2018版物理新课堂同步选修3-1（实用课件+精致讲义+学业测评）沪教版：第5章 磁场与回旋加速器 (16份打包)

学业分层测评(十九)　探究电流周围的磁场 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1.如图5­3­6所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．发现这个实验现象的物理学家是(　　) 图5­3­6 A．牛顿　　　　 B．爱因斯坦 C．奥斯特 D．居里夫人 【解析】　发现电流能使小磁针偏转的物理学家是奥斯特．故C正确． 【答案】　C 2．(多选)通有恒定电流的长直螺线管，下列说法中正确的是(　　) A．该螺线管内部是匀强磁场 B．该螺线管外部是匀强磁场 C．放在螺线管内部的小磁针静止时，小磁针N极指向螺线管的N极 D．放在螺线管外部中点处的小磁针静止时，小磁针N极指向螺线管的N极 【解析】　长直螺线管内部中间部分是匀强磁场，在磁场中小磁针的N极指向就是该处磁场的方向． 【答案】　AC 3．如图5­3­7所示，电流从A点分两路通过对称的环形支路汇合于B点，则环形支路的圆心O处的磁感应强度为(　　) 【导学号：29682088】 图5­3­7 A．垂直于环形支路所在平面，且指向“纸外” B．垂直于环形支路所在平面，且指向“纸内” C．大小为零 D．在环形支路所在平面内，指向B点 【解析】　由安培定则可判断上边环形电流在O点处产生磁场的方向垂直纸面向里，下边环形电流在O点处产生磁场的方向垂直纸面向外，方向相反，两环形支路的电流相等，环形电流支路的圆心O与两支路间的距离相等，所以O处的磁感应强度为零． 【答案】　C 4．闭合开关S后，小磁针静止时N极指向如图5­3­8所示，那么图中电源的正极(　　) 图5­3­8 A．一定在a端 B．一定在b端 C．在a端或b端均可 D．无法确定 【解析】　磁铁外面的磁感线分布与通电螺线管相似，由安培定则即可判断电源的正极在a端． 【答案】　A 5．直线电流周围的磁场，其磁感线分布和方向用下列哪个图来表示最合适(　　) 【解析】　由安培定则可判断A、C错误；直线电流周围的磁感线的分布，由近及远，由密逐渐变疏，而不是等距的同心圆，B错误，D正确． 【答案】　D 6.如图5­3­9所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时(　　) 【导学号：29682089】 图5­3­9 A．小磁针N极向里转 B．小磁针N极向外转 C．小磁针在纸面内向左摆动 D．小磁针在纸面内向右摆动 【解析】　由安培定则可判断小磁针所在处电流的磁场方向向里，而小磁针N极的受力方向与磁场方向相同，故小磁针N极向里转，S极向外转，故选A. 【答案】　A 7．(多选)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图5­3­10所示．a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是(　　) 【导学号：29682090】 图5­3­10 A．B1＝B2<B3 B．B1＝B2＝B3 C．a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里 D．a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里 【解析】　a、b、c三处的磁感应强度是三根导线所产生的磁感应强度的叠加．根据安培定则可判断出左右两根导线在a处产生的磁场方向相反，因为距离相等，所以磁感应强度大小相等，所以左右两根导线在a处产生的磁感应强度的矢量和为零，a处的磁感应强度等于下面那根导线在该处产生的磁感应强度，所以a处的磁感应强度方向垂直于纸面向外，同理可知b处的磁感应强度等于右面的导线在该处产生的磁感应强度，所以b处的磁感应强度方向也垂直纸面向外，三根导线在c处产生的磁场方向均垂直于纸面向里，所以合磁感应强度方向垂直于纸面向里，且B1＝B2<B3，故选项A、C正确，B、D错误． 【答案】　AC 8．在图5­3­11中，分别给出了其中的电流方向或磁场中某处小磁针N极的指向，请画出对应的磁感线(标上方向)或电流的方向． 图5­3­11 【解析】　根据安培定则，各图中电流方向和磁感线方向判定如图所示． 【答案】　见解析 [能力提升] 9.如图5­3­12所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近，磁铁处于水平位置并和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将(　　) 图5­3­12 A．转动同时靠近磁铁 B．转动同时离开磁铁 C．不转动，只靠近磁铁 D．不转动，只离开磁铁 【解析】　把环形电流等效成一个小磁针，由安培定则知，此小磁针的N极向里S极向外．条形磁铁的N极吸引小磁针的S极排斥N极，故线圈将发生转动同时靠近磁铁．从上面观察的俯视图如图所示．故选A. 【答案】　A 10. (多选)如图5­3­13所示，回形