中的一部分导体在磁场中运动， 磁通量不一定发生变化，因此不一定发生电磁感应现 象，也就不一定产生感应电流，图丙中指针不偏转就说 明这一结论． （２）Ａ．图甲和图乙是采用控制变量法的对比实验， 即保持磁场方向不变的情况下，研究指针的偏转方向 （感应电流的方向）与导体的运动方向间的关系．Ｂ．图乙 和图丁也是采用控制变量法的对比实验，即保持导体运 动方向不变的情况下，研究指针的偏转方向（感应电流 的方向）与磁场方向间的关系． １３．（１）２×１０－４Ｗｂ；（２）１．７５×１０－４Ｗｂ． 解析：（１）在磁感应强度Ｂ＝０．７Ｔ时，线圈中的磁 通量中Φ１ ＝ＢＳ，在磁感应强度Ｂ减为０．３Ｔ，线圈中的 磁通量Φ２ ＝Ｂ′Ｓ，故线圈中磁通量的改变量为 ΔΦ１ ＝ ｜Φ２－Φ１｜＝（０．７－０．３）×５×１０ －４Ｗｂ＝２×１０－４Ｗｂ． （２）磁场方向转过６０°角，线圈在垂直于磁场方向 的投影面积为Ｓｃｏｓ６０°，则Φ′２ ＝ＢＳｃｏｓ６０°，故磁通量的 改变量为 ΔΦ２ ＝｜Φ′２－Φ１｜＝ＢＳ（１－ｃｏｓ６０°）＝ ０．７×５×１０－４×（１－０．５）Ｗｂ＝１．７５×１０－４Ｗｂ． １４． ２μＦ槡Ｓ． 解析：用力将铁片与磁铁缓慢拉开一段微小距离的 过程中，可认为拉力Ｆ不变，此过程Ｆ做的功Ｗ＝Ｆ·Δｘ， 间隙中的磁场能量Ｅ＝ω·Ｓ·Δｘ＝Ｂ ２ ２μ ·Ｓ·Δｘ，由题意 得Ｅ＝Ｗ，则有Ｆ·Δｘ＝Ｂ ２ ２μ ·Ｓ·Δｘ，解得：Ｂ＝ ２μＦ槡Ｓ． １５．（１）５×１０－５Ｗｂ；（２）－４×１０－４Ｗｂ； （３）Ｂｔ＝ ０．０１ （２ｔ＋１）２ （Ｔ） 解析：（１）求图示位置金属框的磁通量为 Φ ＝ＢＳ＝Ｂ×１２（ Ｌ ２） ２ ＝ １８ＢＬ ２ ＝５×１０－５Ｗｂ （２）若将金属框以ｂｃ为轴，向纸面外转动１８０°，金属 框的磁通量为 Φ′＝ＢＳ′＝－Ｂ×（Ｌ２－１２（ Ｌ ２） ２）＝－７８ＢＬ ２ ＝ －３．５×１０－４Ｗｂ 磁通量的变化量为：ΔΦ＝Φ′－Φ＝－４×１０－４Ｗｂ． （３）要使线框中不产生感应电流，线圈中的磁通量 不发生变化，则经任意时刻ｔ，线框运动的位移为ｘ＝ｖｔ 金属框的磁通量为 Φｔ＝ＢｔＳｔ＝Ｂｔ× １ ２（ｘ＋ Ｌ ２） ２ ＝ Ｂｔ ２（ｘ＋ Ｌ ２） ２ 线框中不产生感应电流，有Φｔ＝Φ 可得磁感应强度Ｂ随时间ｔ变化的关系式是 Ｂｔ＝ ０．０１ （２ｔ＋１）２ （Ｔ）． 《必修第三册》核心素养综合测试 １．Ｄ　２．Ｂ　３．Ｄ　４．Ｄ　５．Ｃ　６．Ｃ　７．Ｄ 提示： ３．感应电流产生的条件是闭合回路中磁通量发生 变化．在Ｄ图中紫铜薄板上下及左右振动时磁通量都会 发生变化，产生感应电流，从而出现阻尼振动，衰减其微 小振动，而在ＡＢＣ图中紫铜薄板上下振动的磁通量没有 变化．故Ｄ正确． ４．根据题意，小球受到的电场力等于圆弧棒的重力， 即ｑＥ＝Ｍｇ，解得Ｅ＝Ｍｇｑ，故Ｄ正确． ５．这是电流表的原理图，能测量电流，也能测电路的 较小电压，Ｒ增大时电阻上的分流减小，则量程减小．故 Ｃ正确． ６．