3.1磁场 磁感线 同步作业（word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第三册
3.1磁场磁感线 同步作业（解析版）
1．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
2．下列关于科学家对物理学发展所做的贡献正确的是（　　）
A．牛顿三条运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿的三条运动定律都能通过现代的实验手段直接验证
B．伽利略通过实验和合理的推理提出质量并不是影响落体运动快慢的原因
C．奥斯特由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象的电本质
D．伽利略通过万有引力定律计算得出了太阳系中在天王星外还存在着距离太阳更远的海王星
3．a、b为垂直于纸面的通电平行长直导线，已知两导线在P点产生的磁场方向如图所示，则关于a、b两导线中的电流方向判断正确的是（　　）
A．a、b中电流都垂直纸面向外
B．a、b中电流都垂直纸面向里
C．a中电流垂直纸面向里，b中电流垂直纸面向外
D．a中电流垂直纸面向外，b中电流垂直纸面向里
4．关于磁感线的描述，正确的是（　　）
A．沿磁感线的方向，磁场逐渐减弱
B．磁铁周围的磁感线有可能相交
C．磁感线疏密程度可以表示磁场强弱
D．磁铁周围小铁屑有规则的排列，说明磁感线是真实存在的
5．许多物理学家为人类科技的发展做出了重大的贡献。下列说法正确的是（ ）
A．牛顿利用扭秤首先测出了引力常量的数值
B．伽利略认为，如果没有空气阻力，重物和轻物应该下落的一样快
C．楞次首先引入了电场概念，并提出用电场线表示电场
D．法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系
6．下列说法正确的是（ ）
A．电流通过导体的热功率与电流的大小成正比
B．力对物体所做的功与力的作用时间成正比
C．物体做匀速圆周运动的向心力由其所受的合外力提供
D．磁感应强度B的大小与通电导线所受安培力的大小成正比
7．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
8．下列说法正确的是
A．牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力等领域中经受了实践的检验，取得了巨大成功
B．奥斯特发现了电流的磁效应,并提出了分子电流假说
C．四种基本相互作用指的是：重力、弹力、摩擦力、向心力
D．元电荷e的数值为 ，最早由法国物理学家汤姆逊通过实验测量得出
9．通电直导线周围的磁场，其磁感线分布和方向正确的是（　　）
A．B．C．D．
10．如图所示，在yOz平面的环形金属线圈以坐标系原点O为中心，xOy平面为水平面，地球磁场指向+y方向。位于原点O处的小磁针，可绕 z 轴在xOy平面内自由转动，环形线圈中的电流为16A时，磁针与+x 轴的夹角为37°。已知环形电流环心处的磁感应强度与环形电流强度成正比，则为使磁针与+x 轴的夹角变为53°，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，环形线圈中的电流应该调整为（　　）
A．3A B．9A C．12A D．16A
11．下列有关磁场的说法，正确的是（　　）
A．磁体周围的空间存在看不见、摸不着的磁场
B．磁极间的相互作用是通过磁场发生的
C．磁场是有方向的，在磁场中的不同位置，其磁场方向一般不同
D．在磁场中的某点，小磁针南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相同
12．停在10层的电梯地板上放置有两块相同的条形磁铁，磁铁的极性及放置位置如图所示。开始时两块磁铁静止在电梯地板上，则下列分析正确的是（　　）
A．若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在1层，最后两块磁铁可能已碰在一起
B．若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触)，并停在1层，最后两块磁铁一定仍在原来位置
C．若电梯突然向上开动，并停在20层，最后两块磁铁可能已碰在一起
D．若电梯突然向上开动，并停在20层，最后两块磁铁一定仍在原来位置
13．科学实验证明，通电长直导线周围产生的磁场的磁感应强度大小满足，式中常量，I为电流强度，x为距导线的距离。同一平面内两根完全相同的通电长直导线a、b相互垂直放置，通过它们的电流强度恒为I，电流方向如图所示。A、C、D、E是正方形的四个顶点，正方形的中心O点恰好是长直导线a、b的交点，F点为的中点，已知D点的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外，则下列说法正确的是（　　）
A．A点的磁感应强度为0
B．C点的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里
C．E点的磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外
D．F点的磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里
14．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．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．
2．B
【详解】
