1、(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)1关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是()A磁感线从永久磁铁的N极发出指向S极，并在S极终止B磁场的磁感线有可能相交C磁感线可以用来表示磁场的强弱和方向D磁感线就是磁场中碎铁屑排列成的曲线解析：选C.磁感线是闭合的，在磁场外部，磁感线从N极到S极，但在磁场内部，磁感线从S极到N极；我们可以用磁感线来表示磁感应强度的强弱和方向，所以任意两条磁感线都不相交，而且磁感线是我们用来描述磁场
2、的工具，并不真实存在选C.2在如图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向，其中不符合安培定则的是()解析：选ABD.根据安培定则可知A项中磁感线应为逆时针，A错；B项中磁感线左边应向外右边应向里，B错；D项中通电螺线管中内部磁感线应向右，D错；C项符合安培定则，故选ABD.3如图所示，两个同样的导线环同轴平行悬挂，相隔一小段距离当同时给两个线圈同方向的电流时，两导线将()A吸引B排斥C保持静止 D边吸引边转动解析：选A.由安培定则知环形电流相当的小磁铁都是左端N极，右端S极，由异名磁极相吸可知，A正确，B、C错误由于是同轴放置，不可能转动，选项D错误4如图所示，一个正电子沿着逆时针方向做匀速圆周
3、运动，则此正电子的运动()A不产生磁场B产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里C产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外D只在圆周内侧产生磁场解析：选C.正电子逆时针做匀速圆周运动其等效电流为逆时针方向，由安培定则可判，选项ABD均错误，C正确5如图所示，在A点的东、西、南、北方向相同距离处，各有一无限长直线电流，电流大小相同，方向如图，则A点的磁场方向为()A正北方 B东南方C正东方 D正南方解析：选D.由安培定则可以判断，东、西、南、北的电流在A处的磁场方向如图，则A点磁场方向向正南方，选D.6如图所示，弹簧秤下挂一条形磁铁，其中条形磁铁的一半位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是()A若将
4、a接电源正极，b接负极，弹簧秤示数减小B若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤示数增大C若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤示数不变D若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤示数增大解析：选AD.若a接电源正极，b接负极，由安培定则可知，螺线管内磁场方向向上，条形磁铁N极受向上的磁场力，故弹簧秤读数变小，A对，B错若a接电源负极，b接正极，螺线管内磁场方向向下，条形磁铁N极受向下的磁场力，弹簧秤读数将变大，C错，D对7如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中位置1经过位置2到位置3，位置1、3都很靠近2，在这个过程中，下列对穿过线圈磁
5、通量的说法不正确的是()A穿过线圈的磁通量越来越大B穿过线圈的磁通量越来越小C在位置2穿过线圈的磁通量最小D在位置2穿过线圈的磁通量最大解析：选ABD.因为在位置2线圈与磁感线平行，没有磁感线穿过，故穿过线圈的磁通量最小，等于零，C对，D错；由于位置1、3都很靠近2，故从位置1到位置3穿过线圈的磁通量先变小再变大，A、B错故选ABD.8如图所示为电视机显像管偏转的示意图，当环上的偏转线圈通以图示方向的电流时，圆环的圆心O处的磁场方向为()A向上 B向下C向左 D向右解析：选A.对左边线圈研究，依据电流流向，根据右手螺旋定则可判定该线圈下面为N极，上面为S极，所以磁感线从N极到S极，向上经过O点
6、同理右边线圈也在O处形成向上的磁场所以O点磁场矢量和的方向向上，故A对，B、C、D都错9磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由1平移到2，第二次将线框绕cd边翻转到2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为1和2，则()A12 B12C12 D无法确定解析：选C.设线框在位置1时的磁通量为1，在位置2时的磁通量为2，直线电流产生的磁场在1处比在2处要强若平移线框，则112，若转动线框，磁感线是从线框的正反两面穿过的，一正一负，因此212.根据分析知：12.选项C正确1019世纪20年代，以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到：温度差会
