磁场的基本概念

第48节磁场的基本概念.吕叔湘中学庞留根1.2016年上海卷21.形象描述磁场分布的曲线叫做____________,通常___________的大小也叫做磁通量密度。【答案】磁感线；磁感应强度【解析】为了形象的描述磁场而假想出来的曲线，曲线上任意一点的切线方向均表示该位置的磁场方向，这样的曲线称为磁感线；磁场的强弱大小用磁感应强度表示，在磁通量中有：SΦB，所以磁感应强度也称为磁通密度。2.2016年上海卷8.如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是（A）+x方向（B）-x方向（C）+y方向（D）-y方向【答案】A【解析】据题意，电子流沿z轴正向流动，电流方向向z轴负向，由安培定则可以判断电流激发的磁场以z轴为中心沿顺时针方向（沿z轴负方向看），通过y轴A点时方向向外，即沿x轴正向，则选项A正确。3.2013年上海卷13．如图，足够长的直线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行。用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图像是答案：C解析：通电螺线管外部中间处的磁感应强度最小，所以用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图像是C。4.2017年江苏卷1．如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为（A）（A）1:1（B）1:2（C）1:4（D）4:1OBabOBabOBabOBabBACDabOAyxz电子流2rrabB解析：根据磁通量的定义，当B垂直于S时，穿过线圈的磁通量为ф=BS，其中S为有磁感线穿过区域的面积，所以图中a、b两线圈的磁通量相等，所以选项A正确；BCD错误。5.2011年新课标版14．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是A．B．C．D．答：B【解析】根据地磁场分布和安培定则判断可知正确答案是B。6.2015年理综新课标Ⅱ卷18.指南针是我国古代四大发明之一。关于指南针，下列说法正确的是（BC）A.指南针可以仅具有一个磁极B.指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转解析：指南针不可以仅具有一个磁极，A错误；指南针能够指向南北，说明地球具有磁场，B正确；当附近的铁块磁化时，指南针的指向会受到附近铁块的干扰，故C正确；根据安培定则，在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时会产生磁场，指南针会偏转到与导线垂直，故D错误。7.2013年海南卷9．三条在同一平面（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A．B1=B2B3B．B1=B2=B3C．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答案：AC西东I西东I西东I西东IIcbccacIcIcabcdMNO解析：本题考查磁场的叠加，由于通过三条导线的电流大小相等，结合右手定则可判断出三条导线在a、b处产生的的合磁感应强度垂直直面向外，在c处垂直直面向里，且B1=B2B3，故选项AC正确。8.2012年理综全国卷18.如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是A.O点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同【答案】C【解析】由安培定则,两电流在O点处的磁场方向都向下，O点处的磁感应强度不能为零,A错误；a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，B错误；c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，C正确；c、d两点处的磁感应强度方向相同，都向下，D错误。9.2011年理综全国卷15．如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是A．a点B．b点C．c点D．d点答案：C解析：根据安培定则可知I1和I2电流分别在a处产生的磁场方向为垂直ac连线向上和向下，由于I1＞I2，且I1电流与a点的距离比I2电流与a点距离要小，故B1a＞B2a，则a处磁感应强度不可能为零，A错；两电流在b处产生的场强方向均垂直ac连线向下，故B错；I1和I2电流分别在c处产生的磁场方向为垂直ac连线向下和向上，且I1电流与c点的距离比I2电流与c点距离要大，故B1c与B2c有可能等大反向，C对；两电流在d处产生的场的方向一定成某一夹角，且夹角一定不为180°，D错。10.2014年物理海南卷abcdI1I28．如图，两根平行长直导线相距2L，通有大小相等、方向相同的恒定电流，a、b、c是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为2l、l和3l。关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是（）A．a处的磁感应强度大小比c处的大B．b、c两处的磁感应强度大小相等C．a、c两处的磁感应强度方向相同D．b处的磁感应强度为零【答案】AD【解析】由右手定则可以判断，a、c两处的磁场是两电流在a、c处产生的磁场叠加，但a距离两导线比c近，故a处的磁感应强度大小比c处的大，选项A正确；b、c与右侧电流距离相同，故右侧电流对此两处的磁场等大反向，但因为左侧电流在该两处产生的磁场大小不同，B错；由右手定则可以知，a处的磁场方向垂直纸面向里，c处的磁场方向垂直纸面向外，C错；b与两条导线的距离相等，故两磁场叠加为零，D正确。11.2016年北京卷17.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法不正确的是A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用【答案】C【解析】根据题意可得，地理南北极与地磁场存在一个夹角，为磁偏角，故两者不重合，A正确；地磁南极在地理的北极附近，地磁北极在地理南极附近，B正确；由于地磁场磁场方向沿磁感线切线方向，故只有赤道处才与地面平行，C错误；在赤道处磁场方向水平，而射线是带电的粒子，运动方向垂直磁场方向，根据左手定则可得射向赤道的粒子受到洛伦兹力作用，D正确。12.2017年新课标Ⅲ卷18．如图，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q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I时，纸面内与两导线距离为l的a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a点处磁感应强度的大小为A．0B．033BC．0332BD．02B答：Cabc地轴地球自转方向alllPQaL1L2b水平地面金属管线I第12题图解析：如答图1所示，P、Q中的电流在a点产生的磁感应强度大小相等，设为B1，由几何关系可知0133BB如果让P中的电流反向、其他条件不变时，如答图2所示，由矢量合成可知B'1=B1，由几何关系可知：a点处磁感应强度的大小02120332BBBB，故C正确，A、B、D错误。13.2018年全国卷II、20．如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为013B和012B，方向也垂直于纸面向外。则（AC）A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为0712BB．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为0112BC．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为0112BD．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为0712B解析：设L1在a,b两点产生的磁感应强度大小为B1，设L2在a,b两点产生的磁感应强度大小为B2，021031)(BBBB；012021-BBBB联立可得01127BB，02121BB14.2018年浙江卷（4月选考）12．在城市建设施工中，经常需要确定地下金属管线的位置，如图所示。有一种探测方法是，首先给金属长直管线通上电流，再用可以测量磁场强弱、方向的仪器进行以下操作：①用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁感应强度最强的某点，记为a；②在a点附近的地面上，找到与a点磁感应强度相同的若干点，将这些点连成直线EF；③在地面上过a点垂直于EF的直线上，找到磁场方向与地面夹角为45º的b、c两点，测得b、c两点距离为L。由此可确定金属管线（A）A．平行于EF，深度为2LB．平行于EF，深度为L答图1aPQB1B1B0答图2B1B0aPQB1B'1C．垂直于EF，深度为2LD．平行于EF，深度为L解析：根据通电直导线产生的磁场特点，距离电流越近，产生的磁场强度越大，则a点距离管线最近，EF上的点均是距离管线最近的点，管线在EF的正下方，与EF平行，。根据安培定则作出管线产生磁场的横截面如图示：由几何关系可以确定a到管线的距离为2L，故BCD错误，A正确。