根据图像可知，该热敏电阻为非线性元件，故Ａ错 误；根据图像可知，随着电压增大，图像上的点与原点连线 的斜率变小，电阻变大，故Ｂ错误；当电流为Ｉ０时，电压为 Ｕ０，根据欧姆定律可知，阻值为Ｒ＝ Ｕ０ Ｉ０ ，故Ｃ正确，Ｄ错误． ７．甲、乙两环在ｂ点产生的磁感应强度大小相等，方 向相同，而ｂ点的磁感应强度大小为Ｂｂ，因此两环在ｂ点 产生的磁感应强度均为 Ｂｂ ２，乙环在 ｂ点和甲环在 ａ点产 生的磁感应强度相同，均为 Ｂｂ ２，所以乙环在ａ点产生的磁 感应强度Ｂ＝Ｂａ－ Ｂｂ ２，现将甲环撤去，则ａ点的磁感应强 度大小为Ｂ′＝Ｂ＝Ｂａ－ Ｂｂ ２，故Ｄ正确． ８．ＢＣ　９．ＡＤ　１０．ＢＣＤ 提示： ８．烟尘微粒运动过程中受到的电场力指向轨迹的 凹侧，并与电场强度平行，因为电极端为负极，所以由此 判断，烟尘微粒受到的电场力与电场强度方向相反，因 此烟尘微粒带负电，故Ａ错误；等差等势面的疏密表示电 场的强弱，由图可知，烟尘微粒在Ａ点的电场强度大于在 Ｂ点的电场强度，故Ｂ正确；从Ａ点运动到Ｂ点，电场力做 正功，电势能减小，动能增加，所以烟尘微粒在 Ａ点的电 势能大于在Ｂ点的电势能，烟尘微粒在Ａ点的速度小于 在Ｂ点的速度，故Ｃ正确，Ｄ错误． ９．当外界的光照强度减弱时，光敏电阻Ｒ的值增大， 电路中的总电阻增大，电流减小．电流减小，灯泡变暗， 故Ａ正确；根据Ｕ＝Ｅ－Ｉｒ可知，电路中电流减小，路端电 压增大，电压表示数增大，故 Ｂ错误；电源的总功率为 Ｐ ＝ＥＩ，电路中电流减小，电源总功率减小，故Ｃ错误；电源 内阻的发热功率为Ｐｒ＝Ｉ ２ｒ，电路中电流减小，电源内阻 的发热功率减小，故Ｄ正确． １０．开关Ｓ接通时，回路中电阻较小，电饭煲功率较 大，故电饭煲处于加热状态，故 Ａ错误；若 Ｒ１ ＝Ｒ２ ＝ ５０Ω，保温时，回路电流Ｉ＝ ＵＲ１＋Ｒ２ ＝２２０Ｖ１００Ω ＝２．２Ａ， Ｒ２的热功率Ｐ＝Ｉ ２Ｒ２＝２４２Ｗ，故Ｂ正确；根据Ｐ＝Ｉ ２Ｒ 得Ｐ１∶Ｐ２＝Ｒ１∶Ｒ２＝４∶５，故Ｃ正确；加热时Ｐ２＝ Ｕ２ Ｒ２ ， 保温时Ｐ′２＝（ Ｕ Ｒ１＋Ｒ２ ）２Ｒ２ ＝ １ ２Ｐ２，则Ｒ１∶Ｒ２ ＝（槡２－ １）∶１，故Ｄ正确． １１．（１）Ｂ　左端　（２）１．５　１．０ １２．（１）０刻线　１５００　（２）１４４０　黄色 解析：（１）图乙ａ指针偏转角度过小，倍率偏小，应 将倍率由“×１０挡”更换至“×１００挡”，图乙ｂ指针指向 １５，故色环电阻的阻值为Ｒ＝１５×１００Ω ＝１５００Ω． （２）由图丁可读出通过色环电阻的电流为 ２．５０ｍＡ．根据欧姆定律可得色环电阻的阻值为 Ｒ＝ ＵＩ ＝ ３．６Ｖ２５０ｍＡ＝１４４０Ω． 由于测得的色环电阻的阻值为１４４０Ω，第二位数字 为“４”，根据涂色规则可知第二个色环的颜色为黄色． １３．（１） ｋＱｑ μ槡ｍｇ；（２） μｍｇＬ ｑ ． 解析：（１）依题意，小滑块加速度为零时，其速度最 大，受力分析可得μｍｇ＝ｋＱｑ ｘ２ ，解得ｘ＝ ｋＱｑ μ槡ｍｇ． （２）由动能定理，有ＷＡＢ－μｍｇＬ＝０ Ａ、Ｂ两点间电势差为ＵＡＢ ＝ ＷＡＢ ｑ ＝ μｍｇＬ ｑ ． １４．