5.2用磁感线描述磁场 跟踪训练（Word版含解析）

2021-2022学年鲁科版选修3-1
5.2用磁感线描述磁场
跟踪训练（解析版）
1．关于磁场和磁感线的描述，正确的是（　　）
A．磁感线可以形象地描述磁场的方向，但不能描述其强弱
B．磁感线是从磁铁的N极指向S极
C．磁铁间的相互作用是通过磁场发生的
D．磁感线就是磁场中碎铁屑排列成的曲线
2．关于磁感线，下列说法中正确的是（　　）
A．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场
B．磁感线的方向总是从N极指向S极
C．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致
D．磁感线是真实存在的曲线，它们之间有交点
3．指南针是我国古代的四大发明之一、司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图所示。它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在青铜盘的中心，可以自由转动，由于受地磁场作用，司南的磁勺尾静止时指向南方。下列说法正确的是（　　）
A．勺尾能够指南，是由磁勺的磁场决定的
B．勺尾能够指南，是由地球的磁场决定的
C．勺尾静止时所指的方向为地磁的南极
D．勺尾静止时所指的方向为磁勺的北极
4．下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是（　　）
A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线
B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的
C．电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线
D．电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方，同一试探电荷所受的磁场力也越大
5．下列说法中正确的是（　　）
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在该点时N极受力方向相同
B．如果某空间中的某条电场线是直线，那么在该条电场线上各处的电场强度相同
C．电场线是电荷在电场中的运动轨迹
D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交
6．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所示。结合上述材料，下列说法正确的是（　　）
A．地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合
B．地球内部不存在磁场，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
7．图中箭头表示磁感应线的方向，则小磁针静止时N极的指向应（　　）
A．向上
B．向下
C．向左
D．向右
8．如图所示，蹄形磁铁正上方附近有相对于蹄形磁铁对称的两点P、Q。用磁传感器测量PQ连线上各点的磁感应强度B的大小，在计算机屏幕上显示的大致图象是（　　）
A．
B．
C．D．
9．关于磁感线的一些说法，不正确的是（　　）
A．磁感线上各点的切线方向，就是该点的磁场方向
B．磁场中两条磁感线一定不相交
C．磁感线分布较密的地方，磁感应强度较强
D．通电螺线管的磁感线从北极出来，终止于南极，是一条不闭合的曲线
10．地球是一个大磁体，它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似，下列说法正确的是（　）
A．地磁场的方向是沿地球上经线方向的
B．地磁场的方向是与地面平行的
C．地磁场的方向是从北向南方向的
D．在地磁南极上空，地磁场的方向是竖直向下的
11．小磁针处在如图所示的磁场中，小磁针的运动情况是（　　）
A．顺时针转动，最后静止，N极指向右方
B．顺时针转动，最后静止，N极指向左方
C．逆时针转动，最后静止，N极指向右方
D．逆时针转动，最后静止，N极指向左方
12．一科考船进行环球科考活动从北极附近出发，一路向南直到南极附近，沿途不断测量地磁场的大小和方向，他的测量结果可能是（　　）
A．地磁场的大小一直不变，磁场方向始终沿正南、正北方向
