3.1磁场 磁感线 课时作业（word 解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第三册
3.1磁场磁感线 课时作业（解析版）
1．在物理学理论建立的过程中；有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（ ）
A．亚里斯多德根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因
B．牛顿发现了万有引力定律，并设计了扭秤测量出了引力常量
C．库仑通过扭秤实验确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
D．法拉第通过实验研究发现通电导线能产生磁场
2．下列物理量属于矢量的是（　　）
A．路程 B．磁感应强度 C．时间 D．重力势能
3．1820年4月，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。如图所示，两根平行长直导线相距为，分别通以大小不等、方向相同的电流，已知规定磁场方向垂直纸面向里为正，在区间内磁感强度B随x变化的图线可能是图中的（　　）
A．B．C．D．
4．关于电场线和磁感线的说法正确的是 ( )
A．电场线和磁感线都是利用疏密表示场的强弱的
B．电场线是客观存在的，而磁感线是不存在的
C．静电场的电场线和磁场中的磁感线都是是闭合的曲线
D．电场线和磁感线都可能相交
5．下列描述中符合物理学史实的是
A．奥斯特提出了分子电流假说，并很好地解释了一些磁现象
B．安培提出了用电场线来描述电场的观点
C．库仑发现了真空中两个静止电荷之间的相互作用规律
D．法拉第根据小磁针在通电导线周围的偏转发现了电流的磁效应
6．下列说法中错误的是（ ）
A．电场的基本性质是对放在其中的电荷有力的作用
B．磁场的基本性质是对放在其中的磁极或电流有力的作用
C．电场强度的方向总是跟电场力的方向一致
D．电场强度的方向跟正电荷所受的电场力的方向一致
7．下列选项对公式认识正确的是(　　)
A．公式可以用来求平行板电容器两极板间的匀强电场的电场强度，其中Q为一极板所带电荷量的绝对值，r为所研究点到带正电极板的距离
B．P＝I2R可用来计算电风扇正常工作时内阻的发热功率
C．由公式可知导体的电阻与加在导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比
D．由公式可知，磁场中某一点的磁感应强度由公式中的电流I的大小来决定
8．如图所示，三条通有相同电流的绝缘长直导线，垂直纸面放置在一个等边三角形的三个顶点上。a、b和c分别是三角形各边的中点。将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，则下列说法正确的是（　　）
A．B1=B2＜B3
B．B1=B2>B3
C．B1=B2=B3≠0
D．a、b和c三处的磁场方向相同
9．关于下列说法，正确的是（ ）
A．由欧姆定律I＝导出R＝，可知导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
B．由得，电容器的电容与极板所带电荷量成正比，与极板间电势差成反比
C．电源电动势可知，非静电力做功越多，电源电动势也就越大
D．磁感应强度是一个定义式，故B与F、I、L无关，其单位关系是
10．法拉第在1831年发现了“磁生电”现象．如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是（　　）
A．只要A线圈中电流足够强，小磁针就会发生偏转
B．A线圈接通后，线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转
C．线圈A和电池接通瞬间，小磁针会偏转
D．线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转
11．下列关于一些物理量方向的判断正确的是（　　）
A．等势线的方向可以与电场线平行
B．带电粒子所受洛伦兹力的方向一定与磁场方向垂直
C．带电体所受电场力的方向一定与电场方向垂直
D．通电直导线产生的磁场方向可以与电流方向平行
12．用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法，下面表达式中不属于用比值法定义的是（ ）
A．动能 B．磁感应强度
C．电容 D．电阻
13．了解物理规律的发现过程，学会象科学家那样观察与思考往往比掌握知识更重要，下列说法符合物理学史实的是( )
A．法拉第最早提出电场的概念，并提出用电场线描述电场
B．库仑总结出了真空中静止点电荷之间相互作用的规律
C．奥斯特发现了磁场产生电流的条件和规律
D．美国物理学家密立根最早用油滴实验测出了元电荷e的电荷量
14．下列各图为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是（ ）
A． B．
C． D．
15．如图，三根通电长直细导线垂直于纸面固定，导线的横截面（截面积不计）分别位于以O点圆环上a、c、d三处，已知每根导线在O点的磁感应强度大小均为B，则（　　）
A．O点的磁感应强度方向垂直于aO向右
B．O点的磁感应强度方向从O指向a
C．O点的磁感应强度大小为
D．O点的磁感应强度大小为
16．已知某地地面处地磁场的磁感应强度的水平分量约为3×10-5T，某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如图所示。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。请在图上标明螺线管导线的绕向，并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小。（结果保留一位有效数字）
参考答案
1．C
【详解】
试题分析：伽利略根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因，故A错误；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许设计了扭秤测量出了引力常量，故B错误；库仑通过扭秤实验确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律，故C正确；法拉第通过实验研究，总结出法拉第电磁感应定律，奥斯特过实验研究发现通电导线能产生磁场，故D错误．
考点：物理学史
【名师点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．
2．B
【详解】
路程、时间以及重力势能，都只有大小没有方向，是标量；磁感应强度既有大小又有方向，是矢量，故B正确，ACD错误.
3．A
【详解】
由安培定则可知，左侧导线中的电流在该导线右侧产生的磁场的方向向里，而右侧导线中的电流在该导线左侧产生的磁场的方向向外，故在区间内磁场方向先为正后为负。根据通电长直导线周围某点磁感应强度
和
可知，在的位置磁场方向为正方向，故A正确，BCD错误。
故选A。
4．A
【详解】
试题分析：电场线和磁感线都是利用疏密表示场的强弱的，越密集的地方强度越大，选项A正确；电场线和磁感线都是不存在的，是人们假想的曲线，选项B错误；静电场的电场线是不闭合的，而磁场中的磁感线是闭合的曲线，选项C错误；电场线和磁感线都不可能相交，选项D错误；故选A.