7、引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的则该假设中的电流方向是()A由西向东垂直磁子午线B由东向西垂直磁子午线C由南向北沿磁子午线D由赤道向两极沿磁子午线(注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)解析：选B.如图所示，考虑地球的自转方向，利用安培定则可以判定磁场是由东向西的环形电流产生的，故B正确11如图所示，AB为水平面上一个圆的直径，过AB的竖直平面内有一根通电导线CD，已知CDAB，当CD竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量将()A逐渐增多 B逐渐减少C始终不变 D不为零，但保持不变解析：选C.根
8、据通电直导线周围磁感线分布的特点，有多少磁感线从AB一侧穿出，就有多少磁感线从AB的另一侧穿入，穿过圆面的磁通量为零，所以当CD竖直向上平移时，磁通量不变，始终为零，故C正确，A、B、D错误12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，则下列叙述中正确的是()A直导线中电流方向垂直纸面向里Bc点的实际磁感应强度也为零Cb点实际磁感应强度为T，方向斜向下，与B夹角为45D以上均不正确解析：选A.由a点磁感应强度为零可知，直线电流的磁场在a点的方向向左，大小为1 T，由安培定则可知，电流方向垂直
9、纸面向里，A对由磁感强度的叠加可知，c处场强为2 T，方向向右，B错b点磁感应强度大小为 T，方向斜向右上方，与B成45角，C、D错二、计算题(本题共4小题，共40分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(8分)一般来说通电螺线管内部的磁场是匀强磁场某螺线管的横截面积是5104 m2，当通过它的磁通量为2.5106 Wb时，则：(1)该螺线管内部的磁场方向与螺线管的轴线有什么关系？(2)该螺线管内部的磁感应强度为多大？解析：(1)根据安培定则知，通电螺线管内部的磁感线与螺线管的轴线方向平行，故内部的磁场方向
10、与轴线平行(4分)(2)由公式BS得B T5103 T(4分)即螺线管内的磁感应强度为5103 T.答案：(1)平行(2)5103 T14(10分)已知北半球某地面处的地磁场水平分量约为3105 T某学校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的通电螺线管的轴线上，如图所示没接通电源时，小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成60角请在图上标明螺线管导线的绕向，并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小解析：小磁针静止时N极指向合磁感应强度方向，知通电螺线管在中心轴线上磁感应强度方向指向x轴正方向，螺线管右端为N极
11、，(3分)据安培定则可判导线绕向如图所示(3分)螺线管磁感应强度大小为：BB地tan603105 T5.2105 T(4分)答案：见解析图5.2105 T15(10分)如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1.0 cm，现于纸面内先后放上圆线圈，圆心均在O处，A线圈半径为1.0 cm,10匝；B线圈半径为2.0 cm,1匝；C线圈半径为0.5 cm,1匝问：在B减为0.4 T的过程中，A和B中磁通量各改变多少？解析：设圆形磁场区域的半径为R，对A线圈，1B1R22B2R2磁通量的改变量：对A线圈，|21|(0.80.4)3.14(
12、102)2 Wb1.256104 Wb.(5分)对B线圈，|21|(0.80.4)3.14(102)2 Wb1.256104 Wb.(5分)答案：1.256104 Wb1.256104 Wb16(12分)如图所示为发电机的原理图发电机转子为一边长为0.3 m的正方形线圈，处于B0.5 T的匀强磁场中(1)当线圈平面与磁场方向夹角为45时，穿过线圈的磁通量是多少？(2)当线圈以ab边为轴沿顺时针方向转过90的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量是多少？(3)当线圈以ab边为轴沿逆时针方向转过90的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量是多少？解析：(1)由BS得：BSsin45BL2sin450.50.32 Wb3.2102 Wb.(3分)(2)初状态时，1BL2sin450.50.32 Wb3.2102 Wb(2分)末状态磁感线由反面穿入，正面穿出，如图，则：2BL2sin453.2102 Wb则121(3.21023.2102)Wb6.4102 Wb只考虑其大小，16.4102 Wb.(3分)(3)初态与末态时，穿出线圈的磁通量相同，都是从同一面穿入和穿出，如图，则：20.(4分)答案：(1)3.2102 Wb(2)6.4102 Wb(3)0