13.1磁场、磁感线 同步课时作业 —2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word含答案）

13.1磁场、磁感线—2021-2022学年高二物理人教版（2019）必修第三册同步课时作业
选择题（共12题）
1.如图所示,在一竖直向下的匀强磁场中,将一根通电直导线从中点折成夹角为的两段,段水平,导线平面位于竖直平面内;为使两段通电导线所受磁场力大小相等,在导线平面所在区域再加一大小相等的匀强磁场,则原磁场与合磁场磁感应强度大小之比为( )
A. B. C. D.
2.地球赤道附近，地磁场的方向近似为水平向北.在赤道上水平架设一根东西方向的直流输电导线，并通有自西向东方向的电流.由于地磁场的作用，该导线受到安培力的方向为( )
A.向上 B.向下 C.向南 D.向北
3.下列对磁感线的描述正确的是( )
A.由于可以用铁屑模拟磁场中的磁感线，因此磁感线是真实存在的
B.两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交
C.磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度的方向
D.磁感线分布越密的地方，同一通电直导线所受的磁场力也越大
4.如图甲所示，一条形磁铁P固定在水平桌面上，以P的右端点为原点，中轴线为x轴建立一维坐标系.将一灵敏的小磁针Q放置在x轴上的不同位置，设Q与x轴之间的夹角为θ.实验测得与x之间的关系如图乙所示.已知该处地磁场方向水平，磁感应强度大小为.下列说法正确的是( )
A.P的右端为S极 B.P的中轴线与地磁场方向平行
C.P在处产生的磁感应强度大小为 D.处合磁场的磁感应强度大小为
5.地球是一个巨大的磁体，其表面附近的磁感应强度约为，有些生物体内含有微量强磁性物质。研究表明：鸽子正是利用体内所含有的微量强磁性物质在地磁场中所受的作用来帮助辨别方向。如果在鸽子的身上绑一块磁体材料，且其附近的磁感应强度比地磁场更强，则( )
A．鸽子仍能辨别方向 B．鸽子更容易辨别方向
C．鸽子会迷失方向 D．不能确定鸽子是否会迷失方向
6.下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是( )
A. B.
C. D.
7.下列说法正确的是（ ）
A.磁感线从磁体的N极发出，终止于磁体的S极
B.磁感线可以表示磁场的方向和强弱
C.磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场
D.因为异名磁极相互吸引，所以放入通电螺线管内的小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极
8.如图所示,两平板小车上均固定有一块沿磁铁轴线方向正对放置的条形磁铁。某时刻将两小车在光滑水平面上由静止释放,则它们的(?? )
A.加速度越来越大?????????????????????B.加速度越来越小
C.加速度不变???????????????????????D.速度越来越大
9.以下说法中正确的是( )
A.磁体与磁体间的相互作用是通过磁场产生的
B.电流与电流间的相互作用是通过电场产生的
C.磁体与电流间的相互作用是通过电场和磁场产生的
D.磁场的基本性质是对处于其中的磁休或电流有力的作用
10.超导是当今高科技的热点之一,当一块磁体靠近超导体时,超导体中会产生强大的电流,超导体对磁体会有排斥作用,这种排斥力可使磁体悬浮在空中,磁悬浮列车就采用了这项技术,磁体悬浮的原理是(?? )
A.超导体电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相同
B.超导体电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相反
C.超导体使磁体处于失重状态
D.超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡
11.某同学身边有一个长铁条,为了检验它是否具有磁性,该同学用它的一端靠近能自由转动的小磁针。下列给出了几种可能产生的现象以及相应结论, 其中正确的是(? ?)
A.若小磁针被吸引过来,则说明长铁条一定有磁性
B.若小磁针被吸引过来,则长铁条可能没有磁性
C.若小磁针被推开,则说明长铁条一定有磁性
D.若小磁针被推开,则长铁条可能没有磁性
12.如图所示,直导线、螺线管、电磁铁三者相距较远,其磁场互不影响,当开关闭合后,则小磁针北极(黑色一端)指示磁场方向正确的是(?? )
A.
B.
C.
D.
二.非选择题（共2题）
13.在图中,线圈通电后,磁针的S极指向线圈,则:电源的正极在哪端?
14.1876年美国物理学家罗兰完成了著名的“罗兰实验”。此实验可简化为大量的负电荷加在一个橡胶圆盘边缘上,然后在圆盘附近悬挂一个小磁针,将圆盘绕中心轴按如图所示方向高速旋转时,就会发现小磁针发生偏转,忽略地磁场对小磁针的影响。求:
(1)圆盘中心轴处的磁场方向;
(2)当小磁针位于圆盘的左上方时,它的N极偏转方向;(“左偏”还是“右偏”)
(3)当小磁针位于圆盘的左下方时,它的N极偏转方向。(“左偏”还是“右偏”)
答案以及解析
1.答案：AC
解析：设原磁场磁感应强度为,所加磁场为,当合磁场时,所受磁场力大小相等,由几何和三角知识有:,C选项正确;当所加磁场为,合磁场时,所受磁场力大小相等,由几何和三角知识有:,A选项正确。
2.答案：A
解析：因为赤道附近地磁场的方向近似水平向北，输电导线中的电流方向自西向东，由左手定则可知，该导线所受安培力的方向竖直向上.故选项A正确，B、C、D错误.