考点：电场线和磁感线
【名师点睛】此题考查了电场线和磁感线的特性；要知道电场和磁场是客观存在的物质，而电场线和磁感线是人们为了描述场而假想的曲线；疏密反映强弱，切线方向反映场的方向；电场线和磁感线都不相交，磁感线是闭合的曲线，而电场线不是闭合的.
5．C
【详解】
试题分析：安培提出了分子电流假说，并很好地解释了一些磁现象，A错误；法拉第提出了用电场线来描述电场的观点，B错误；库仑发现了真空中两个静止电荷之间的相互作用规律，C正确；奥斯特根据小磁针在通电导线周围的偏转发现了电流的磁效应，D错误；故选C．
考点：物理学史．
【名师点睛】掌握物理学发展史及每位物理学家的科学成就，不仅对物理学习有帮助，也会对物理问题的研究方法有深刻的认识，并能养成尊重科学规律的好习惯，培养自己的科学思维方法．
6．C
【详解】
试题分析：电场的基本性质是对放在其中的电荷有力的作用，故A正确；磁场的基本性质是对放在其中的磁极或电流有力的作用，故B正确；电场强度的方向总是跟正电荷受到的电场力的方向一致，跟负电荷受到的电场力的方向相反，故C错误D正确；
考点：考查电场的基本性质与磁场的基本性质
【名师点睛】掌握有关电场和磁场的概念、规律及研究方法是解决问题的关键．
7．B
【详解】
试题分析：公式是由库仑定律得出的真空中点电荷周围的场强，故只能适用于真空中点电荷形成的电场，故A错误；公式是由焦耳定律推导出来的，适用于任何电路计算热功率，故B正确；公式利用的是比值定义法，与电压、电流无关,它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变，故C错误；公式利用的是比值定义法，磁感应强度与电流元及所受的磁场力无关，由磁场本身的性质决定，故D错误．所以选B．
考点：本题考查学生对热功率、电场强度、磁感应强度、电阻等概念的理解．
8．C
【详解】
由于通过三条导线的电流大小相等，结合安培定则可判断出三条导线在a、b和c处产生的合磁感应强度大小
B1=B2=B3
但方向不同，ABD错误，C正确。
故选C。
9．D
【详解】
A．导体的电阻是由导体本身决定的，与加在导体两端的电压和通过的电流无关，故A错误；
B．电容器的电容是由本身决定的，与所带电量和极板间电势差无关，故B错误；
C．电源电动势
可知，移动单位电荷非静电力做功越多，电源电动势也就越大，故C错误；
D．磁感应强度
是一个定义式，即磁感应强度等于F与IL乘积的比值，与F、I、L无关，其单位关系是，故D正确。
故选D。
10．C
【详解】
A．A线圈中有电流，但是如果电流大小不变，则在B中不会产生感应电流，即小磁针就不会发生偏转，B线圈中的感应电流大小与A中电流的变化率有关，与A中电流大小无关，A错误；
B．不管线圈B匝数多少，只要流过A线圈的电流不变化，B线圈中就没有感应电流，小磁针就不再发生偏转，B错误；
C．当合上开关，A线圈接通电流瞬间，穿过A的磁通量发生变化，使得穿过B的磁通量也变化，所以在B中产生感生电流，电流稳定后穿过A、B的磁通量不再变化，所以B中不再有感应电流，小磁针也不再发生偏转，C正确；
D．当开关打开，A线圈电流中断瞬间，由于穿过B的磁通量减小，则在B中产生的电流方向与A线圈接通电流瞬间产生的电流方向相反，所以小磁针会出现与A线圈接通电流瞬间完全相反的偏转，D错误。
故选C。
11．B
【详解】
A．等势线与电场线垂直，故A错误；
B．根据左手定则可知，带电粒子所受洛伦兹力的方向一定与磁场方向垂直，故B正确；
C．带电体所受电场力的方向一定与电场方向同向或反向，故C错误；
D．根据安培定则可知，通电直导线产生的磁场方向与电流方向垂直，故D错误。
故选B。
12．A
【详解】
A．动能Ek采用几个量的乘积进行定义的，不属于比值法定义，A正确；
B．磁感应强度B等于F与IL的比值，属于比值法定义，B错误；
C．电容C等于电容器的电量Q与板间电压U的比值，属于比值法定义，C错误；
D．电阻R等于电压U与电流I的比值，属于比值法定义，D错误。
故选A。
13．ABD
【详解】
法拉第最早提出电场的概念，并提出用电场线描述电场，选项A正确；库仑总结出了真空中静止点电荷之间相互作用的规律，选项B正确； 奥斯特发现了电流周围产生磁场，选项C错误；美国物理学家密立根最早用油滴实验测出了元电荷e的电荷量，选项D正确；故选ABD.
14．AD
【详解】
根据安培定则可知A图中磁场方向为逆时针方向（从上往下看），B图中磁场方向为顺时针方向（从上往下看），CD图中间磁场方向应水平向右。
故选AD。
15．AC
【详解】
磁感应强度的矢量叠加如图所示
每根导线在圆心处产生的磁感应强度大小均为，可得处的磁感应大小为
方向于垂直于aO向右。
故选AC。
16．见解析
【详解】
导线的绕向如图所示
由题意，可知
B=B地tan60°≈5×10-5T