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1、课时跟踪检测（二十一）课时跟踪检测（二十一） 几种常见的磁场几种常见的磁场 1多选多选下列关于磁现象的电本质的说法中，正确的是下列关于磁现象的电本质的说法中，正确的是( ) A一切磁现象都源于电流或运动电荷一切磁现象都源于电流或运动电荷 B静止的电荷也能产生磁场静止的电荷也能产生磁场 C永磁体的磁场是固有的，与运动电荷或电流无关永磁体的磁场是固有的，与运动电荷或电流无关 D在外磁场作用下物体内分子电流取向大致相同时物体就被磁化了在外磁场作用下物体内分子电流取向大致相同时物体就被磁化了 解析：选解析：选 AD 磁体的磁场是由于磁体内部的分子电流形成的，而电流的磁场由运动电 荷产生。 磁体的磁场是
2、由于磁体内部的分子电流形成的，而电流的磁场由运动电 荷产生。 2多选多选下图表示磁场的磁感线，依图分析磁场中下图表示磁场的磁感线，依图分析磁场中 a 点的磁感应强度比点的磁感应强度比 b 点的磁感应 强度大的是 点的磁感应 强度大的是( ) 解析：选解析：选 AC 磁感线的疏密可表示磁感应强度的大小。 磁感线的疏密可表示磁感应强度的大小。 3多选多选关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是( ) A磁极与磁极之间、磁极与电流之间都可以通过磁场发生相互作用磁极与磁极之间、磁极与电流之间都可以通过磁场发生相互作用 B磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，
3、它每一点的切线方向都和小磁针放在该 点静止时北极所指的方向一致 磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该 点静止时北极所指的方向一致 C磁感线总是从磁铁的磁感线总是从磁铁的 N 极出发，到极出发，到 S 极终止极终止 D磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的 解析 ： 选解析 ： 选 AB 磁场是一种特殊物质， 磁极、 电流间发生作用都是通过磁场发生的， 故 磁场是一种特殊物质， 磁极、 电流间发生作用都是通过磁场发生的， 故 A 对；磁感线是为形象描述磁场而假想的线，不是真实存在的，故对；磁感线是为形象描述磁场而假
4、想的线，不是真实存在的，故 D 错；磁感线的切线方向 表示磁场的方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，故 错；磁感线的切线方向 表示磁场的方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，故 B 对；磁感线是闭合曲线，在磁体外 部由 对；磁感线是闭合曲线，在磁体外 部由 N 极指向极指向 S 极，在磁体内部由极，在磁体内部由 S 极指向极指向 N 极，故极，故 C 错。错。 4 如图所示， 电流从 如图所示， 电流从 A 点分两路通过对称的环形分路汇合于点分两路通过对称的环形分路汇合于 B 点， 在环 形分路的中心 点， 在环 形分路的中心 O 处的磁感应强度为处的磁感应强度为( ) A垂直环形分路所在平面，且指
5、向“纸内”垂直环形分路所在平面，且指向“纸内” B垂直环形分路所在平面，且指向“纸外”垂直环形分路所在平面，且指向“纸外” C在环形分路所在平面内指向在环形分路所在平面内指向 B D零零 解析：选解析：选 D 将圆环分成上下两半研究，根据安培定则，上半圆电流在 将圆环分成上下两半研究，根据安培定则，上半圆电流在 O 点产生的磁 场方向向里，下半圆电流在 点产生的磁 场方向向里，下半圆电流在 O 点产生的磁场方向向外，由于电流大小相等，产生的两个磁 感应强度大小相等，则 点产生的磁场方向向外，由于电流大小相等，产生的两个磁 感应强度大小相等，则 O 点的合磁感应强度为零。点的合磁感应强度为零。
6、5.多选多选如图所示，如图所示，A 和和 B 为两根互相平行的长直导线，通以同方向等 大电流， 虚线 为两根互相平行的长直导线，通以同方向等 大电流， 虚线C为在为在A和和B所确定的平面内与所确定的平面内与A、 B等距的直线，则下列说法 正确的是 等距的直线，则下列说法 正确的是( ) A两导线间的空间不存在磁场两导线间的空间不存在磁场 B虚线虚线 C 处磁感应强度为零处磁感应强度为零 CAC 间磁感应强度垂直纸面向里间磁感应强度垂直纸面向里 DCB 间磁感应强度垂直纸面向外间磁感应强度垂直纸面向外 解析 ： 选解析 ： 选 BCD 设电流 设电流 A、B 在空间产生的磁场分别为在空间产生的磁