（１）１６Ω；（２）０．２４Ａ． 解析：（１）根据Ｅ＝Ｉ１（Ｒ０＋ｒ＋ Ｒ ２） 代入数据可得Ｒ＝１６Ω． （２）根据Ｅ＝Ｉ２（Ｒ０＋ｒ＋Ｒ１） 其中Ｉ２ ＝０．４Ａ，代入可得Ｒ１ ＝３Ω 由于浮标上升（或下降）的高度与滑动变阻器 Ｒ的 金属滑片下移（或上移）的距离成正比．可知，池中的水 没有时滑动变阻器的电阻为Ｒ２ ＝８Ω＋５Ω ＝１３Ω 根据Ｅ＝Ｉ３（Ｒ０＋ｒ＋Ｒ２），可得Ｉ３ ＝０．２４Ａ． １５．（１）槡２ｖ０；（２） ２ｍｖ２０ ｑＬ 解析：（１）粒子在电场Ｅ１中沿ｘ方向做匀速直线运 动，ｙ方向做初速度为零的匀加速直线运动 ｘ方向：２Ｌ＝ｖ０ｔ１；ｙ方向：Ｌ＝ ｖｙ ２ｔ１ 在Ａ点处的速度大小为ｖＡ ＝ ｖ ２ ０＋ｖ ２ 槡 ｙ ＝槡２ｖ０ （２）粒子在电场Ｅ２中ｘ方向做初速度不为零的匀加 速直线运动，ｙ方向做匀速直线运动，ｙ方向：２Ｌ－Ｌ＝ ｖｙｔ２ ｘ方向：４Ｌ－２Ｌ＝ｖ０ｔ２＋ １ ２ａ２ｔ ２ ２ 由牛顿第二定律有ｑＥ２ ＝ｍａ２ 联立解得Ｅ２ ＝ ２ｍｖ２０ ｑＬ                                                                                                                                                                                         ． ! " # $ !" 书 （上接第３版） 二、实验题（共１０分） ４．（２０２２上海嘉定区第一中学期末）在“用ＤＩＳ研究 通电螺线管的磁感应强度”实验中 （１）在对螺线管通电 （选填“前”或“后”） 必须对磁传感器进行调零； （２）若读数为负，要使读数出现正值的操作是： 或 ． （３）（单选题）实验时，将磁传感器探管前端插至通 电螺线管轴线中点时，磁传感器读数为５ｍＴ．减小通电 螺线管的电流后，将探管从螺线管的另一端插入，当探 管前端再次到达螺线管轴线中点时，磁传感器的读数可 能为 ． Ａ．５ｍＴ Ｂ．－５ｍＴ Ｃ．３ｍＴ Ｄ．－３ｍＴ （４）用传感器测量通电螺线管轴线上的磁感应强 度，然后绘出Ｂ－ｘ图像，设ｘ＝０处为螺线管的中央，下 面哪个图最符合实际情况 ． 三、计算题（共１２分） ５．地球上北半球某地磁感应强度 Ｂ的水平分量 Ｂｘ ＝３×１０－６Ｔ，竖直分量Ｂｙ ＝４×１０ －６Ｔ．求： （１）此地地磁场磁感应强度Ｂ的大小及它的方向； （２）在水平面２．０ｍ２的面积内地磁场的磁通量Φ． 书 磁感应强度是磁场的一个基本属性，反映磁场的力 的性质的重要物理量．一旦磁场确定，各处的磁感应强 度的值也就客观地确定了．要正确理解磁感应强度，必 须注意以下几点： 一、固有性 磁感应强度Ｂ是由磁场本身决定的，与磁场力Ｆ、电 流Ｉ和导线长度ｌ的乘积均无关，但可以用 ＦＩｌ定义或量 度出来，所以Ｂ不与Ｆ成正比，也不与Ｉｌ成反比． 