B．地磁场的大小不断变化，磁场方向始终沿正南、正北方向
C．地磁场的大小一直不变，磁场的方向与正南、正北方向间有一较小的偏角
D．地磁场的大小不断变化，磁场的方向与正南、正北方向间有一较小的偏角
13．如图所示，水平放置的直导线通有向右的电流，则直导线正下方P点的磁场方向是（　　）
A．垂直纸面向里
B．垂直纸面向外
C．平行纸面向左
D．平行纸面向右
14．如图所示，为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O点（图中白点）为坐标原点，沿Z轴正方向上各点的磁感应强度B大小的变化可能为（　　）
A．B．C．D．
15．如图所示为通电螺线管的纵剖面图，“”和“⊙”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出，图中四个小磁针（涂黑的一端为N极）静止时指向正确的是（　　）
A．a
B．b
C．c
D．d
16．电场线和磁感线不是实际存在的线，但它们可以形象地反映电场和磁场的特点。下图为小明同学画出的四张关于电场和磁场的示意图，各图中均OA=OB，则A、B两点处的电场强度或磁感应强度相同的是（　　）
A．正点电荷周围电场
B．等量异种点电荷周围电场
C．条形磁体周围磁场
D．蹄形磁体周围磁场
17．如图，a、c是水平放置的通电螺线管轴线上的两点，c是螺线管轴线中点，b、d是通电螺线管中垂线上、关于轴线对称的两点，则下列关于4个点的说法中正确的是（　　）
A．c点处的磁感应强度最大
B．b、d两点处的磁感应强度相同
C．b、c两点处的磁感应强度方向相同
D．c点处的磁感应强度方向水平向左
18．北京某校物理兴趣小组做研究螺线管附近磁感应强度的实验时，他们将一小磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如图所示。由于地磁场的作用，小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成60°角的方向。则下列说法正确的是（
）
A．电源的左端为正极
B．电源的左端为负极
C．螺线管在小磁针处产生的磁场方向为沿x轴正方向
D．螺线管在小磁针处产生的磁场方向为沿x轴负方向
参考答案
1．C
【详解】
A．磁感线可以形象地描述磁场的方向，也能描述其强弱，选项A错误；
B．磁感线在磁体的外部是从磁铁的N极到S极，在磁体内部是从S极到N极，组成闭合曲线，选项B错误；
C．磁铁间的相互作用是通过磁场发生的，选项C正确；
D．磁感线不是实际存在，磁场中碎铁屑排列成的曲线是根据小铁屑受磁场力的方向来大致模拟磁感线的形状的，并不是真实的磁感线，故D错误。
故选C。
2．C
【详解】
A．磁感线不是真实存在的物质，是用以形象地描绘磁场分布的一些曲线，磁场存在于磁体周围的空间中，不存在磁场强度为零的间隙，故A项错误。
B．磁感线是闭合的曲线，在磁体内部，磁感线的方向是由S极到N极，故B项错误。
C．引入磁感线时规定，磁感线上每一点的切线方向与该点的磁场方向一致，故C项正确。
D．磁感线不是真实存在的曲线；空间中任意一点磁场方向只有一个，即磁感线不可能相交，故D项错误。
故选C。
3．B
【详解】
AB．磁勺放到地球的磁场中，勺尾能够指南，是由地球的磁场决定的，A错误，B正确；
CD．在地球的南极是地磁场的北极，因此勺尾静止时所指的方向为地磁场的北极，CD错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．电场线和磁感线是为了描述电场和磁场假想的曲线，都不是电场或磁场中实际存在的线，
A错误；
B．磁场中两条磁感线一定不相交，所有电场中的电场线也是不相交的，
B错误；
C．磁感线是一条闭合有方向的曲线，而电场线不是闭合的的曲线，
C正确；
D．电场线越密的地方，电场越强，磁感线越密的地方，磁场也越强，同一试探电荷所受的磁场力不一定越大，如：通电导线与磁场方向平行，受到的磁场力为0，D错误。
故选C。
5．A
【详解】
A．磁感线是为了描述磁场而引入的，它并不是客观存在的，但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在该点时N极受力方向相同，故A正确；
B．为形象地描述场强的分布，在电场中人为地画出一些有方向的曲线，曲线上一点的切线方向表示该点场强的方向，电场线的疏密程度与该处场强大小成正比。如果某空间中的某条电场线是直线，由于不知道该条电场线周围的其它电场线分布情况，故该条电场线上各处的电场强度不一定相同，故B错误；
