1、几种常见的磁场一、单项选择题(每小题6分，共42分)1关于磁感线与电场线的描述，下列说法正确的是(B)A电场线起始于电荷，磁感线起始于磁极B静电场的电场线一定不闭合；磁感线一定是闭合的C磁感线是小磁针在磁场力作用下的运动轨迹D沿磁感线方向磁场逐渐减弱解析：磁感线是假想的线，没有起点也没有终点，且是闭合的曲线，磁感线的疏密表示磁场强弱静电场中的电场线不是闭合的曲线，始于正电荷(或无穷远)，止于无穷远(或负电荷)2取两根完全相同的长导线，用其中一根绕成如图甲所示的螺线管，当在该螺线管中通以大小为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B.若将另一根长导线对折后绕成如图乙所示的螺线管，并通以大
2、小也为I的电流，则在该螺线管内中部的磁感应强度大小为(A)A0 B0.5BCB D2B解析：长导线对折后绕成的螺线管相当于两个反向流动的电流绕成的螺线管，根据右手定则判定管内中部两个反向电流产生的磁感应强度方向相反、大小相等，矢量和为零所以A正确3.如图所示，两同心圆环A和B处在同一平面内，B的半径小于A的半径，一条形磁铁的轴线与圆环平面垂直，则穿过两圆环的磁通量A与B的大小关系是(C)AAB BABCASB)，所以向下穿过A环的磁感线条数比穿过B环的多，所以穿过A环的合磁通量小，即Ab BabCab D无法判定解析：根据条形磁铁周围磁场的分布情况可知，穿过a线圈的磁通量不为零，且磁感线是从下
3、向上穿过线圈平面，而穿过b线圈的磁通量恰好为零，故选项A正确5如图所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，则三点中磁感线最密处为(A)Aa处 Bb处Cc处 D无法判断6.如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为(B)ABR2 BBr2CnBR2 DnBr2解析：磁通量与线圈匝数无关，且磁感线穿过的面积为r2，而并非R2，故B选项对7如图所示，质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止，此时细线与竖直方向的夹角为，则下列说法正确的是(C)A回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小为
4、mgtanB回形针静止时受到的细线的拉力大小为mgcosC现用点燃的火柴对回形针加热，过一会发现回形针不被磁铁吸引了，原因是回形针加热后，分子电流排列无序了D现用点燃的火柴对回形针加热，过一会发现回形针不被磁铁吸引了，原因是回形针加热后，分子电流消失了解析：回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小和方向都不确定，拉力大小也不能确定，故A、B错误；对回形针加热，回形针磁性消失是因为分子电流排列无序了，所以选项C正确，D错误二、多项选择题(每小题8分，共24分)8如图所示，一带负电的金属环绕轴OO以角速度匀速旋转，在环左侧A处和环上方B处分别放一个小磁针，平衡后小磁针北极的指向是(AD)AA处指向左
5、BA处指向右CB处指向左 DB处指向右解析：带负电的金属环旋转时，形成了与转动方向相反的环形电流，此环形电流在A处产生的磁场方向向左，在B处产生的磁场方向向右，故选项A、D正确9南极考察队队员在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电螺线管，如图所示下列说法正确的是(AC)A若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将减小B若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大C若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大D不论螺线管通电情况如何，弹簧测力计示数均不变解析：分析弹簧测力计示数是否变化或怎样变化，关键在于确定螺线管与地磁场之间的作用情况一方面，可以将地
6、球等效处理为一个大磁铁，地理南极相当于磁铁的N极，因而在南极附近地磁场方向近似竖直向上，如图所示另一方面，可利用安培定则判定通电螺线管在周围产生的磁场方向，再根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”原理可判定螺线管与地磁场之间的作用情况，故正确选项为A、C.10如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是(BCD)A通过abcd平面的磁通量大小为L2BB通过dcfe平面的磁通量大小为L2BC通过abfe平面的磁通量大小为零D通过整个三棱柱表面的磁通量为零解析：本题考查磁通量，abcd平面在垂直于B方向的投影
7、SL2，所以BSL2B，A错；dcfe平面与B垂直，SL2，所以L2B，B正确；abfe平面与B平行，S0，0，C正确；整个三棱柱穿进的磁感线和穿出的磁感线条数相等，抵消为零，所以0，D正确三、非选择题(共34分)11(16分)如图所示是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图其工作原理类似于打点计时器，当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁铁，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到对外充气的效果请回答以下问题：(1)当电流从电磁铁的接线柱a流入时，发现吸引小磁铁向下运动，则电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极(2)你认为这种充气泵是利用直流电好，还是利用交流电好？答案：
8、交流电(3)缠绕电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了你认为这种铁芯最好用软磁性材料制作解析：(1)由安培定则可以判断出电磁铁上端为S极，小磁铁下端为N极(2)如果用直流电，小磁铁要么被吸引不放，要么被排斥远离，无法进行连续的充气，故用交流电好(3)因为需要连续充气，所以应该用软磁性材料制作. 12.(18分)如图所示，ab、cd为两根相距2 m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，通以5 A的电流时，质量为3.6 kg的金属棒MN沿导轨做匀速运动；当棒中电流增大到8 A时，棒能获得2 m/s2的加速度已知金属棒受到的磁场力方向水平，求匀强磁场的磁感应强度的大小答案：1.2 T解析：设磁感应强度为B，金属棒与轨道间的动摩擦因数为，金属棒的质量为m，金属棒在磁场中的有效长度L2 m当棒中的电流I15 A时，金属棒所受到的安培力与轨道对棒的滑动摩擦力平衡，金属棒做匀速直线运动由平衡条件可得BI1Lmg当金属棒中的电流I28 A时，棒做加速运动，加速度大小为a，根据牛顿第二定律得BI2Lmgma将代入得B T1.2 T.