3.1磁场 磁感线 同步练习（word 解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第三册
3.1磁场磁感线 同步练习（解析版）
1．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类文明的进程，关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（　　）
A．库伦最早用实验测得元电荷e的数值
B．欧姆首先引入电场线和磁感线
C．焦耳发现电流通过电阻产生的热量Q=I2Rt
D．奥斯特发现了电磁感应现象
2．如图是描述通电直导线周围的磁场磁感线分布情况，其中正确的是（　　）
A．立体图 B．横截图
C．横截面图 D．纵切面图
3．下列说法正确的是
A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零
B．电场中某点电场的方向与检验电荷放在该点时受到的电场力方向相同
C．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
D．表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值
4．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
5．磁场中关于某点磁感应强度的方向判断不正确的是（　　）
A．该点的磁场的方向
B．该点小磁针静止时N极所指方向
C．该点小磁针N极的受力方向
D．该点小磁针S极的受力方向
6．用比值定义法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法,下列表达式中属于用比值法定义的物理量是(　　)
A．磁场的磁感应强度B=(B⊥L) B．点电荷电场的电场强度E=k
C．金属导体的电阻R=ρ D．平行板电容器的电容C=
7．关于磁感线，下列说法中正确的是（　　）
A．磁感线是真实存在的
B．磁感线切线方向可以表示磁感应强度的方向
C．磁感线一定是直线
D．沿着磁感线方向，磁感应强度越来越小
8．如图所示为一台非铁性物质制成的天平．天平左盘中的A是一铁块，B是电磁铁．未通电时天平平衡，给B通以图示方向的电流（a端接电源正极，b端接电源负极），调节线圈中电流的大小，使电磁铁对铁块A的吸引力大于铁块受到的重力，铁块A被吸起．当铁块A向上加速运动的过程中，下列判断正确的是（　　）
A．电磁铁B的上端为S极，天平仍保持平衡
B．电磁铁B的上端为S极，天平右盘下降
C．电磁铁B的下端为N极，天平左盘下降
D．电磁铁B的下端为N极，无法判断天平的平衡状态
9．古典诗词作为中华民族的优秀文化，传承了“正心、修身、齐家、治国、平天下”的思想内涵．从物理的角度看，下面四句诗词的物理分析不正确的（　　）
A．两岸青山相对出，孤帆一片日边来李白，诗中先后选择的参照物是太阳和河岸
B．“春江潮水连海平，海上明月共潮生”张若虚，说明了海潮与月亮引力有关
C．“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”苏轼，涉及到弹性势能转化为动能的过程
D．“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”文天祥，磁针石的指向是受到地磁场的作用
10．条形磁铁上部一小磁针平衡时N极指向如图所示，假定磁铁内部也有一小磁针，平衡时如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．磁铁c端是N极，d端是S极
B．磁铁c端是S极，d端是N极
C．小磁针a端是N极，b端是S极
D．小磁针a端是S极，b端是N极
11．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
12．下列说法中正确的是（ ）
A．电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度一定为零
B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零
C．某处小磁针的北极受磁场力的方向就是该处磁场的方向
D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力方向即为该处磁感应强度方向
13．在磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长为1cm，电流为0.5A，所受的磁场力为5×10﹣4 N．求：
（1）该位置的磁感应强度多大？
（2）若将该电流撤去，该位置的磁感应强度又是多大？
（3）若将通电导线跟磁场平行放置，该导体所受到的磁场力多大？
14．演示实验：将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高，沿南北方向水平放置。将小磁针平行地放在直导线的上方和下方，请观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况。观察到什么现象？通过这个现象可以得出什么结论呢？
参考答案
1．C
【详解】
A、密立根最早用实验测得元电荷e的数值，故A错误；
B、法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究，故B错误；
C、焦耳发现电流通过电阻产生的热量Q=I2Rt，故C正确；
D、奥斯特发现了电流的磁效应，是法拉第发现了电磁感应现象，故D错误．
故选C．
2．C
【详解】
根据安培定则可知，ABD图中的磁感线方向与图示方向相反，只有图C是正确的；
故选C。
3．A
【详解】
试题分析：电荷在电场中某处不受电场力，可知电场强度为零．故A正确．电场中某点电场的方向与正的检验电荷放在该点时受到的电场力方向相同，选项B错误；一小段通电导线在磁场中不受磁场力，可能导线的方向与磁场方向平行，磁感应强度不一定为零．故C错误．只有当导线中电流的方向与磁场的方向垂直时，导线所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值才能表示该处磁场的强弱．故D错误．故选A．
考点：电场强度；磁感应强度
【名师点睛】解决本题的关键知道电场强度和磁感应强度都是通过比值定义法定义的，注意当B与I垂直时．
4．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．
5．D
【详解】
磁场中某点的磁感应强度方向为该点的磁场方向，与在该点的小磁针静止时N极所指方向相同，即与该点小磁针N极的受力方向，选项ABC正确，D错误。
本题选不正确的，故选D。
6．A
【详解】
磁场的磁感应强度与直导线所受的安培力F和电流大小I以及金属棒的长度L都无关，故 用的是比值定义法，选项A正确；电场强度 ，E随场源电荷q的增大而增大，随r增大而减小，该表达式不是比值定义法，故B错误；导体的电阻与电阻率、长度成正比，与横截面积成反比，故R=ρ用的不是比值定义法，选项C错误；电容器的电容的决定式：C=与极板之间的正对面积成正比，与极板之间的距离成反比，不属于比值定义，选项D错误；故选A.
