5.2磁场的描述 课时提升练（Word版含答案）

5.2磁场的描述 课时提升练（解析版）
一、选择题
1．如图，在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，设螺线管的M端为x=0处。磁传感器调零后，测量通电螺线管轴线x上各点的磁感应强度B并绘出B-x图，则最符合实际的B-x图线是（　　）
A． B．
C． D．
2．“比值定义法”对于构建物理概念有着重要作用，是物理学中一种常用方法，下面表达式中不属于比值定义法的是（　　）
A．电阻： B．磁感应强度：
C．电场强度： D．电流强度：
3．下列物理量单位换算错误的是（　　）
A． B． C． D．
4．如图所示，在地球赤道表面，一沿南北方向水平放置的直导线正下方有一小磁针。直导线中通有由南向北的电流，小磁针静止时N极指向北偏西30°方向，则电流在小磁针处产生的磁场与地磁场的磁感应强度的比值为（ ）
A． B． C． D．
5．关于磁感应强度，正确的说法是（　　）
A．根据定义式B＝，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与Il成反比
B．B是矢量，方向与F的方向一致
C．B是矢量，方向与放在该点的小磁针N极指向垂直
D．在确定的磁场中，某点的B是确定的，不同点的B可能不同；磁感线密的地方B大些，磁感线疏的地方B小些
6．如图，两平行直导线水平放置，通有大小相等、方向垂直纸面向外的恒定电流，为它们连线的中垂线上的一点，则点的磁场方向是（　　）
A． B． C． D．
7．无限长直导线在周围某点产生的磁场的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比。三根无限长直导线垂直纸面平行放置，分别位于直角三角形OMN的三个顶点处。导线中通入大小分别为2I、I、和I的恒定电流，方向如图所示。P为MN连线中点，则P处磁感应强度方向为（　　）
A．水平向右 B．水平向左 C．竖直向下 D．竖直向上
8．某磁场的磁感线分布如图所示，则a、b两点磁感应强度B的大小关系是（　　）
A．a点磁感应强度大于b点 B．b点磁感应强度大于a点
C．a、b两点磁感应强度一样大 D．无法确定
9．关于磁场、磁感线和电场线，下列说法正确的是（　　）
A．磁感线是闭合曲线，而电场线不是闭合曲线
B．磁感线和电场线都是相互平行的
C．地磁场的磁感线起于地理北极附近，终止于地理南极附近
D．磁感线和电场线都是真实存在的
10．对于电场和磁场的描述，下列说法正确的是（ ）
A．电场对放入其中的电荷一定有电场力的作用，磁场对放入其中的通电导线一定有磁场力作用
B．正电荷受电场力的方向与所在处的电场方向相同，一小段通电导线受磁场力的方向与所在处的磁场方向相同
C．同一通电导线放在磁场中的不同位置，受安培力大的地方，该处磁感应强度一定大
D．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，其单位是“特斯拉”
11．下列有关物理学史的说法，正确的是（　　）
A．库仑发现了电流的磁效应 B．法拉第提出了电荷周围存在电场
C．库仑测出了元电荷的电量 D．奥斯特提出了分子电流假说
12．如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，将一条通电长直导线放置于磁场内，电流方向与磁场方向垂直，导线左右两侧a、b两点关于直导线对称，已知b点的磁感应强度大小为1.5B，则a点的磁感应强度大小为（　　）
A．0 B．0.5B C．1B D．1.5B
13．关于磁感应强度，下列说法正确的是（　　）
A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量
B．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流的关系可以用右手螺旋定则来判断
C．一通电导线在磁场中某处所受安培力大，该处的磁感应强度就大
D．磁感线上某点的切线方向表示磁场的方向，疏密程度表示磁感应强度的大小
14．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁间存在着密切的联系。安培受到启发，提出了著名的“分子电流假说”，他认为在原子、分子等物质微粒的内部存在着一环形电流——分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小磁体，它的两侧相当于两个磁极。现以最简单的氢原子为例，氢原子由一个质子构成原子核和一个绕其做圆周运动的电子组成，且知质子与电子的电量均为，电子的轨道半径为、质量为，静电力常量为，则（　　）
A．氢原子分子电流的大小为 B．氢原子分子电流的大小为
C．图示氢原子的“北极”垂直纸面向外 D．图示氢原子的“北极”垂直纸面向里
15．如图所示，一束带电粒子沿水平方向沿虚线飞过磁针上方，并与磁针方向平行，能使磁针的N极转向读者，那么这速带电粒子可能是（　　）
A．向右飞的正离子 B．向右飞的电子
C．向左飞的负离子 D．向左飞的质子
二、解答题
16．把一长20cm的直导线放入永磁体产生的匀强磁场中，使导线和磁场方向垂直，导线中的电流是2.0A，受到的安培力大小是3.6×10-2 N 。求：
(1)永磁体产生的匀强磁场的磁感应强度多大？
(2)将导线从磁场中取走后，永磁体产生的匀强磁场的磁感应强度为多大？
参考答案
1．C
【详解】
由于通电螺线管内部的磁场时匀强磁场，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，ABD错误，C正确。
故选C。
2．D
【详解】
