2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册13.1 磁场 磁感线 同步练习（word版含答案）

13.1 磁场 磁感线
一、单选题
1．如图所示，奥斯特发现：把一根导线平行的放在静止的小磁针正上方，给导线通电时，磁针发生了偏转，说明电流能够产生磁场，这个现象称为电流的磁效应。当通过导线的电流向右时，小磁针的运动情况描述正确的是（　　）
A．从正面看，小磁针极向下转动 B．从正面看，小磁针极向上转动
C．从上往下看，小磁针顺时针转动 D．从上往下看，小磁针逆时针转动
2．通电螺线管如图所示，为螺线管外一点，、两点在螺线管的垂直平分线上，在三点分别放置小磁针，这些小磁针静止时，下列说法正确的是（　　）
A．点和点的小磁针的极指向相同
B．点和点的小磁针的极指向相同
C．点和点的小磁针的极指向相同
D．、和三点的小磁针的极指向均相同
3．一根长直导线中有稳定电流，下列说法中正确的是（　　）
A．此磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，磁感线的疏密程度一样
B．此磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，靠近导线的磁感线比较疏
C．直线电流的方向与它的磁感线的方向之间的关系可以用安培定则来判定
D．直线电流周围的磁场是匀强磁场
4．众多的科学家对物理学的发展做出了重大贡献，下列陈述中不符合历史事实的是（　　）
A．法拉第首先引入“场”的概念来研究电现象
B．安培发现了电流的磁效应现象
C．卡文迪什利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量
D．伽利略对自由落体运动进行了系统的研究，并得出自由落体运动是匀变速直线运动
5．十九世纪二十年代，以塞贝克（数学家）为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流。安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是绕地球的环形电流引起的，则该假设中的电流的方向是（注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线）（　　）
A．由东向西垂直磁子午线 B．由西向东垂直磁子午线
C．由南向北沿磁子午线方向 D．由北向南沿磁子午线方向
6．如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，当开关S闭合后，则小磁针北极N（黑色端）指示磁场方向正确的是（　　）
A．a B．b C．c D．d
7．1876年美国物理学家罗兰完成了著名的“罗兰实验”，罗兰把大量的负电荷加在一个橡胶圆盘上，然后在圆盘附近悬挂了一个小磁针，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。则（　　）
偏转原因是圆盘周围存在电场
B．偏转原因是圆盘周围存在磁场
C．仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变
D．仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变
8．利用电场线可以形象地描述电场，利用磁感线可以形象地描述磁场，下列关于磁感线的说法，正确的是（　　）
A．磁感线起始于磁铁的N极，终止于磁铁的S极
B．磁场中的任意两条磁感线都不相交，不相切
C．可以用铁屑在磁场中显示出磁感线来，因此磁感线是真实存在的
D．磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向，就是该处小磁针N极所指的方向
9．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。结合上述材料，下列说法不正确的是（　　）
A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B．地球内部也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．地球内部磁场从地理北极指向地理南极
10．如图所示，放在通电螺线管内部中间的小磁针，静止时小磁针的N极指向右侧（螺线管的c端），则下列判断正确的是（　　）
A．c端为通电螺线管的S极，d端为通电螺线管的N极
B．d端为通电螺线管的S极，c端为通电螺线管的N极
C．通电螺线管内部磁感线由c指向d
D．a为电源的负极、b为电源的正极
11．在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针N极向西偏转，则下列解释正确的是（　　）