点睛：中学物理中，有相当数量的物理量是采用“比值法”定义的．应用比值法定义物理量，往往需要一定的条件；一是客观上需要，二是间接反映特征属性的两个物理量可测，三是两个物理量的比值必须是一个定值．
7．B
【详解】
A．磁感线是人们为了描述磁场而假想的曲线，不是真实存在的，选项A错误；
B．磁感线切线方向可以表示磁感应强度的方向，选项B正确；
C．磁感线不一定是直线，选项C错误；
D．磁感线的疏密反映磁场的强弱，沿着磁感线方向，磁感应强度不一定越来越小，选项D错误。
故选B。
8．C
【详解】
从图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，螺线管下端是N极，上端是S极，电磁铁通电后，铁块A被吸起，铁块A向上加速运动的过程中，会导致超重现象，因而可知铁块受到的向上的电磁力F必然大于铁块的重力G．当铁块离开盘而又还未到达电磁铁的过程中，虽然铁块对盘的压力没有了，但由牛顿第三定律可知，铁块对电磁铁有向下的吸引力，因此通过左盘电磁铁支架向下压左盘的力比电磁铁未通电时铁块压左盘的力还大，故左盘将下沉．故选C.
点睛：①安培定则不但可以判断出螺线管的磁极，也能根据磁极判断出电流方向或绕圈的绕向，即电流方向、线圈的绕向及N极方向，知道其中两个便可求出另外一个．②导致天平失衡的因素是要是由于电磁铁与铁块之间的相互作用力，通过判断铁块的运动状态，可进一步推断出其整体压力与重力的关系．
9．A
【详解】
A.两岸青山相对出，孤帆一片日边来（李白），诗中先后选择的参照物是船和太阳，故A错误；
B.“春江潮水连海平，海上明月共潮生”（张若虚），说明了海潮与月亮引力有关，故B正确；
C.会挽雕弓如满月，则发生了弹性形变的弓具有一定的弹性势能，释放后，弓的弹性势能转化为箭的动能，故C正确；
D.小磁针受地磁场的磁场力作用，地磁场由地理的南极指向地理的北极，故D正确．
本题选择错误的，故选A.
10．BD
【详解】
小磁针静止时N极的指向即为该处的磁场方向，条形磁铁外部磁感线方向是由N极指向S极，而内部是由S极指向N极，由题图中上面小磁针静止时N极所指的方向可判定磁铁d端是N极，c端是S极；磁铁内部的小磁针，由内部磁场方向可判定，a端是S极，b端是N极。
故选BD。
11．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.
12．AC
【详解】
试题分析：根据公式可知，电荷在电场中某处不受电场力的作用，该处的电场强度一定为零，故A正确；一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，该处磁感应强度可能为零，也可能不为零，是由于通电导线与磁场平行，故B错误；物理学上规定：某处小磁针的北极受磁场力的方向就是该处磁场的方向，故C正确；一小段通电导线在磁场中所受的磁场力方向与该处磁感应强度方向是垂直关系，故D错误．
考点：电场强度、磁现象和磁场、磁感应强度
【名师点睛】本题要抓住电场与磁场特性的区别，知道电场与重力场相似，但磁场比较复杂，通电导线所受的磁场力与导线放置的方向有关，当导线与磁场平行时，不受磁场力作用，而且磁场力与磁场是相互垂直的关系，与电场不同．
13．（1）0.1T；（2）0.1T；（3）0
【详解】
（1）根据公式
得
（2）撤去电流元，该处的磁感应强度不变
B=0.1T
（3）若将通电导线跟磁场平行放置，该导体所受到的磁场力为零。
14．见解析
【详解】
观察到通电时小磁针发生偏转，断电时小磁针又回到原来的位置，通电后导线周围的小磁针发生偏转，说明通电后导线周围的空间对小磁针产生力的作用，由此我们可以得出：通电导线和磁体一样，周围存在着磁场。