3.答案：C
解析：磁感线是为形象描述磁场的磁感应强度分布而画出的一簇曲线，不是真实存在的，而铁屑的分布曲线只能证明用磁感线描述磁场的方法是正确的，铁屑的分布曲线不是磁感线，A错误；两条磁感线相交就说明在两线相交处有两个切线方向，即有两个磁感应强度方向，这是不可能的，磁场中某点的磁感应强度是唯一确定的，磁感应强度的方向也只有一个，因此两条磁感线不能相交，B错误；磁感应强度的方向就是磁场的方向，即磁感线的切线方向就是磁场方向，C正确；磁感线越密，表示该处磁场越强，但通电直导线受到的磁场力大小还与通电直导线放置方向有关，故通电直导线受到的磁场力不一定大，D错误。
4.答案：C
解析：当x趋向于无穷大时，小磁针静止时N极所指的方向为地磁场方向.根据题图乙可知，当x趋向于无穷大时，趋向于1，则θ趋向于90°，即小磁针的方向与x轴的方向垂直.当x非常小时，小磁针的N极沿x轴正方向.由题图乙可知，开始时小磁针的N极背离O点，所以O点处的磁极是条形磁铁P的N极，选项A错误.由以上分析可知，P的中轴线与地磁场方向垂直，选项B错误.由题图乙可知，处，即，设P在处产生的磁感应强度大小为，，所以，选项C正确.处合磁场的磁感应强度大小为，选项D错误.
5.答案：C
解析：鸽子正是利用体内所含有微量强磁性物质在地磁场中所受的作用来帮助它辨别方向的，即其体内所含有微量强磁性物质相当于一个小磁针，小磁针的N极受力方向就是地球的北极方向，而在鸽子的身上缚一块永磁体材料后严重干扰了地磁场，使鸽子体内的小磁针N极受力的方向不再是地球的北极，这样会使鸽子迷失方向，故C正确。
故选C.
6.答案：C
解析：根据在磁体外部同名磁极相互排斥可知选项A错误;应用安培定则可知环形电流中心线上的磁场方向由右向左,小磁铁N极受到的磁场力向左,选项B错误;根据安培定则可知通电螺线管内部磁场向右,内部小磁针N极受到的磁场力向右,选项C正确;根据安培定则可知通电直导线右边磁场向里,小磁针N极应向里,选项D 错误。
7.答案：BC
解析：A. 磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极。在磁体的内部，磁感线是从磁体的S极出发，回到N极，故A错误。
B. 磁场的强弱可以利用磁感线的疏密程度来描述。磁场越强，磁感线越密集，故B错误。
C. 磁铁的磁场、电流的磁场；故C错误。
D. 在磁体的内部，磁感线是从磁体的S极出发，回到N极，小磁针在通电螺线管内静止时，N极一定指向通电螺线管的N极。故D错误
故选：BC.
8.答案：BD
解析：根据“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”可知,两小车之间为斥力,因此它们相互排斥,间距增大,斥力减小,加速度不断减小,加速度与速度同方向,所以速度不断增大,选项BD正确。
9.答案：AD
解析：磁体与磁体间的相互作用是通过磁场产生的,故A正确;电流与电流间的相互作用是通过电流产生的磁场而产生的,故B错误;磁体与电流间的相互作用是通过磁场产生的,故C错误;磁场的基本性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用,故D正确.
10.答案：BD
解析：根据题意可知,强大电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相反,超导体对磁体产生排斥力,这个力与磁体的重力达到平衡,选项BD正确,选项AC错误。
11.答案：BC
解析：因为磁铁有吸引铁的性质,小磁针有磁性,可吸引长铁条,故长铁条可能没有磁性,选项A错,B对;根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知,选项C对,D错。
12.答案：CD
解析： 开关闭合后,通电导线周围磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆,由安培定则判断,其方向俯视为逆时针,所以指向不对.螺线管的磁感线与条形磁铁相似,电磁铁的感线与蹄形磁铁相似,均由安培定则判断其磁感线方向,可知和的指向正确,而的指向不对.C、D正确.
13.【解析】由题图知,通电螺线管产生的磁场左侧为N极,又由安培定则知,螺线管中的电流方向为从右到左,则电源的正极在右端。
答案:右端
14.【解析】(1)圆盘带负电,根据安培定则可知,圆盘中心轴处的磁场方向竖直向上。
(2)若小磁针处于圆盘的左上方时,因上方为N极,则小磁针的N极向左偏。
(3)若小磁针处于圆盘的左下方时,因下方为S极,则小磁针的N极向右偏。
答案:(1)竖直向上　(2)左偏　(3)右偏