A．可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过
B．可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过
C．可能是小磁针正上方有电子流自西向东水平通过
D．一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针
12．把一根长直导线平行地放在如图所示磁针的正上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转。下列说法正确的是（　　）
A．首先观察到这个实验现象的物理学家是法拉第
B．导线若东西放置，通电后磁针最容易发生偏转
C．导线通以图示方向强电流，磁针S极转向纸面外
D．该实验说明变化的磁场在导线中产生电流
13．如图所示，当圆环通有顺时针方向的电流I时，环中点A处的磁场方向是（　　）
A．沿着纸面向上 B．沿着纸面向下
C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外
14．下列各图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是（　　）
A． B．
C． D．
15．电视机中显像管的偏转线圈是绕在铁环上的两个通电线圈串联而成的，电流方向如图所示，则铁环中心O处的磁场方向为（　　）
A．向上 B．向下
C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外
16．如图所示，两根靠近但彼此绝缘的直导线互相垂直，通以大小相同的电流，在哪一个区域两根导线产生的磁场方向一致且向里（　　）
A．I区 B．II区
C．III区 D．IV区
17．为寻找“磁生电”现象，英国物理学家法拉第在1831年把两个线圈绕在同一个软铁环上（如图所示），一个线圈A连接电池E和开关S1，另一个线圈B连接开关S2，并在其中一段直导线正下方放置一小磁针。闭合开关S1、S2前，小磁针静止且与直导线平行。则下列说法正确的是（　　）
A．先闭合开关S1，再闭合开关S2，小磁针偏转了一下，最终复原
B．先闭合开关S1，再闭合开关S2，小磁针偏转了一下，并一直保持这种偏转状态
C．先闭合开关S2，再闭合开关S1，小磁针偏转了一下，最终复原
D．先闭合开关S2，再闭合开关S1，小磁针偏转了一下，并一直保持这种偏转状态
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．D
【详解】
当通入如图所示的电流时，根据右手螺旋定则可得小磁针的位置的磁场方向是垂直纸面向里，由于小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，所以小磁针的N极将垂直于纸面向里转动。即从上往下看，小磁针逆时针转动，故D正确，ABC错误。
故选D。
2．A
【详解】
根据安培定则可知，通电螺线管左端相当于磁体极，右端相当于磁体极，因外部的磁感线是从极到极，而内部则是从极到极的，因此在点和点的小磁针极都指向左方，点的小磁针的极指向右方。
故选A。
3．C
【详解】
通电直导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆，离直导线越远，磁场越弱，磁感线越疏，越近越密，所以不是匀强磁场；磁感线的方向可以用安培定则来判断，故ABD错误，C正确。
故选C。
4．B
【详解】
A．法拉第首先引入“场”的概念来研究电现象，故A正确；
B．奥斯特发现了电流的磁效应现象，故B错误；
C．卡文迪什利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量，故C正确；
D．伽利略对自由落体运动进行了系统的研究，并得出自由落体运动是匀变速直线运动，故D正确。
故选B。
5．A
【详解】
地球磁场的N极在地理位置的南极附近，地球磁场的S极在地理位置的北极附近，想象让地球放在你右手的手心，让大拇指指向地理的南方，根据安培定则可知：弯曲的四指即电流方向垂直磁子午线由东向西，选项A正确，故选A。
6．C
【详解】
A．当开关S闭合后，直导线电流从B流向A，根据右手定则可知磁场方向为逆时针方向，所以a点的磁场方向刚好相反了，则A错误；
BC．当开关S闭合后，根据右手定则可知通过螺线管的右边是N极，所以C点磁场方向正确，b点的磁场方向刚好相反，所以B错误；C正确；
D．当开关S闭合后，根据右手定则可知电磁铁D的左边是N极，右边为S极，所以d点的磁场方向刚好相反，则D错误；
故选C。
7．B
【详解】
AB．由题意可知，磁针受到磁场力的作用，原因是由于电荷的定向移动，从而形成电流，而电流周围会产生磁场，故A错误，B正确；
