3.1磁场 磁感线 课时提升练（word版含答案）

3.1磁场 磁感线 课时提升练（含解析）
一、选择题
1．关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（　　）
A．磁场是假想的物理模型
B．磁场是客观存在的一种物质
C．磁感线是客观存在的一些曲线
D．无磁感线的地方不存在磁场
2．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
3．如图；一根通电直导线垂直放在磁感应强度的匀强磁场中，以导线中心O为圆心的圆周上有a、b、c三点；a、b两点连线为直径且与磁场方向垂直，Oc与磁场方向平行。已知a点的磁感应强度为O，则（　　）
A．b点的磁感应强度为0
B．c点的磁感应强度为0
C．b点的磁感应强度为2T；与B方向相同
D．c点的磁感应强度为T；与B方向相同
4．如图所示，两根垂直于纸面的细长直导线分别通有大小相等、方向相反的电流，两导线之间的距离为4r，其连线中点为O，四边形abcd是纸面内的正方形，其中心恰好与O点重合，ad边平行于两导线的连线，长度为2r。下列说法正确的是（　　）
A．a点与b点的磁感应强度相同
B．a点与c点的磁感应强度相同
C．a点与d点的磁感应强度相同
D．a点与b、c、d三点的磁感应强度均不相同
5．研究发现通电长直导线周围的磁场与电流强度成正比，与到导线的距离成反比，如图，两根互相垂直的长直导线a、b放置于同一水平面内，a通以向上的电流，b通以向左的电流，b中电流是a中电流的两倍，A、B是平面内的两点．A点到63导线a的距离为，到导线b的距离为r，B点到导线a的距离为r，到导线b的距离为，若B点的磁感应强度大小为，则A点的磁感应强度为（　　）
A．，方向与B点的磁感应强度方向相反
B．，方向与B点的磁感应强度方向相同
C．，方向与B点的磁感应强度方向相反
D．，方向与B点的磁感应强度方向相同
6．下列各图中，已标出电流I和磁感应强度B的方向，其中符合安培右手螺旋定则的是（　　）
A． B．
C． D．
7．如图所示，a、b、c为竖直面内等边三角形的三个顶点，在a，b处分别固定两根垂直纸面的平行通电长直导线，导线中电流大小都恒定为I，a处导线中电流方向垂直纸面向里，b处导线中电流方向垂直纸面向外，在c点水平放置一枚可自由转动的小磁针，忽略地磁场的影响，在下列四幅图中小磁针静止时的指向正确的是（ ）
A． B． C． D．
8．下列物理量中， 属于标量的是（　　）
A．动量 B．冲量 C．磁感应强度 D．磁通量
9．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、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点。c、d位于MN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不同
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，方向相同
10．法拉第是19世纪最伟大的实验物理学家之一，他对电磁学的卓越贡献如同伽利略、牛顿对力学的贡献一样，具有划时代的意义，下列有关法拉第的科学贡献的说法中不正确的是（　　）
A．发现电磁感应现象
B．提出场的概念解释电磁作用本质
C．提出分子电流假说
D．用场线形象描述电场和磁场
11．已知通电圆环中心处磁感应强度大小与电流成正比，与半径成反比。两个载流线圈（小半圆关于虚线ab对称）中的电流相同，关于O1、O2处的磁感应强度的说法正确的是（　　）
A．O1处垂直纸面向外、O2处垂直纸面向里，并且
B．O1、O2处均垂直纸面向里，并且
C．O1处垂直纸面向外、O2处垂直纸面向里，并且
D．O1、O2处均垂直纸面向里，并且
12．下列关于地磁场的说法正确的是（　　）
A．地磁场在地球表面附近大小是不变的
B．地磁场的方向与地球表面平行
C．地磁场的N极与地理南极完全重合
D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用
13．已知通电的长直导线在周围空间某点产生磁场的磁感应强度大小与电流强度成正比、与该点到长直导线的距离成反比。如图所示，M、N为空间内竖直方向上的两点，O为MN连线中点。长直导线a通过O点且水平固定，a中电流为I，方向向右，M点磁感应强度大小为B。现将长直导线b（图中未画出）通过O点垂直a水平固定，b中电流为，方向垂直纸面向里，则此时（　　）
A．M、N两点磁感应强度方向相同
B．M、N两点磁感应强度方向相反
C．N点的磁感应强度大小为
D．N点的磁感应强度大小为
14．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
15．关于磁场与磁感线，正确的描述为：
A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都与小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致
B．磁感线从是从磁铁的北极出发，到南极终止的
C．磁感线就是细铁屑连成的曲线
D．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质
二、解答题
16．安培的分子电流假设，可用来解释什么？
17．演示实验：将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高，沿南北方向水平放置。将小磁针平行地放在直导线的上方和下方，请观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况。观察到什么现象？通过这个现象可以得出什么结论呢？
参考答案
1．B
【详解】
AB．磁场是真实存在的，A错误，B正确；
CD．磁感线不是真实存在的，是为了描述磁场的分布而引入的，无磁感线的地方也存在磁场，CD错误。
故选B。
2．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。
3．C
【详解】
