5.1磁场及其描述基础巩固（word版含答案）

5.1磁场及其描述基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）必修第三册
一、选择题（共15题）
1．指南针是我国古代的四大发明之一，司南是春秋战国时期发明的一种指南针，如图所示，它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在光滑青铜盘的中心，可以自由转动。《论衡·是应篇》中记载：“司南之，投之于地，其柢指南”，说的是将司南放在地上，它的勺柄静止时指向南方以下说法正确的是（　　）
A．司南的指向会受到附近磁铁的干扰
B．放置磁勺的光滑青铜盘可改用光滑的铁盘代替
C．司南静止时指向南方的勺柄是磁勺的N极
D．司南的勺柄在北半球和南半球指示的方向正好相反
2．关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的有（ ）
①磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，是一种物质；
②磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向；
③磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线．
A．只有①② B．①②③ C．只有②③ D．只有①③
3．下述说法中正确的是（　　）
A．根据E＝，可知电场中某点的场强与电场力成正比
B．根据E＝，可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比
C．根据B＝，可知磁场中某点的磁感应强度与安培力成正比
D．电场线和磁感线都是电荷在场中运动的轨迹
4．如图所示，一束高速带电粒子流在P点产生了一垂直于纸面向外的磁场，则这束带电粒子流为
A．P点上方向右的带正电粒子 B．P点右侧向上的带负电粒子
C．P点上方向左的带负电粒子 D．P点下方向右的带正电粒子
5．三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示．a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的角平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是（　　）
A．B1＜B2＜B3
B．B1＝B2＝B3
C．a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里
D．a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里
6．在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度。具体做法是：在一根南北方向放置的直导线的正下方处放一个罗盘。导线没有通电时罗盘的指针（小磁针的N极）指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度。现已测出此地的地磁场水平分量，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置（如图所示）。由此测出该通电直导线在其正下方处产生磁场的磁感应强度大小约为（　　）
A． B． C． D．
7．关于电场线和磁感线，下列说法正确的是
A．电场线和磁感线都是利用疏密程度来表示场的强弱的
B．磁感线是客观存在的，而电场线是不存在的
C．静电场的电场线是闭合的曲线，而磁感线则是不闭合的曲线
D．电场线可以相交，磁感线也可以相交
8．如图甲所示，a、b两平行直导线中通有相同的电流，当两通电导线垂直圆平面放置于圆周上，且两导线与圆心连线的夹角为 60°时，圆心处的磁感应强度大小为B．如图乙所示，c导线中通有与a、b导线完全相同的电流，a、b、c垂直圆平面放置在圆周上，且a、b两导线与圆心连线的夹角为120°，b、c两导线与圆心连线的夹角为30°，则此时圆心处的磁感应强度大小为(　　)
A． B B．B C．0 D． B
9．维修电器的师傅通常用螺丝刀直接吸附小螺丝钉，对吸附螺丝钉现象的正确解释是
A．螺丝钉被磁化
B．螺丝钉被感应带电
C．螺丝钉被摩擦带电
D．螺丝钉被接触带电
10．在地磁场的作用下处于水平静止的小磁针正上方，水平放置一直导线，且直导线平行于小磁针指向。若导线中通有电流I1时，小磁针偏转30 ；若导线中通有电流I2时，小磁针偏转60 。已知通电直导线在某点处产生的磁感应强度与导线电流成正比，则大小为（ ）
A．2 B． C． D．3
11．如图两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（　　）
A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
12．如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流. a、0、b在M、N的连线上，O为的中点，c、d位于的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等.关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（ ）
A．O点处的磁感应强度为零
B．a 、c两点处的磁感应强度的方向相同
C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
D．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
13．指南针是我国古代四大发明之一，关于指南针和地磁场，下列说法正确的是（　　）
A．指南针可以只有一个磁极
B．地磁场的磁感应强度处处相等
C．指南针能够显示地磁场对它的作用力方向
D．指南针的极指向地理南极
14．如图所示，由12根相同的导线构成一个立方体，已知每条通电导线在立方体中心处产生的磁感应强度大小为，为通电导线的电流大小，为比例系数。若把该立方体对称的两个顶点接入电流为的电路中，则立方体中心的磁感应强度大小为（　　）
A．0 B． C． D．
15．已知通有恒定电流的无限长直导线产生的磁场，磁感应强度与该点到导线的距离成反比。如图有三根无限长、通有大小相等电流的直导线a、b、c等间距放置，其中b中电流方向与a、c相反，此时与ab距离都相等的P点（未画出）磁感应强度大小为B，现取走导线a，则P点的磁感应强度大小为（　　）
A．0.2B B．0.3B C．0.4B D．0.5B
二、填空题（共4题）
16．地球相当于一个大磁体，地磁的北极在地理的_____附近，地磁的南极在地理的_____附近．地磁的两极与地理的两极并不_____，它们之间存在______角．
17．自然界中的磁体总存在着_______________个磁极，同名磁极相互__________,异名磁极相互________。
18．磁体和_____的周围都存在着磁场，磁场对_____和电流都有力的作用．磁场具有方向性，规定在磁场中任一点，小磁针_____的受力方向为该点的磁场方向。
19．在“用研究通电螺线管的磁感应强度”实验中。
（1）磁传感器______（选填“需要”或“不需要”）调零。
（2）某同学实验操作正确，得到通电螺线管中心轴线上的磁感应强度的分布如图所示，则通电螺线管内的磁感应强度分布的特点是：______。若螺线管匝数为100匝，横截面积为，按照该同学的实验结果，穿过通电螺线管中心横截面的磁通量约为______。
三、综合题（共4题）
20．如图所示，放在马蹄形磁铁两极之间的导体棒ab，当通有自b到a的电流时，导体棒受到方向向右、大小F=1N的磁场力的作用，已知导体棒在马蹄形磁铁内部的长度L=5cm，通过导体棒的电流大小I=10A，求：
(1)导体棒中的电流在其正右侧位置所形成的磁场的磁场方向；
(2)马蹄形磁铁中导体棒所在位置的磁感应强度B的大小.
21．图中各图为在磁铁旁边小磁针静止时所处的位置，试判断各图中磁铁的南、北极。
22．如图，矩形线圈abcd的长与宽分别为2L和L，虚线内有界匀强磁场的磁感应强度为B，O1、O2分别为ad、bc的中点，求
(1)线圈绕ab边向纸外旋转60°角时，穿过线圈的磁通量为多少？
(2)线圈绕cd边向纸外旋转60°角时，穿过线圈的磁通量变化量为多少？
23．在如图所示的四幅图中，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针静止时N极的指向或磁感线方向。请画出对应的磁感线（标上方向）或电流方向。
参考答案
1．A
2．A
3．B
4．D
5．C
6．C
7．A
8．A
9．A
10．D
11．A
12．B
13．C
14．A
15．C
16．南极 北极 完全重合 磁偏角
17．两 排斥 吸引
18．电流 磁体 N极
19．需要 通电螺线管内部中间部分的磁场可以视为匀强磁场，且中间磁场强，两端磁场弱，离中心越远，磁场越弱
20．(1)导体棒中的电流在其正右侧位置所形成的磁场方向竖直向上(2)2T
21．
a图中条形磁铁的右端为S极，左端为N极；
b图中蹄形磁铁的右端为S极，左端为N极；
c图中右端磁铁的为S极，左端为N极；
d图中棒形磁铁的右端为N极，左端为S极；
e图中两端的磁铁均为S极；
22．(1)；(2)
23．