C．只改变圆盘的转动方向，电流定向移动的方向变化，则电流产生磁场方向与之前的相反，则小磁针的偏转方向也与之前的相反，故C错误；
D．只改变圆盘所带电荷的电性，圆盘的转动方向不变，则电流产生的磁场方向与之前的相反，则小磁针的偏转方向也与之前的相反，小磁针的偏转方向发生变化，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】
A．磁感线时闭合曲线，磁感线从磁铁的N极出来，进入磁铁的S极，故A错误；
B．磁场中任意一点磁场方向只有一个，故任意两条磁感线都不相交，不相切，故B正确；
C．虽然用铁屑在磁场中可以模拟出磁感线来，但是磁感线是假想的线，故C错误；
D．磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向，也是该处小磁针静止时N极所指的方向，故D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．地理南、北极与地磁场的南、北极存在一个夹角，这个角为磁偏角，所以两者不重合，A正确，不符合题意；
B．地球内部也存在磁场地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，B正确，不符合题意；
C．由于地磁场的磁场方向沿磁感线的切线方向，由题图可知，只有地球赤道处的地磁场方向与地面平行，C错误，符合题意；
D．磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地球内部磁场从地理北极指向地理南极，D正确，不符合题意。
故选C。
10．B
【详解】
小磁针N极指向右侧，可知螺线管内部磁场方向由左向右即管内部磁感线由d指向c，根据安培定则可知c端为通电螺线管的N极；根据螺线管绕法可知，a为电源的正极、b为电源的负极。故ACD错，B正确。
故选B。
11．A
【详解】
AB．若小磁针正上方有电子流自北向南水平通过，等效电流方向即为自南向北，所以小磁针的N极向西偏转，同理可知，若是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过，小磁针的N极向东偏转，A正确，B错误；
C．若是小磁针正上方有电子流自西向东水平通过，等效电流方向即为自东向西，在小磁针处产生的磁场向南，小磁针N极可能反向，但不可能向西偏转，C错误；
D．若小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针，由于异名磁极相互吸引，所以小磁针的N极向西偏转，但这只是一种使小磁针N极偏转的原因，也有可能是电流引起的，D错误。
故选A。
12．C
【详解】
A．首先观察到这个实验现象的是丹麦物理学家奥斯特，故A错误；
B．导线若东西放置，根据安培定则可判断，在导线下方处产生的磁场方向沿南北方向，若与地磁场的合磁场方向向北，则观察不到磁针的运动，若合磁场方向向南，则需要拨动一下，才能观察到小磁针的运动，故不易观察到小磁针的运动，故B错误；
C．根据安培定则可以判断，电流在小磁针处产生的磁场垂直纸面向里，所以N极转向纸面里，S极转向纸面外，故C正确；
D．该实验说明电流周围可以产生磁场，故D错误。
故选C。
13．C
【详解】
图中电流为环形电流，由右手螺旋定则可得：弯曲四指指向电流方向，大拇指方向为内部磁场方向，所以内部磁场应垂直于纸面向里。
故选C。
14．C
【详解】
A．根据安培定则可知，该图中的磁场方向应该是逆时针方向，选项A错误；
B．根据安培定则可知，该图中的磁场方向是导线的右侧向里，左侧向外，选项B错误；
C．根据安培定则可知，该图中的磁场方向正确，选项C正确；
D．根据安培定则可知，该图中的磁场方向应该是向右，选项D错误；
故选C。
15．B
【详解】
由安培定则判断知左、右两个线圈产生磁场，均可等效为磁铁为上端是N极、下端是S极的磁铁，根据磁感线的特点，磁感线在磁体的外部从N极到S极，由对称性知铁环中心O处的磁场方向向下，故B正确，ACD错误。
故选B。
16．D
【详解】
由右手螺旋定则可判定通电导线磁场的方向，如图所示
·表示磁感线垂直直面向外，×表示磁感线垂直纸面向里，所以第四象限磁场方向一致且向里，即IV区，故D正确，ABC错误。
故选D。
17．C
【详解】
AB．先闭合开关S1，再闭合开关S2，线圈B中磁通量不变，不会产生感应电流，小磁针不动，故AB错误；
CD．先闭合开关S2，再闭合开关S1，闭合线圈B中磁通量增加，线圈B中产生感应电流，小磁针在通电导线周围，会偏转一下，电路稳定后，无感应电流，小磁针复原，故C正确，D错误。
故选C。答案第1页，共2页
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