13.1磁场 磁感线 学科素养提升练-2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word含答案）

13.1磁场 磁感线 学科素养提升练（解析版）
一、选择题
1．1820年4月，奥斯特在一次讲课中偶然地把导线放置在一个指南针的上方，发现导线通电时磁针发生了偏转。如图所示，将小磁针放在水平直导线的正下方，忽略地磁场的影响，当导线中通过大小恒定、方向向右的电流时，（　　）
A．小磁针的极向里偏转
B．小磁针的极向里偏转
C．将磁针靠近导线，小磁针偏转的角度会减小
D．将磁针远离导线，小磁针偏转的角度会增大
2．下列说法中正确的是（　　）
A．电源电动势的大小，等于电源没有接入电路时两极间电压的大小，当电源接入电路时，电动势大小将减小
B．电动势的大小，与非静电力所做功的大小成正比
C．焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和内能之间的转换关系
D．安培首先发现通电导线周围存在着磁场
3．电场和磁场既有联系，又有区别。下列说法正确的是（　　）
A．牛顿最早用电场线和磁感线来描述电场和磁场
B．法拉第发现了电流的磁效应
C．直导线电流、环形电流、通电螺线管的磁场均可用安培定则判断
D．电场线、磁感线都闭合且都不相交
4．下列关于磁场的说法中，正确的是（　　）
A．只有磁铁周围才存在磁场
B．磁场是假想的，不是客观存在的
C．磁感线是客观存在的，不是假想的
D．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用
5．如图表示磁场的磁感线，依图分析磁场中a点的磁感应强度比b点的磁感应强度小的是（　　）
A． B． C． D．
6．把一条直导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转。发现这一实验现象的物理学家是（　　）
A．安培 B．法拉第 C．奥斯特 D．楞次
7．首先发现电流的磁效应的物理学家是(　　)
A．安培 B．法拉第 C．奥斯特 D．密立根
8．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
9．如图所示，三根长直细导线L1、L2和L3相互平行，垂直穿过矩形abcd平面、与平面交于e、f、g三点，其中g为ab的中点，且∠egf=120°，三根导线通等大电流、L1和L2同向、L3反向。现仅改变L3中电流方向、则（　　）
A．L1所受安培力大小不变、方向改变 B．L2所受安培力大小改变、方向不变
C．L3所受安培力大小不变、方向改变 D．L3所受安培力大小改变、方向不变
10．在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中，设x=0处为螺线管的中央，下图绘出的B-x图像中，最符合实际情况的是（　　）
A． B． C．D．
11．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
12．下列说法中与实际情况相符的是（　　）
A．地球的磁偏角是一个定值
B．地磁场的北极在地理北极附近
C．除了地球外，到目前为止其他星球上还没有发现磁现象
D．郑和出海远航比哥伦布的远洋探险早
13．关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是（　　）
A．磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线
B．磁感线、电场线的疏密均分别表示磁感应强度和电场强度的大小
C．磁感线、电场线切线方向都分别表示磁场和电场的方向
D．磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷
14．《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。”结合上述材料，下列说法正确的是（　　）
A．材料说明地球能产生的磁场，使得磁针指南
B．材料说明地球的地理南北极与地磁南北极并不重合
C．材料说明地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D．“磁石磨针锋”，指的是磁化现象
15．下列说法中正确的是（ ）
A．奥斯特发现电流通过导线时，会引起导线旁小磁针的偏转
B．安培依据原子结构理论，推理得出分子电流的概念
C．法拉第提出了场的概念，发现了电场周围存在电场线
D．沈括《梦溪笔谈》中“然常微偏东，不全南也”是关于地磁偏角的最早记载
二、解答题
16．如图所示的三种情况中，已知小磁针N极的指向，确定产生磁场的电流的方向，或通电螺线管的绕向，或电源的正、负极：
(1)图（甲）中已知小磁针在A处N极垂直纸面指向读者，求直导线MN中电流的方向。
(2)图（乙）中小磁针N极向右，求螺线管上线的绕法。
(3)图（丙）中小磁针N、S极指向如图所示。求电源的正、负极。
17．你日常生活中的哪些器具使用了磁性材料？结合你的生活经验举出两个实例加以说明．
参考答案
1．A
【详解】
AB．导线中通过大小恒定、方向向右的电流，由右手螺旋定则可知导线下方的磁场垂直纸面向里，小磁针受磁力而转动，静止时N极指向磁场方向，则小磁针的极向里偏转，小磁针的极向外偏转，故A正确，B错误；
CD．无论磁针靠近导线还是远离导线，导线下方的磁场方向均垂直纸面向里，则小磁针静止时N极一定指向磁场方向，则小磁针偏转的角度不变，故CD错误；
故选A。
2．C
【详解】
A．电源电动势的大小，等于电源没有接入电路时两极间电压的大小，当电源接入电路时，电动势不变，故A错误；
B．电动势的大小由电源本身决定，与非静电力所做功的大小无关，故B错误；