A．牛顿三条运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿第一定律不能通过实验直接验证，而牛顿第二定律和牛顿第三定律都能通过现代的实验手段直接验证，A错误；
B．伽利略通过实验和合理的推理提出物体下落的快慢与物体的轻重没有关系，即质量并不影响落体运动快慢，B正确；
C．安培由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象的电本质，C错误；
D．英国青年数学家亚当斯与法国数学家勒威耶分别独立地通过万有引力定律计算得出了太阳系中在天王星外还存在着距离太阳更远的海王星，D错误。
故选B。
3．A
【详解】
根据安培定则，当a、b中电流都垂直纸面向外时，两电流在P点产生的磁场方向如图，合成后可沿图示方向。
故选A。
4．C
【详解】
A．沿磁感线的方向，磁场不一定逐渐减弱，例如在磁体的S极附近，选项A错误；
B．磁铁周围的磁感线不可能相交，选项B错误；
C．磁感线疏密程度可以表示磁场强弱，磁感线越密，则磁场越强，选项C正确；
D．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D错误。
故选C。
5．B
【详解】
A．卡文迪许利用扭秤首先测出了万有引力常量，故A错误；
B．伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快，故B正确；
C．英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，故C错误；
D．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系，故D错误。
故选B。
6．C
【详解】
A．根据焦耳定律可知：电流通过导体的热功率与电流的大小的平方成正比，A错误；
B．力对物体所做的功与力的作用时间没有必然的联系，B错误；
C．物体做匀速圆周运动的向心力由其所受的合外力提供，C正确；
D．磁感应强度B的大小由磁场本身决定，与通电导线所受的安培力无关，D错误。
故选C。
7．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．
8．A
【详解】
A：牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力等领域中经受了实践的检验，取得了巨大成功．故A项正确．
B：奥斯特发现了电流的磁效应，安培提出了分子电流假说．故B项错误．
C：四种基本相互作用指的是：引力相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用．故C项错误．
D：元电荷e的数值为，最早由美国物理学家密立根通过实验测量得出．故D项错误．
点睛：知道物理学史，知道物理学家取得的主要成就和对应的物理研究方法．
9．A
【详解】
A．图中电流方向垂直纸面向外，伸开右手，大拇指方向为电流方向，则四指环绕方向为逆时针，选项A正确；
BD．直导线周围的磁感线应该是一系列的同心圆，选项BD错误；
C．伸开右手，大拇指方向为电流方向，则四指环绕方向为逆时针，而图为顺时针，选项C错误。
故选A。
10．B
【详解】
根据题意可知
解得
即
故选B。
11．ABC
【详解】
磁场虽然看不见、摸不着，但它是一种客观存在的特殊物质，它的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用；磁极间的相互作用就是通过磁场发生的；磁场具有方向性，在磁场中的某点，小磁针北极所受磁场力的方向与该点的磁场方向一致，小磁针南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相反（磁场方向的另一种描述方法）。
故选ABC。
12．AC
【详解】
AB．如果电梯向下加速，磁铁处在失重状态，支持力减小，最大静摩擦力减小，两磁铁有可能发生滑动，最后碰在一起，故A正确，B错误；
CD．若电梯突然向上开动，先加速后减速，在减速过程中，加速度向下，支持力减小，最大静摩擦力减小，两磁铁有可能发生滑动，最后碰在一起，故C正确，D错误。
故选AC。
13．AB
【详解】
根据安培定则，a导线的在D点产生的磁场方向垂直纸面向外，b导线在D点产生的磁场方向垂直纸面向外，D点距离两条导线的距离相等，根据
则每根导线在D点磁场强度大小相同，方向相同，则设每根导线产生的磁场强度为 ，则
A．根据安培定则，a导线的在A点产生的磁场方向垂直纸面向外，b导线在A点产生的磁场方向垂直纸面向里，A点距离两条导线的距离相等，根据
则磁场强度大小相同，方向相反，A点的磁感应强度为0，A正确；
B．根据安培定则，a导线的在C点产生的磁场方向垂直纸面向里，b导线在C点产生的磁场方向垂直纸面向里，C点距离两条导线的距离相等，根据
则磁场强度大小相同，方向相同，则C点的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，B正确；
C．根据安培定则，a导线的在E点产生的磁场方向垂直纸面向里，b导线在E点产生的磁场方向垂直纸面向外，E点距离两条导线的距离相等，根据
则磁场强度大小相同，方向相反，E点的磁感应强度为0，C错误；
D．根据安培定则，a导线的在F点产生的磁场方向垂直纸面向里，b导线在F点产生的磁场方向垂直纸面向里，F点距离两条导线的距离相等，根据
则磁场强度大小相同，方向相同，每根导线在F点产生的磁场强度为 ，F点的磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，D错误。
故选AB。
14．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