7、场分别为 BA、BB，根据安培定则，电流，根据安培定则，电流 A 在在AB间产生的磁场垂直纸面向里， 而电流间产生的磁场垂直纸面向里， 而电流B在在AB间产生的磁场垂直纸面向外， 又因间产生的磁场垂直纸面向外， 又因IAIB， 故在 ， 故在 AC 区，区，BABB，合磁场方向垂直于纸面向里，在，合磁场方向垂直于纸面向里，在 BC 区，区，BABB，合磁场方向垂直 于纸面向外，中线 ，合磁场方向垂直 于纸面向外，中线 C 处处 BABB，合磁场为零，综上所述，正确的选项为，合磁场为零，综上所述，正确的选项为 B、C、D。 6某区域存在如图所示的磁场，其中小圆面积为某区域存在如图所示的磁场，其中
8、小圆面积为 S1，内有垂直纸面向外的磁场，磁感 应强度的大小为 ，内有垂直纸面向外的磁场，磁感 应强度的大小为 B1，大圆面积为，大圆面积为 S2，大圆与小圆之间有垂直纸面向里的 磁场，磁感应强度 的大小为 ，大圆与小圆之间有垂直纸面向里的 磁场，磁感应强度 的大小为B2， 已知， 已知B2B1， S22S1， 则该区域内磁通量， 则该区域内磁通量的大小等于的大小等于( ) A(B1B2)S2 B(B2B1)S2 CB2S2B1S1DB2S2(B1B2)S1 解析：选解析：选 D 设穿过线圈向外的磁通量为正值，则有 设穿过线圈向外的磁通量为正值，则有 1B1S1；而穿过线圈向里的磁 通量为 ；
9、而穿过线圈向里的磁 通量为 2B2(S2S1)。则该区域内的磁通量。则该区域内的磁通量 B1S1B2(S2S1)B2S2(B1 B2)S1，负号表示穿过线圈的磁通量的方向，故，负号表示穿过线圈的磁通量的方向，故 D 正确，正确，A、B、C 错误。错误。 7 多选多选如图所示，如图所示， A 为通电线圈， 电流方向如图所示，为通电线圈， 电流方向如图所示， B、 C 为与为与 A 在同一平面内的两 同心圆， 在同一平面内的两 同心圆，B、C分别为穿过两圆面的磁通量的大小，下述判断中正确的是分别为穿过两圆面的磁通量的大小，下述判断中正确的是( ) A穿过两圆面的磁通量方向是垂直纸面向外穿过两圆面的
10、磁通量方向是垂直纸面向外 B穿过两圆面的磁通量方向是垂直纸面向里穿过两圆面的磁通量方向是垂直纸面向里 CBC DBC 解析：选解析：选 AC 由安培定则判断，凡是垂直纸面向外的磁感线都集中在线圈内，因磁感 线是闭合曲线， 则必有相应条数的磁感线垂直纸面向里， 这些磁感线分布在线圈外， 所以 由安培定则判断，凡是垂直纸面向外的磁感线都集中在线圈内，因磁感 线是闭合曲线， 则必有相应条数的磁感线垂直纸面向里， 这些磁感线分布在线圈外， 所以 B、 C 圆面都有垂直纸面向里和向外的磁感线穿过，垂直纸面向外的磁感线条数相同，垂直纸 面向里的磁感线条数不同， 圆面都有垂直纸面向里和向外的磁感线穿过，垂直
11、纸面向外的磁感线条数相同，垂直纸 面向里的磁感线条数不同， B 圆面的较少，圆面的较少， C 圆面的较多， 但都比垂直向外的少， 所以穿过圆面的较多， 但都比垂直向外的少， 所以穿过 B、 C 的磁通量方向应垂直纸面向外，且的磁通量方向应垂直纸面向外，且 BC。 8如图所示，通有恒定电流的导线如图所示，通有恒定电流的导线 MN 与闭合金属框共面，第一次将金 属框由位置平移到位置，第二次将金属框绕 与闭合金属框共面，第一次将金 属框由位置平移到位置，第二次将金属框绕 cd 边翻转到位置，设先后 两次通过金属框的磁通量变化量分别为 边翻转到位置，设先后 两次通过金属框的磁通量变化量分别为 1和和
12、2，则，则( ) A12B12 C12D不能判断不能判断 解析：选解析：选 C 设在位置时磁通量大小为 设在位置时磁通量大小为 1，位置时磁通量大小为，位置时磁通量大小为 2。第一次将金 属框由位置平移到位置， 穿过线框的磁感线方向没有改变， 磁通量变化量 。第一次将金 属框由位置平移到位置， 穿过线框的磁感线方向没有改变， 磁通量变化量112， 第二次将金属框绕 ， 第二次将金属框绕 cd 边翻转到位置，穿过线框的磁感线的方向发生改变，磁通量变化量边翻转到位置，穿过线框的磁感线的方向发生改变，磁通量变化量 212。故。故 12，故，故 C 正确。正确。 9(2017全国卷全国卷)如图，在磁感
13、应强度大小为如图，在磁感应强度大小为 B0的匀强磁场中，两长直导线的匀强磁场中，两长直导线 P 和和 Q 垂直于纸面固定放置， 两者之间的距离为垂直于纸面固定放置， 两者之间的距离为 l。 在两导线中均通有方向垂直于纸 面向里的电流 。 在两导线中均通有方向垂直于纸 面向里的电流 I 时， 纸面内与两导线距离均为时， 纸面内与两导线距离均为 l 的的 a 点处的磁感应强度为零。 如果让 点处的磁感应强度为零。 如果让 P 中的电流反向、其他条件不变，则中的电流反向、其他条件不变，则 a 点处磁感应强度的大小为点处磁感应强度的大小为 ( ) A0B. B0 3 3 C.B0D2B0 23 3 解