AC．由题可知，a点的磁感应强度为0，说明通电导线在a点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，同理可得：通电导线在b点产生的磁感应强度大小为1T，方向水平向右，根据平行四边形与匀强磁场进行合成得知，b点感应强度为2T，方向与B的方向相同，故A错误，C正确；
BD．据安培定则可知，通电导线在c处的磁感应强度方向竖直向上，根据平行四边形与匀强磁场进行合成得知c点磁感应强度为
方向与B的方向成45°斜向右上，故BD错误。
故选C。
4．B
【详解】
通电直导线在周围形成的磁场，大小为
方向由安培定则确定，从右向左画出各点的磁感应强度的平面图，如图所示，由对称性可知a与c点的合磁感应强度等大同向，b与d两点的合磁感应强度等大同向。
故选B。
5．C
【详解】
根据题意，通电长直导线周围的磁场与电流强度成正比，与到导线的距离成反比可知，磁感应强度的关系式为
根据安培定则，长直导线a在B点产生的磁感应强度垂直直面向外，长直导线b在B点产生的磁感应强度垂直直面向外，设a中的电流强度为I，则b中的电流强度为，所以B点的磁感应强度为
根据安培定则，长直导线a在A点产生的磁感应强度垂直直面向里，长直导线b在A点产生的磁感应强度垂直直面向里，所以A点的磁感应强度为
方向与B点的磁感应强度方向相反，故C正确，ABD错误。
故选C。
6．C
【详解】
根据安培右手螺旋定则，A图中直导线的右侧磁场应该是向里，左侧向外；B图中磁场应该是顺时针方向；C图中通电线圈内部磁场向里，外部向外；D图中螺线管内部磁场应该向左。故只有C正确。
故选C。
7．B
【详解】
由右手螺旋定则可知导线a、b分别在导线c处产生的磁场方向的夹角为120°，如图所示
根据平行四边形定则可知合磁场的磁感应强方向水平向左，由于磁感线的方向即小磁针N极的指向，可知小磁针N极应指向左边。
故选B。
8．D
【详解】
动量、冲量、磁感应强度都是矢量，磁通量没有方向，是标量。
故选D。
9．D
【详解】
A．根据右手螺旋定则，M处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，故A错误。
B．a、c两点的磁场方向都是竖直向下，故B错误；
C．M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，在d出产生的磁场方向垂直dM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dM偏下，根据平行四边形定则，知c处的磁场方向竖直向下，d处的磁场方向竖直向下，且两点合场强大小相等。故C错误；
D．M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同。故D正确。
故选D。
10．C
【详解】
A．法拉第通过实验最先发现电磁感应现象，故A正确；
B．法拉第引入了场的概念，并以此解释电磁间的相互作用，故B正确；
C．安培提出分子电流假说，故C错误；
D．法拉第引入了电场线和磁感线，用场线形象描述电场和磁场，故D正确。
本题选不正确的，故选C。
11．A
【详解】
设大圆在O点的磁感应强度大小为B大，小圆在O点的磁感应强度大小为B小，根据叠加原理和安培定则
O1磁感应强度方向向外
O2磁感应强度方向向里
所以
综上所述，A正确，BCD错误。
故选A。
12．D
【详解】
A．地磁场在地球表面附近大小不是恒定的，越靠近南北极位置，磁场越强，故A错误；
B．仅在赤道上方地磁场的方向与地球表面平行，故B错误；
C．地磁场的N极与地理南极并不是完全重合，存在磁偏角，故C错误；
D．地球周围存在磁场，因此射向地球赤道的带电宇宙射线粒子会受到磁场力的作用，故D正确。
故选D。
13．BD
【详解】
根据安培定则知a导线在M点的磁感应强度垂直纸面向外，大小为 ，N点的磁感应强度垂直直面向内，大小为，b导线在M点的磁感应强度水平向右，大小为，在N点的磁感应强度水平向左，大小为，由磁场的叠加可知，M、N两点磁感应强度方向相反，N点的磁感应强度大小为
故BD正确，AC错误。
故选BD。
14．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。
15．AD
【详解】
磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都与小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致，选项A正确；磁感线在磁体的外部是从磁铁的北极出发，到南极终止的，内部是从南极出发到北极终止，形成闭合的曲线，选项B错误；磁感线可以用细铁屑来模拟显示，是假想的线，故C错误；磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质，选项D正确；故选AD.
16．安培认为，在原子、分子或分子团等物质微粒内部，存在着一种环形电流﹣﹣分子电流，分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体．未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性；磁化时，分子电流的方向大致相同，于是对外界显出显示出磁性．所以安培的分子电流假设，可用来解释铁质类物体被磁化而具有磁性的原因．
【详解】
安培认为，在原子、分子或分子团等物质微粒内部，存在着一种环形电流﹣﹣分子电流，分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体．未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性；磁化时，分子电流的方向大致相同，于是对外界显出显示出磁性．所以安培的分子电流假设，可用来解释铁质类物体被磁化而具有磁性的原因．
17．见解析
【详解】
观察到通电时小磁针发生偏转，断电时小磁针又回到原来的位置，通电后导线周围的小磁针发生偏转，说明通电后导线周围的空间对小磁针产生力的作用，由此我们可以得出：通电导线和磁体一样，周围存在着磁场。