例１．关于磁感应强度的说法中正确的是 （　　） Ａ．磁场中某处的磁感应强度与该处的检验电流元 有关，随电流的增大而增大 Ｂ．放在磁场中的通电导线，电流越大，受到的磁场 力越大，表示该处的磁感应强度越大 Ｃ．磁感应强度与放入磁场的通电导线的电流大小、 导线长度、导线取向等均无关 Ｄ．磁场某处的磁感应强度是惟一确定的 解析：磁感应强度是反映磁场特性的物理量，由磁 场本身决定，即只跟磁场中的位置有关，与检验电流元 无关，与该位置所放置的导线长度、取向、受力大小等均 没有关系，且是惟一确定的，故ＣＤ正确，ＡＢ错误． 答案：ＣＤ 点评：磁感应强度是反映磁场本身的特性，其值决 定于磁场，与放入的检验电流元、导线长度、摆放方向、 检验电流元是否受到磁场力及检验电流元是否存在均 无关．正如电场中电场强度与检验电荷无关一样． 二、条件性 由于通电导线在磁场中受的力跟通电导线放在磁 场中的方向有关，就需要把导线放在磁场中的方向确定 下来．在研究磁场强弱时，总是把通电导线放在与该处 磁场垂直的方向上，所以定义式Ｂ＝ＦＩｌ只有在导线和磁 场方向垂直时才有意义． 例２．有关磁感应强度的下列说法中，正确的是 （　　） Ａ．磁感应强度是用来描述磁场强弱和方向的物理 量 Ｂ．若有一小段通电导体在磁场中某点不受磁场力 作用，则该点的磁感应强度一定为零 Ｃ．若有一段长为ｌ，通以电流为 Ｉ的导体，在磁场中 某处受到的磁场力为 Ｆ，则该处磁感应强度的大小一定 为 Ｆ Ｉｌ Ｄ．由定义式Ｂ＝ＦＩｌ可知，电流Ｉ越大，导线ｌ越长， 某点的磁感应强度就越小 解析：磁感应强度的引入目的就是描述磁场的强弱 和方向，故Ａ正确；磁感应强度由公式Ｂ＝ＦＩｌ比值定义， 但磁感应强度是与电流Ｉ、导线长度ｌ以及受到的力Ｆ均 无关的物理量，且此比值定义式成立的条件是式中的Ｂ、 Ｆ、Ｉ相互垂直，故ＢＣＤ错误． 答案：Ａ． 点评：用垂直于磁场方向的通电导线所受安培力的 大小来度量磁场的强弱时，导线的作用在于检测，Ｂ＝ Ｆ Ｉｌ的成立条件是Ｂ、Ｆ、Ｉ相互垂直． 三、矢量性 磁感应强度是矢量，其方向规定为小磁针静止时 Ｎ 极所指的方向，亦即磁感线的切线方向，注意不是通电 导线在该处受到磁场力的方向，通电导线受力方向在与 磁感应强度垂直的方向上． 例３．有关磁感应强度的方向，下列说法中正确的是 （　　） Ａ．磁感应强度的方向就是该位置的磁场方向 Ｂ．磁感线的指向就是磁感应强度的方向 Ｃ．垂直磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感 应强度的方向 Ｄ．一条磁感线只能描述它通过空间磁感应强度的 方向，不能描述磁场的强弱 解析：磁感应强度是矢量，其方向是该处的磁场方 向，故Ａ正确；磁感应强度的方向应是磁感线的切线方 向，而不是磁感线的指向，故Ｂ错误；通电导线所受力的 方向与磁感应强度的方向垂直，故 Ｃ错误；与电场线相 同，磁感线密的地方磁感应强度大，故一条磁感线不能 反映磁场强弱的分布，故Ｄ正确． 