“比值定义法”是用“比值”定义物理量的一种方法，其中的“比值”必须能表达出某种“属性”，且该“比值”与表示“分子”与“分母”的物理量无关，即若表示的分子或分母即使为零，所定义的物理量仍然存在。由于公式
中满足“比值定义”的含义，它们均属于比值定义法；而
当U为零时，电流为零，所以不满足比值法下定义；
故选D。
3．A
【详解】
A．根据公式
可得
故A符合题意；
B．根据公式
可得
B不符合题意；
C．由公式
可得
C不符合题意；
D．根据公式
可得
D不符合题意。
故选A。
4．B
【详解】
导线没有通电流前，小磁针静止时N极指向北方，直导线中通有由南向北的电流，电流在小磁针处产生的磁场向西，则电流在小磁针处产生的磁场与地磁场磁感应强度的比值为
故选B。
5．D
【详解】
A. 磁感应强度B是.描述磁场本身性质的物理量，磁感应强度B与F，与Il均无关，故A错误；
B．B是矢量，根据左手定则可知，B的方向与F的方向相互垂直，故B错误；
C．B是矢量，方向与放在该点的小磁针N极指向一致，故C错误；
D．磁感应强度B是描述磁场本身性质的物理量，在确定的磁场中，某点的B是确定的，不同点的B可能不同；磁感线密的地方B大些，磁感线疏的地方B小些，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】
如图所示，根据安培定则以及对称性可知点的磁场方向是B1，故选A。
7．A
【详解】
根据右手螺旋定则结合几何关系，N处导线在P点产生的磁感应强度方向垂直MN向上（与水平方向夹角为60°），大小为B，M处导线在P点产生的磁感应强度方向垂直MN向上，大小为B，O处导线在P点产生的磁感应强度方向垂直OP向下（与水平方向夹角为60°），大小为2B，根据平行四边形定则，故P处合磁感应强度方向水平向右。
故选A。
8．A
【详解】
根据磁感线的疏密程度可知a点磁感应强度大于b点，故A正确，BCD错误。
故选A。
9．A
【详解】
A．磁感线是闭合曲线，而电场线不是闭合曲线，A正确；
B．磁感线和电场线不一定都是相互平行的，B错误；
C．地磁场的磁感线在地球的外部从地理南极附近到地理北极附近，在地球的内部从地理北极附近到地理南极附近，C错误；
D．磁感线和电场线都是假想的，不是真实存在的，D错误。
故选A。
10．D
【详解】
A．电场对放入其中的电荷一定有电场力作用，磁场对放入其中的与磁场平行的通电导线没有磁场力作用，故A错误；
B．正电荷受电场力的方向与所在处的电场方向相同，而根据左手定则，一小段通电导线受磁场的方向与所在处的磁场方向垂直，故B错误；
C．同一通电导线放在磁场中的不同位置，受安培力大的地方，该处磁感应强度不一定大，安培力还与放置方式有关，故C错误；
D．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，其单位是“特斯拉”，故D正确。
故选D。
11．B
【详解】
A．奥斯特发现了电流的磁效应，A错误；
B．法拉第提出了电荷周围存在电场，B正确；
C．密立根通过油滴实验测出了元电荷的电量，C错误；
D．安培提出了分子电流假说，D错误。
故选B。
12．B
【详解】
由安培定则可知，通电长直导线在b点的磁感应强度方向垂直于纸面向里，b点的磁感应强度大小为匀强磁场和通电导线在b点磁场的合磁场，故通电长直导线在b点的磁感应强度为
通电长直导线在a点的磁感应强度与通电长直导线在b点的磁感应强度大小相等、方向相反，故通电长直导线在a点的磁感应强度为
方向垂直于纸面向外。则a点的磁感应强度大小为
故B正确。
故选B。
13．ABD
【详解】
A．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量，有大小和方向，运算遵循平行四边形法则，选项A正确；
B．磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，跟产生磁场的电流方向有关，可以用右手螺旋定则来判断，选项B正确；
C．通电导线在磁场中某处所受安培力，安培力的大小与磁感应强度B、通电电流I、导线的有效长度L、放置方式有关，则安培力大时磁感应强度不一定大，选项C错误；
D．磁感线可以形象描述磁场的强弱和方向，磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小，选项D正确。
故选ABD。
14．BC
【详解】
AB．电子绕质子做圆周运动，库仑力提供向心力，即
又因电流的定义式为，而，可得氢原子分子电流的大小
故A错误，B正确；
CD． 由“右手螺旋定则”可知，图示氢原子的“北极”垂直纸面向外，注意四指应沿逆时针方向，因为是“电子”，故C正确，D错误。
故选BC。
15．BD
【详解】
能使磁针的N极转向读者，说明磁场的方向垂直纸面向外，根据右手定则可知，此粒子可能是向左飞行的正离子束，即向左飞的质子；或者向右飞行的负离子束，即向右飞的电子。故AC错误，BD正确。
故选BD。
16．(1)9×10-2T；(2)9×10-2 T
【详解】
(1)根据磁感应强度定义式得
(2)将导线从磁场中取走后，永磁体产生的匀强磁场的磁感应强度仍为9×10-2 T
17．(1)；(2)；(3)或
【详解】
(1)电子在区域内以点为圆心做匀速圆周运动，在点与相切，其运动轨迹如图：
在中，根据几何知识有
d=
(2)电子从点进入电场做类平抛运动，设电子从边离开且在电场中运动的时间为，在方向上有
根据运动学规律有
解得
(3)电子在第三象限运动时速度
做匀速圆周运动有两种情况
①若磁场方向垂直于纸面向里，设其做匀速圆周运动的轨道半径为，圆心在，根
据几何知识有
洛伦兹力提供向心力
解得
②若磁场方向垂直于纸面向外，设其做匀速圆周运动的轨道半径为，圆心为，根据几何知识有
根据牛顿第二定律有
解得