13.1磁场 磁感线 课时提升练（word版含答案）

13.1磁场 磁感线 课时提升练（解析版）
一、选择题
1．下列说法正确的是（　　）
A．地球一个巨大的磁体，其磁体的极在地理南极附近，磁体的极在地理北极附近
B．地球表面的磁场的竖直分量在南半球垂直于地面向上，在北半球垂直于地面向下
C．地球的周围存在着磁场，但地磁的两极与地球的两极并不重合，而是有一个夹角，这就是磁偏角，磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的
D．在地球表面各点磁场强弱相同
2．关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是（　　）
A．磁铁周围磁感线越密的地方磁感应强度越大
B．磁感线起始于磁体的N极，终止于磁体的S极
C．沿磁感线方向磁场逐渐减弱
D．磁感线总是封闭的曲线
3．阿明有一个磁浮玩具，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，其构造如图所示。若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是（　　）
A．电路中的电源必须是交流电源
B．电路中的a端点须连接直流电源的负极
C．若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度
D．若将可变电阻的电阻值调大，可减小玩偶飘浮的最大高度
4．如图所示，平行于纸面的导线环中通有沿逆时针方向的电流，小磁针最后静止时N极的指向应为（　　）
A．向右 B．向左 C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向内
5．关于地球的磁场，下列说法正确的是（　　）
A．在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极
B．地磁场的南极在地理北极附近
C．地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的
D．地磁场是一个匀强磁场
6．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．磁感线不可能从S极到N极
C．磁场不一定都是由磁铁产生的
D．两个磁场叠加的区域，磁感线可能相交
7．2021年1月13日，我国自主研发的世界首台高温超导高速磁浮工程化样车在四川成都下线，全车为全碳纤维轻量化车体，时速可达620千米/小时。下列说法中不正确的是（　　）
A．磁悬浮列车通过同名磁极相互排斥将车体托举起来
B．列车以电能为动力来源，电能属于二次能源
C．行驶的列车带正电荷是因失去电子而造成的
D．发热体用超导材料来制造产生的热量会更多
8．磁场中某区域的磁感线如图所示，则关于两点的磁感应强度（　　）
A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞Bb
B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb
C．a、b两处的磁感应强度的大小相等，Ba=Bb
D．无法判断
9．如图，小磁针放在线圈左侧，且两者处于同一平面内。当在线圈中通入顺时针方向的电流后，小磁针极的指向是（　　）
A．垂直纸面向外 B．向上 C．垂直纸面向里 D．向下
10．关于磁感线的说法中正确的是（　　）
A．磁感线是从N极出发到S极终止
B．磁感线的方向是磁场减弱的方向
C．磁感线是空间不相交的闭合曲线
D．磁感线是细铁屑在磁场中的连线
11．英国物理学家法拉第提出了“电场”和“磁场”的概念，并引入电场线和磁感线来描述电场和磁场，为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列相关说法正确的是（　　）
A．电荷和电荷、通电导体和通电导体之间的相互作用都是通过电场发生的
B．磁体和磁体、磁体和通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的
C．电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线可能相交
D．通过实验可以发现电场线和磁感线是客观存在的
12．如图所示，小磁针的N极指向正确的是（　　）
A．a B．b C．c D．d
13．直流电源跟一个线圈连接成闭合回路，线圈的上方和右侧各有一个可以自由转动的小磁针，它们静止时的指向如图所示，则下列判断正确的是（　　）
A．小磁针的c端为N极，电源的a端为正极
B．小磁针的c端为N极，电源的a端为负极
C．小磁针的d端为N极，电源的a端为正极
D．小磁针的d端为N极，电源的a端为负极电源
14．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（　　）
A．a、b两点磁感应强度相同 B．c、d两点磁感应强度相同
C．a点磁感应强度最大 D．b点磁感应强度最大
15．如图，水平放置的螺线管内P点处有一小磁针。忽略地磁场，闭合开关S，当小磁针静止时其N极的指向为（　　）
A．水平向右 B．垂直纸面向里 C．水平向左 D．垂直纸面向外
二、解答题
16．如下图所示，表示一个通电螺线管的纵截面，ABCDE为此纵截面内5个位置上的小磁针在该螺线管通电前的指向，当螺线管通入如下图所示的电流时，5个小磁针怎样转动？
17．为了研究铁和铁锈的磁性，有人做了一个实验。他在两个相同的纸杯中分别放入等量的（几小勺）铁屑，并向一个纸杯中注入水。一个多小时后，将杯中的水倒掉，让其干燥。第二天、他把硬纸板分别盖在两纸杯上，然后用同一条形磁铁分别在硬纸板上吸铁屑和铁锈。比较收集到的铁屑和铁锈的质量。请分析，他会得到什么结果？你自己也可以做一做，看看你的分析对不对。
参考答案
1．AB
【详解】