答案：ＡＤ． 点评：注意磁感应强度方向多种正确的叙述：该点 的磁场方向；该点磁感线的切线方向；小磁针 Ｎ极受力 的方向；小磁针静止时Ｎ极的指向． 四、叠加性 在磁场空间如果同时存在两个以上的电流或磁体 激发的磁场，某点的合磁感应强度是各电流或磁体激发 的磁场在该点的磁感应强度的矢量和，且遵守平行四边 形定则． 例４．在纸面上有一个等边三 角形ＡＢＣ，其顶点处都通有相同电 流的三根长直导线垂直于纸面放 置，电流方向如图１所示，每根通电 导线在三角形的中心 Ｏ产生的磁 感应强度大小为Ｂ０，则中心Ｏ处的 磁感应强度大小是多少？ 解析：直线电流的磁场是以直 线电流为中心的一组同心圆，故中 心Ｏ点处三个直线电流的磁场方 向如图２所示．由于对称性，它们互 成１２０°的角，由于它们大小相等， 均为Ｂ０，根据矢量合成的特点可知 它们的合矢量为零，故中心Ｏ处的磁感应强度为零． 点评：解决这类问题首先必须熟练掌握右手定则， 熟悉常见磁场的分布情况，正确作出示意图，利用平行 四边形定则或正交分解法进行合成与分解． ! !" # $ ! " # ! $ ! ! ! ! ! " # " ! " # " " $ ! ! ! ! " %&'()*+,- $ % " $ % " $ % " $ % " # $ % & 书 §３．２磁感应强度　磁通量 预习题纲 １．知道磁感应强度的定义及物理意义； ２．了解磁感应强度的方向、大小、定义式和单位； ３．知道匀强磁场的概念及特点； ４．知道磁通量的概念，会计算磁通量的大小． 课本预习 磁感应强度 １．匀强磁场：指的是磁场中的某个区域，该区域中 各点的磁场 和 都相同，或者说该区域 内磁感线相互 ． ２．磁感应强度： （１）在匀强磁场中，在导线与磁场方向 的 情况下，安培力Ｆ跟电流Ｉ和导线长度Ｌ 叫作磁感应强度．用符号Ｂ表示． （２）公式：Ｂ＝ ． （３）单位：国际单位是 ，简称特，符号Ｔ， １Ｔ＝１Ｎ／（Ａ·ｍ）． （４）矢量，方向为小磁针静止时 极的指向 或磁感线的 ． 磁通量 １．在磁感应强度为Ｂ的匀强磁场中，有一块垂直于 磁感线方向的面积为Ｓ的平面，其乘积ＢＳ叫作穿过这个 面的 ．简称 ，用Φ表示． ２．公式：Φ ＝ ． ３．单位：国际单位是 ，简称韦，符号Ｗｂ， １Ｗｂ＝１Ｔ·ｍ２． ４．磁感应强度又叫磁通密度，单位 Ｗｂ／ｍ２，１Ｔ＝ ． ５．适用条件：只适用于匀强磁场，若不是匀强磁场 选取一个小区域看成匀强 ． ６．拓展：在匀强磁场中，面积为 Ｓ的平面的垂线与 磁场方向的夹角为θ，平面Ｓ′是平面Ｓ在垂直磁场方向 上的 ，此时穿过平面Ｓ的磁通量是Φ ＝ＢＳ′＝ ． 问题思考 １．巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，实验室中的小 磁铁只能吸起几枚铁钉（如图３所示）．磁体磁性的强 弱，表现为它所产生的磁场对磁性物质和电流的作用力 的强弱，也就是说磁场也有强弱之分．那么我们怎样认 识和描述磁场的强弱呢？ ２．如图４所示的磁场中与磁场垂直放置两个面积相 同的闭合线圈Ｓ１（左）、Ｓ２（右），如何判断穿过线圈Ｓ１、Ｓ２ 的磁通量大小呢？ 思考提示 １．用磁感应强度来描述磁场的强弱． ２．根据Φ ＝ＢＳ判断，由图可知 Ｂ１ ＞Ｂ２，故 Φ１ ＞ Φ２． 书 檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯 檯 檯 檯 檯 檯 檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯 檯 檯 檯 檯 檯 殔 殔殔 殔 编者按：本章是在初中学习磁场知识基础上 的强化，学习对磁场性质的描述，总结产生感应电 流的条件，是以后学习电磁学知识的基础，本章知 识在工农业生产和高科技发展中有着广泛的应 用． §１３．１磁场　磁感线 预习题纲 １．知道丹麦物理学家奥斯特通过实验发现了电与 磁的联系； ２．知道磁场的概念，知道一切磁作用力都是通过磁 场发生的； ３．知道磁感线的定义和特点，了解几种常见磁场的 磁感线分布； ４．学会用安培定则判断电流的磁感线方向． 课本预习 我国古代对磁现象的认识及应用 １．我国古代四大发明之一的指南针，也就是 ． ２．任何磁体，不管形状如何都有 磁性最强，称为磁体的 ，一个叫Ｎ极，一个 叫Ｓ极． 磁场与磁感线 １．磁场 （１）磁体周围分布着 ． （２）特点：一切磁体相互作用都是通过 实 现的． （３）方向：小磁针 ， 就是该处磁场的方向． ２．磁感线 （１）人们用磁感线来形象地描述磁场的 和 ． （２）磁感线的特点： ①曲线上每一点的 方向为该点的磁场方 向． ②曲线的疏密表示磁场的 ． ３．磁场是一种物质，磁体和电流在自己周围空间会 产生 ，而磁场的基本特性就是对处在它里面的 磁体或电流 ，这些作用是通过磁场来 传递的． 安培定则 １．直线电流的磁场：用右手握住通电导线，让伸直 的拇指所指的方向与电流方向 ；则弯曲的四指 所指的方向就是 的方向． ２．环形电流的磁场：如果右手弯曲的四指与环形电 流的方向 ，伸直的拇指所指的方向是环形电流 轴线上 的方向． ３．通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的 四指所指的方向跟螺线管电流方向一致，伸直的拇指所 指的方向就是螺线管轴线上 的方向． 问题思考 １．如图１所示，磁体间、通电导线和磁体间都可以在 不接触的情况下发生作用． （１）甲图中两磁铁作用时，悬挂的磁铁两种情况下 转动的方向不同，这说明了磁极间的作用有何特点？ （２）乙图中当给导线通电时，与导线平行放置的小 磁针发生转动，表明电流和磁场存在什么关系？ ２．图２甲表示条形磁铁的磁感线的分布情况，图乙 表示通电螺线管的磁感线的分布情况，观察两幅图，请 思考：从图中可以看出，通电螺线管的磁感线是闭合的， 而条形磁铁的磁感线不闭合，这种判断对吗？ 思考提示 １．