高中物理 3.3几种常见的磁场达标基训 新人教版选修3-1
(时间：60分钟)
知识点一 磁感线
1．关于磁感线的描述，下列说法中正确的是 在该点静止时北极所指的方向一致
B．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的 C．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场 D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交
解析 磁感线上每一点的切线方向表示磁场方向，即小磁针静止时北极所指的方向，所以A正确；磁感线是为了形象地描述磁场而假想的一簇有方向的闭合曲线，实际上并不存在，细铁屑可以显示出其形状，但那并不是磁感线，B错；磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线是假想的人为画出的曲线，两条磁感线的空隙处也存在磁场，C错；在磁铁外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，磁感线不相交，所以D不正确．
答案 A
2．(2011·厦门高二检测)如图3－3－10所示为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是
( )．
( )．
A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放
图3－3－10
A．①③ C．①④
B．②③ D．②④
解析 由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向，①正确、②错误．③和④为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，可判断出④正确、③错误．故正确选项为C.
答案 C
知识点二 安培定则、安培分子电流假说
图3－3－11
3．如图3－3－11所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右，试判定电源的正、负极．
答案 c端为正极，d端为负极．
图3－3－12
4．如图3－3－12所示，放在条形磁铁磁场中的软铁棒被磁化后的极性是 ( )．
A．C棒未被磁化 B．A棒左端为S极 C．B棒左端为N极 D．C棒左端为S极
解析 软铁棒被磁化后的磁场方向与条形磁铁磁场方向一致，A的左端为S极，B的左端为S极，C的左端为N极，右端为S极，故B正确，A、C、D错．
答案 B
知识点三 磁通量及变化
图3－3－13
5．如图3－3－13所示，大圆导线环A中通有电流I，方向如图，另在导线环所在的平面画一个圆B，它的一半面积在A环内，一半面积在A环外，试判断圆B内的磁通量是否为零，若为零，为什么？若不为零，则磁通量是穿出来还是穿进去？
解析 由环形电流的磁场可知在A环内的磁场方向垂直于纸面向里，A环外部的磁场方向垂直于纸面向外，磁感线是一组闭合的曲线，环形电流A产生的磁场的磁感线均从环内进去，从环外出来，显然环内的磁感线的密度大于环外磁感线的密度，B环有一半在A内，一半在A外，对于B环，进去的磁感线多于出来的磁感线，故磁通量不为零，是穿进去的．
答案 见解析
图3－3－14
6．如图3－3－14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Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则
A．ΔΦ1＞ΔΦ2
B．ΔΦ1＝ΔΦ2
( )．
C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．不能判断
解析 通电导线MN周围的磁场并非匀强磁场，靠近MN处的磁场强些，磁感线密一些，远离MN处的磁感线疏一些，当线框在Ⅰ位置时，穿过平面的磁通量为ΦⅠ，当线框平移至Ⅱ位置时，磁通量为ΦⅡ，则磁通量的变化量为ΔΦ1＝|ΦⅡ－ΦⅠ|＝ΦⅠ－ΦⅡ.当线框翻转到Ⅱ位置时，磁感线相当于从“反面”穿过平面，则磁通量为－ΦⅡ，则磁通量的变化量是ΔΦ2＝|－ΔΦⅡ－ΔΦⅠ|＝ΦⅠ＋ΦⅡ，所以ΔΦ1＜ΔΦ2.
答案 C
知识点四 磁场的叠加
图3－3－15
7．如图3－3－15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
( )．
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
图3－3－16
8．在纸面上有一个等边三角形ABC，在B、C顶点处是通有相同电流的两根长直导线，导线垂直于纸面放置，电流方向如图3－3－16所示，每根通电导线在三角形的A点产生的磁感应强度大小为B，则
三角形A点的磁感应强度大小为_______，方向为_______．若C点处的电流方向反向，则A点处的磁感应强度大小为________，方向为________．
解析 如图所示，由安培定则知B处导线在A点的磁感应强度方向水平偏下30°，C处导线在A点的磁感应强度方向水平偏上30°，由平行四边形定则可以求得合磁感应强度沿水平方向向右，
大小为B1＝2Bcos 30°＝3B.
当C处的电流反向时，如图所示．
由平行四边形定则可知合磁感应强度的方向沿竖直向下方向，大小等于B. 答案
3B 水平向右 B 竖直向下
9．(上海高考)取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图3－3－17甲所示的螺线管，当该螺线管中通以电流大小为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3－3－17乙所示的螺线管，并通以电流大小也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为( )．
图3－3－17
A．0 C．B
B．0.5B D．2B 解析 用双线绕成的螺线管，双线中的电流刚好相反，其在周围空间产生的磁场相互抵消，所以螺线管内中部的磁感应强度为0.
答案 A
图3－3－18
10．铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图3－3－18所示，则铁环中心O处的磁场方向为
A．向下 B．向上
C．垂直于纸面向里 D．垂直于纸面向外
解析 铁环左侧上端为N极，右侧上端也为N极，在环中心叠加后，在中心O磁场方向向下． 答案 A
( )．