A．地球一个巨大的磁体，其磁体的极在地理南极附近，磁体的极在地理北极附近，A正确；
B．地球表面的磁场的竖直分量在南半球垂直于地面向上，在北半球垂直于地面向下，B正确；
C．在地球上不同位置，磁偏角的数值是不同的，C错误；
D地磁场类似于条形磁铁的磁场，所以在地球表面赤道上的磁场最弱，两极附近磁场最强，D错误。
故选AB。
2．AD
【详解】
A．磁铁周围磁感线越密的地方磁感应强度越大，选项A正确；
BD．在磁体外部磁感线从磁体的N极到S极，在内部由S极到N极，形成闭合的曲线，选项B错误，D正确；
C．磁感线的疏密反映磁场的强弱，沿磁感线方向磁场不一定逐渐减弱，选项C错误。
故选AD。
3．CD
【详解】
AB．当电磁铁上端为N极时，可使玩偶飘浮起来，由安培定则可知，a端应是电源的正极，AB项错；
C．若增加环绕软铁的线圈匝数，电磁铁磁性增强，可增加玩偶飘浮的最大高度，C正确；
D．若将可变电阻的阻值调大，线圈中电流减小，磁性减弱，玩偶飘浮的最大高度减小，D正确。
故选CD。
4．C
【详解】
根据安培定则可知导线环中电流在小磁针处产生的磁场方向为垂直纸面向外，所以小磁针最后静止时N极的指向应为垂直纸面向外，故选C。
5．B
【详解】
A．在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地理南极，地磁场的北极，故A错误；
B．地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，故B正确；
CD．地磁场不是匀强磁场，靠近两极处磁场较强，且两极处的磁场方向倾斜，只有赤道上空的地磁场方向和地面平行的，故CD错误。
故选B。
6．C
【详解】
A．磁感线是为了形象描绘磁场而假想的一组有方向的曲线，曲线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向，曲线疏密表示磁场的强弱，故A错误；
C．磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，故C正确；
BD．在磁体外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，磁感线在任何情况下都不相交，故BD错误。
故选C。
7．D
【详解】
A．磁悬浮列车通过同名磁极相互排斥将车体托举起来，选项A正确；
B．列车以电能为动力来源，电能属于二次能源，选项B正确；
C．行驶的列车带正电荷是因失去电子而造成的，选项C正确；
D．超导材料的电阻为零，则发热体用超导材料来制造产生的热量会更少，选项D错误。
此题选择不正确的选项，故选D。
8．A
【详解】
根据磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，由题图可知
故选A。
9．A
【详解】
根据安培定则可知，用右手握住通电线圈，四指为电流方向，大拇指为通电线圈中心轴线磁场方向，可知线圈里面磁场垂直纸面向里，线圈外面磁场垂直纸面向外，故小磁针极的指向是垂直纸面向外，故A正确，BCD错误。
故选A。
10．C
【详解】
A．磁感线在磁体的外部是从N极到S极，在磁体的内部是从S极到N极，形成闭合的曲线，选项A错误；
B．磁感线的方向不一定是磁场减弱的方向，选项B错误；
C．磁感线是空间不相交的闭合曲线，选项C正确；
D．磁感线是为了形象表述磁场引入的，是不存在的，不是细铁屑在磁场中的连线，故D错误。
故选C。
11．B
【详解】
A．电荷和电荷之间是通过电场发生相互作用，而通电导体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，选项A错误；
B．磁体和磁体、磁体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，选项B正确；
C．电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线也不可能相交，选项C错误；
D．磁感线和电场线都是人们假想的曲线，实际上电场线和磁感线都是不存在的，选项D错误。
故选B。
12．D
【详解】
根据右手螺旋定则可知通电螺线管左侧为N极，右侧为S极，磁感线在外部由N极S极，内部由S极指向N极。而静止时小磁针N极指向为磁感线方向，可知小磁针的N极指向正确的只有d。
故选D。
13．D
【详解】
根据图示状态，可画出螺线管周围磁场的分布图
由图可知，通电螺线管内部磁场方向水平向右，螺线管右端相当于磁铁的N极，所以磁极间相互作用关系可以得知小磁针d端为N极，c端为S极，再根据右手定则，可以判断导线中的电流方向如图中箭头所示，由此判断电源的a端为负极，ABC错误，D正确。
故选D。
14．D
【详解】
根据安培定则，直线电流的磁感应强度如图
根据平行四边形定则，a、b、c、d各个点的磁场情况如图
显然，c点与d点合磁感应强度大小相等，方向不同；两个磁感应强度合成，当方向相同时合成后的磁感应强度最大，方向相反时合成后的磁感应强度最小，因此a点磁感应强度最小，b点磁感应强度最大。
故选D。
15．C
【详解】
根据安培定则可知，螺线管内磁场方向水平向左，则当小磁针静止时其N极指向为水平向左。
故选C。
16．A、C两处小磁针N极向右转；B、D、E处小磁针N极向左转，最后如上图所示．
【详解】
试题分析：利用安培定则判断出通电螺线管周围磁场方向，然后根据小磁针静止时N极所指的方向和磁感线的方向一致，从而判断出小磁针静止时方向．
根据安培定则可知通电螺线管N极在左端，因此沿轴向内部磁场方向水平向左，外部磁感线由N极指向S极；小磁针N极的指向与磁场同向，故A小磁针N极向右转动；B小磁针N极向左转动；C小磁针N极向右转动；D中小磁针N极向左转动；E中小磁针N极向左转动．
点睛：本题主要考查了通电螺线管周围磁场方向，注意磁感线是闭合曲线，外部从N极到S极，内部从S极到N极．
17．见解析
【详解】
质量都差不多。
因为铁锈只有表面很薄的一层被氧化，磁铁对铁屑和铁锈的吸引力差不多大。