（１）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．（２） 电流周围产生磁场． ２．不对，不管是磁铁的磁场，还是电流的磁场，磁感 线都是闭合的． " !. / 0 !!"#!" !#$ ############################################################### ' ' ' ' ( ( ( ( & ! 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' ( '" ! * +J 'J 1 2 " # K2 LM H I ! , ! & " # ' ! ! ) $ ' ! - * 书 素养专练１．磁场　磁感线 １．关于磁体和磁场认识，下列说法错误的是（　　） Ａ．地球周围存在着地磁场 Ｂ．磁感线分布越密的地方表示磁场越强 Ｃ．指南针静止时Ｎ极指向地理的南极附近 Ｄ．大头针被磁铁吸引的同时也被磁化成小磁体 ２．下列说法中正确的是 （　　） Ａ．磁场是客观存在的特殊物质 Ｂ．磁感线不是闭合的曲线 Ｃ．磁感线越密的地方磁场越弱 Ｄ．两条磁感线可能会相交 ３．（２０２３上海长宁复旦中学期中）关于磁感线，下 列说法不正确的是 （　　） Ａ．磁感线是假想的，实际上并不存在 Ｂ．磁感线一定从Ｎ极发出，终止于Ｓ极 Ｃ．磁感线的疏密表示磁场的强弱 Ｄ．磁感线上某点的切线方向即为该点的磁场方向 ４．（２０２３福建泉州永春第一中学期中）关于地磁 场，下列说法中正确的是 （　　） Ａ．地磁场的北极和地球的南极重合 Ｂ．北京地区地磁场的方向是由北向南 Ｃ．在地磁北极处，可以自由转动的小磁针Ｎ极竖直 指向天空 Ｄ．在地磁南极处，可以自由转动的小磁针Ｎ极竖直 指向天空 ５．（２０２３广东佛山高质量发展联盟期中）磁贴纱窗 的水平软磁条的外部磁感线正面图如图所示，以下说法 正确的是 （　　） Ａ．磁感线不是封闭的曲线，可以相交于一点 Ｂ．软磁条内部ａｂ之间的磁感线方向应由ａ指向ｂ Ｃ．软磁条的ａ位置应为Ｎ极 Ｄ．磁感线是用来形象地描述磁场的曲线，它与磁场                              一样真实存在 素养专练２．安培定则 １．（２０２４重庆市七校联考）关于电流周围磁感线分 布及磁场方向，下列图像正确的是 （　　） ２．（２０２４江苏扬州学业考试）如图１所示，圆环中通 逆时针方向电流，位于圆环圆心处的小磁针静止时Ｎ极 指向为 （　　） Ａ．水平向右 Ｂ．竖直向下 Ｃ．垂直纸面向里 Ｄ．垂直纸面向外 ３．（２０２３安徽江淮名校联考）如图２所示的通电螺 线管周围有ａ、ｂ、ｃ、ｄ四点（ａ点在螺线管内部），Ｍ、Ｎ间 接直流电源，将小磁针放在图中的四点时，小磁针的 Ｎ 极指向右侧的是 （　　） Ａ．Ｍ为电源的正极，小磁针位于ａ点 Ｂ．Ｍ为电源的正极，小磁针位于ｂ点 Ｃ．Ｍ为电源的负极，小磁针位于ｃ点 Ｄ．Ｍ为电源的负极，小磁针位于ｄ点 ４．（２０２３上海市市西中学 期末）不仅磁场对磁体有力 作用，电流之间也会通过磁场 相互作用．