14、析 ： 选解析 ： 选C 导线 导线P和和Q中电流中电流I均向里时，设其在均向里时，设其在a点产生的磁感应强度 大小 点产生的磁感应强度 大小BPBQB1，如图所示， 则其夹角为，如图所示， 则其夹角为 60， 它们在， 它们在 a 点的合磁场的磁感 应强度平行于 点的合磁场的磁感 应强度平行于 PQ 向右、大小为向右、大小为B1。 又根据题意。 又根据题意 Ba0， 则， 则 B0B1，33 且且 B0平行于平行于 PQ 向左。 若向左。 若 P 中电流反向， 则中电流反向， 则 BP反向、大小不变，反向、大小不变，BQ和和 BP大小不变，夹角为大小不变，夹角为 120，合磁场的磁感应强度大
15、小为，合磁场的磁感应强度大小为 B1B1(方向垂直方向垂直 PQ 向上、与向上、与 B0垂直垂直)，a 点合磁场的 磁感应强度 点合磁场的 磁感应强度 BB0，则，则 A、B、D 项均错误，项均错误，C 项正确。项正确。B02B12 23 3 10 多选多选两根通电的长直导线平行放置，电流分别为两根通电的长直导线平行放置，电流分别为 I1和和 I2，电 流的方向如图所示 ， 在与导线垂直的平面上有 ，电 流的方向如图所示 ， 在与导线垂直的平面上有 a、 b、 c、 d 四个点， 其中四个点， 其中 a、 b 在导线横截面连线的在导线横截面连线的 延长线上，延长线上， c、 d 在导线横截面连
16、线的垂直平分线上。则导体中的电流在这四点产生的磁场的 磁感应强度一定不可能为零的是 在导线横截面连线的垂直平分线上。则导体中的电流在这四点产生的磁场的 磁感应强度一定不可能为零的是( ) Aa 点点Bb 点点 Cc 点点Dd 点点 解析：选解析：选 CD 根据右手螺旋定则判断磁场方向。易知两电流在 根据右手螺旋定则判断磁场方向。易知两电流在 a 点磁场的方向相反， 若 点磁场的方向相反， 若 I1I2，故在，故在 a 点点 I1的磁感应强度大小可能等于的磁感应强度大小可能等于 I2的磁感应强度大小，则的磁感应强度大小，则 a 点磁感应强 度可能为 点磁感应强 度可能为 0；两电流在；两电流在
17、b 点的磁场方向相反，若点的磁场方向相反，若 I1I2，而，而 I2离离 b 点近，则两电流在点近，则两电流在 b 点产 生的磁感应强度可以大小相等，故 点产 生的磁感应强度可以大小相等，故 b 点磁感应强度可能为点磁感应强度可能为 0；两电流在；两电流在 c 点、点、d 点的磁场方 向不相反，故 点的磁场方 向不相反，故 c、d 两点的磁感应强度不可能为两点的磁感应强度不可能为 0。故本题选。故本题选 CD。 11如图所示， 正方形线圈如图所示， 正方形线圈abcO边长为边长为0.8 m， 匀强磁场沿， 匀强磁场沿x轴正向，轴正向，B 0.2 T，线圈在图示位置绕，线圈在图示位置绕 Oz 轴
18、转过轴转过 60的过程中，穿过线圈的磁通量变化了 多少？ 的过程中，穿过线圈的磁通量变化了 多少？ 解析：由题意，初磁通量解析：由题意，初磁通量 1BSsin 00 末磁通量末磁通量 2BSsin 600.20.82 Wb0.064 Wb0.11 Wb 3 2 3 所以所以 210.11 Wb。 答案：答案：0.11 Wb 12如图所示，框架的面积为如图所示，框架的面积为 S，匀强磁场的磁感应强度为，匀强磁场的磁感应强度为 B。试 求： 。试 求： (1)若从图示位置转过若从图示位置转过 90，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多 少？ ，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多 少？ (2)若从图示
19、位置转过若从图示位置转过 180，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少？，则穿过框架平面的磁通量的变化量为多少？ 解析：解析：(1)框架平面与磁感应强度框架平面与磁感应强度 B 垂直时，穿过框架平面的磁通量：垂直时，穿过框架平面的磁通量：BS；从图示 位置转过 ；从图示 位置转过 90，则穿过框架平面的磁通量变为，则穿过框架平面的磁通量变为 0，则磁通量的变化量为：，则磁通量的变化量为：0BSBS； (2)若从图示位置转过若从图示位置转过 180，则穿过框架平面的磁通量为，则穿过框架平面的磁通量为BS，磁通量的变化量为：，磁通量的变化量为： (BS)BS2BS。 答案：答案：(1)BS (2)2BS