C．电场线不是电荷的运动轨迹。根据电场线方向能确定电荷的受力方向和加速度方向，不能确定电荷的速度方向、运动的轨迹。电场线是直线时，电荷运动速度与电场线平行，电荷运动轨迹与电场线重合，故C错误；
D．两个磁场叠加的区域，则两磁场的矢量和即为该区域实际磁场强度，只有一个方向，磁感线不可能相交，故D错误。
故选A。
6．D
【详解】
A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合有一定的夹角，即为磁偏角，故A错误；
B．磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，故B错误；
C．磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，曲线的切线为该点磁场的方向，所以不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故C错误；
D．地磁场与射向地球赤道的带电宇宙射线粒子速度方向并不平行，所以对带电宇宙射线粒子有力的作用，故D正确。
故选D。
7．A
【详解】
由图可知：磁感线的方向是向上的；根据磁感线的方向与小磁针静止时北极所指的方向一致，故小磁针静止时N极所指的方向也是向上的，A正确。
故选A。
8．C
【详解】
由蹄形磁铁产生的磁场特点可知，蹄形磁铁的两磁极附近磁感应强度最大。
故选C。
9．D
【详解】
A．磁感线上各点的切线方向，就是该点的磁场方向，选项A正确，不符合题意；
B．磁场中两条磁感线一定不相交，选项B正确，不符合题意；
C．磁感线的疏密反映磁场的强弱，则磁感线分布较密的地方，磁感应强度较强，选项C正确，不符合题意；
D．通电螺线管的磁感线外部从北极出来到南极，内部从南极到北极，是一条闭合的曲线，选项D错误，符合题意。
故选D。
10．D
【详解】
A．地球是一巨大磁体，地磁场的北极在地理的南极附近，而南极在地理的北极附近，地磁场存在磁偏角，地磁场的方向与经线方向不一致，故A错误；
B．地磁场的方向并不是完全与地面平行，故B错误；
C．地理南极为地磁场北极，地球北极是地磁场南极，故地磁场的方向由南向北，故C错误；
D．由于磁感线由N极指向S极，故在地磁场南极的上空，地磁场的方向是竖直向下，故D正确。
故选D。
11．A
【详解】
由图可知，磁感线的方向是由左向右的，根据磁感线的方向与小磁针静止时北极所指的方向一致，故小磁针顺时针转动，静止时北极的指向是向右的。所以A正确，BCD错误。
故选A。
12．D
【详解】
由于地磁两极与地理两极不重合，所以磁场的方向不沿正南、正北方向；由于地磁场类似于条形磁铁的磁场，所以在地球表面不同位置的磁场强弱不同；故选D。
13．A
【详解】
由安培定则知导线下方磁场垂直纸面向里。
故选A。
14．D
【详解】
磁感线的疏密表示磁场的强弱，所以沿Z轴正方向磁感应强度B的大小是先变小后变大。由于题目中问的是磁感应强度B的大小，故D正确，ABC错误。
故选D。
15．AD
【详解】
由题图，根据安培定则可知螺线管左端为N极，右端为S极，根据通电螺线管周围磁感线分布情况作出部分磁感线如图所示，由此可知四个小磁针静止时指向正确的是a、d，故AD正确。
故选AD。
16．BC
【详解】
A．电场强度是矢量，由于A、B两点处的电场强度方向不同，所以A错误；
B．等量异种点电荷周围电场由对称性可知电场强度大小相同，而且方向也相同，所以A、B两点处的电场强度相同，则B正确；
C．条形磁体周围磁场由对称性可知，A、B两点处的磁感应强度相同，所以C正确；
D．蹄形磁体周围磁场的分布可判断，A、B两点处的磁感应强度方向不相同，所以D错误；
故选BC。
17．AB
【详解】
AB．a点在螺线管端面处，c点在螺线管内部，b、d点在螺线管中部，此时c点处磁感线最密集，故c点处磁感应强度最大，b、d关于轴线对称，磁感应强度大小相等，方向相同，故AB正确；
CD．c点位于通电螺线管内部，此时磁感线方向由S极到N极，故此时c点磁感应强度方向向右，b在通电螺线管外部，此时磁感线从N极出发回到S极，故b点磁感应强度方向向左，a点在S极附近，此时a点的磁感应强度方向向右，故a、c两点磁感应强度方向相同，b、c两点磁感应强度方向相反，故CD错误。
故选AB。
18．AC
【详解】
接通电源后小磁针N极指向合磁场的方向，由平行四边形定则结合通电螺线管附近的磁场分布可知，通电螺线管在轴线上的磁场方向为x轴正方向，由安培定则可知，电源的左端为正极。
故选AC。