C．焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和内能之间的转换关系，故C正确；
D．奥斯特首先发现通电导线周围存在着磁场，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】
A．法拉第最早用电场线和磁感线来描述电场和磁场，A错误；
B．奥斯特发现了电流的磁效应，B错误；
C．直导线电流、环形电流、通电螺线管的磁场均可用安培定则判断，C正确；
D．电场线不闭合，磁感线都闭合，D错误。
故选C。
4．D
【详解】
A．磁场存在于磁体周围和电流周围，故A错误；
BC．磁场是实际存在的，不是假想的，磁感线是假想的，故BC错误；
D．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用，D正确。
故选D。
5．B
【详解】
A．由A图可知，a点的磁感线比b点的密，故a点的磁感应强度比b点磁感应强度大，故A不符合题意；
B．由B图可知，a点的磁感线比b点的疏，故a点的磁感应强度比b点磁感应强度小，故B符合题意；
C．由C图可知，a点的磁感线比b点的密，故a点的磁感应强度比b点磁感应强度大，故C不符合题意；
D．由D图可知，所示磁场为匀强磁场，故两点的磁感应强度相等，故D不符合题意。
故选B。
6．C
【详解】
通电导线周围存在磁场，发现这一实验现象的物理学家是奥斯特。
故选C。
7．C
【详解】
奥斯特首先在通电导线周围发现了电流的磁效应，故选C。
【点睛】
8．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。
9．C
【详解】
A．根据右手螺旋定则可以判断初始时L3在L1产生的磁场方向与L2在L1处产生的磁场方向夹角为钝角，改变L3中电流方向后，L3在L1产生的磁场方向与L2在L1处产生的磁场方向夹角为锐角，L3在L1产生的磁场大小不变，故L1所在处的磁场强度大小方向均改变，故
L1所受安培力大小改变、方向改变，故A错误；
B．同理可判断得知L2所受安培力大小改变、方向改变，故B错误；
CD．仅改变L3中电流方向，L3所在处的磁场强度大小方向均不改变，根据左手定则，L3所受安培力大小不变，但L3中电流方向改变，安培力方向改变，故C正确，D错误。
故选C。
10．D
【详解】
通电螺线管内部的磁场是匀强磁场，磁感应强度处处相同，由于内部磁感线比管口密，磁感应强度B较大。
故选D。
11．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。
12．D
【详解】
A．磁极和地理极不重合，所以磁偏角在地球上不同地点是不同的，故A错误；
B．地磁场的北极在地理南极附近，故B错误；
C．已经发现其他星球上也有磁现象，故C错误；
D．郑和1405年，哥伦布生于1450 年，郑和出海远航比哥伦布的远洋探险早，故D正确。
故选D。
13．ABC
【详解】
A．磁感线是闭合曲线，而静电场线是从正电荷出发指向无穷远或负电荷，或从无穷远指向负电荷，不是闭合曲线，故A正确；
B．磁感线和电场线是为了形象地描述磁场和电场引入的，磁感线的疏密表示磁感应强度的大小，电场线的疏密表示电场强度的大小，故B正确；
C．磁感线切线方向表示磁场的方向，电场线切线方向表示电场的方向，故C正确；
D．磁感线在磁体的外部从N极出来，进入S极，内部从S极到N极形成闭合曲线；电场线起始于正电荷，终止于负电荷，故D错误。
故选ABC。
14．ABD
【详解】
“磁石磨针锋”，指的是磁化现象；针磁化成为一个小磁体，能指南，说明受到磁场的作用，周围没有其他的磁体，只能是地球产生的磁场，说明地球是个巨大的磁体；“指南，然常微偏东，不全南也（不是正南方向）”，说明地球的地理南北极与地磁南北极并不重合，存在着磁偏角。材料未能说明地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行。
故选ABD。
15．AD
【详解】
A．当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，说明电流产生了磁场，这是电流的磁效应，首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特，A正确；
B．安培根据通电螺线管的磁场与条形磁铁相似提出分子电流的假说，且安培的分子电流假说在当时物质结构的知识甚少的情况下无法证实，只是一种假说，B错误；
C．法拉第不仅提出了电场的概念，而且采用了画电场线这个简洁的方法描述电场，电场线实际不存在，C错误；
D．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如下图
D正确。
故选AD。
16．见解析
【详解】
(1)图1（甲）在A处小磁针N极的指向垂直纸面向外，导线MN产生的磁场在导线上方必为垂直纸面向外，根据右手螺旋定则，MN中电流方向必为M→N。
(2)图1（乙）根据小磁针N极指向右，则通电螺线管内磁感线的方向必为向右，根据右手螺旋定则，电流方向如图所示，螺线管的绕线方向如图2所示。
图2
(3)图1（丙）中根据小磁针N、S极指向，则电磁铁左臂必为N极，右臂必为S极，根据右手螺旋定则，线圈的电流方向如图3所示，则电源的左边为正极，右边为负极，如图3所示。
图3
17．银行卡、信用卡
【详解】
试题分析：（1）电器维修工人使用的螺丝刀具有磁性．可以将手触摸不到的金属元件吸出来．
（2）各种银行卡、信用卡都是利用磁性材料记录信息．持卡人可刷卡进行购物消费．
考点：磁性材料
【名师点睛】此题考查了学生关于磁性材料的应用；生活中处处有物理存在，只要平时多观察、勤思考则一定能很好的把物理知识应用到生活实际中去.