两个相同的圆形线 圈，能在一个光滑绝缘的圆柱体上自由滑动．设大小不 同的电流按图３中所示的方向分别通入两个线圈，则两 线圈的运动情况是 （　　） Ａ．彼此相向运动，且电流大的加速度较大 Ｂ．彼此背向运动，且电流大的加速度较大 Ｃ．彼此背向运动，且加速度大小相等 Ｄ．彼此相向运动，且加速度大小相等 ５．（２０２３重庆育才中学期中，多 选）弹簧测力计下挂一条形磁铁，其 Ｎ极一端位于一通电螺线管的正上 方，如图４所示，下列说法正确的是 （　　） Ａ．若ａ接电源正极，ｂ接负极，弹 簧测力计示数不变 Ｂ．若ａ接电源正极，ｂ接负极，弹 簧测力计示数减小 Ｃ．若ｂ接电源正极，ａ接负极，弹簧测力计示数不变 Ｄ．若ｂ接电源正极，ａ接负极，                                        弹簧测力计示数增大 素养专练３．磁感应强度　磁通量 １．（２０２３甘肃天水第四中学期末）下面各种说法 中正确的是 （　　） Ａ．磁感应强度越大，磁通量也越大 Ｂ．磁通量大，一定是磁感应强度大 Ｃ．磁感应强度很小，磁通量也可能很大 Ｄ．磁感应强度为零，磁通量也可能不为零 ２．（２０２３广东省揭阳市惠来 慈云实验中学月考）如图１所示， 磁场中同一条磁感线（方向未标 出）上有ａ、ｂ两点，这两点处的磁 感应强度 （　　） Ａ．大小相等，方向不同 Ｂ．大小不等，方向相同 Ｃ．大小相等，方向相同 Ｄ．大小不等，方向不同 ３．（２０２３重庆期末）如图２所 示，一边长为ｄ的ｎ匝正方形闭合 线框内部，有一半径为 Ｒ的圆形 区域的匀强磁场，磁场的磁感应 强度大小为Ｂ，且Ｒ＜ ｄ２．则穿过 该线框的磁通量为 （　　） Ａ．ｎＢｄ２ Ｂ．Ｂｄ２ Ｃ．ｎπＢＲ２ Ｄ．πＢＲ２ ４．如图３所示，一个闭合线圈 放在匀强磁场中，线圈的轴线与 磁场方向成４５°角，下述方法可使 穿过线圈的磁通量扩大２倍的是 （　　） Ａ．只把线圈匝数扩大２倍 Ｂ．只把线圈面积扩大２倍 Ｃ．只把线圈半径扩大２倍 Ｄ．只把线圈与磁场方向的夹角从４５°改变为９０° ５．（２０２４江苏扬州学业考 试模拟）如图４所示，匀强磁场 方向沿 ｘ轴的正方向，且线段 ＭＮ＝ＤＣ，线段ＮＣ＝ＥＦ＝ＭＤ ＝ＮＥ＝ＣＦ，通过面积 ＳＭＮＣＤ、 ＳＮＥＦＣ、ＳＭＥＦＤ的磁通量分别为 Φ１、Φ２、Φ３，则 （　　） Ａ．Φ１ ＝Φ３ Ｂ．Φ１ ＝Φ２ Ｃ．Φ２ ＝Φ３ Ｄ．Φ３最大 ６．（２０２３四川成都期末） 如图５所示，两长直导线Р和Ｑ 垂直于纸面固定放置，两者中 垂线上的ａ、ｂ两点关于Ｏ点对 称．在导线Р和Ｑ中通有大小相 等、方向相反且垂直于纸面的 电流Ｉ时，ａ点的磁感应强度大小为Ｂ０，则ｂ点的磁感应 强度 （　　） Ａ．大小为２Ｂ０，方向与ａ点相反 Ｂ．大小为２Ｂ０，方向与ａ点相同 Ｃ．大小为Ｂ０，方向与ａ点相反 Ｄ．大小为Ｂ０，方向与ａ点相同 !! 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