3.1磁场 磁感线 课时提升过关练（Word版含解析）

3.1磁场 磁感线 课时提升过关练（含解析）
一、选择题
1．如图，M、P和N是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，。在M、N两点各有一条长直导线垂直穿过纸面放置，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B0。若仅将M处长直导线移至P处时，O点的磁感应强度大小变为（　　）
A． B． C． D．
2．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
3．如图所示，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线、，中的电流方向向左，中的电流方向向上；、、、是纸面内位于正方形上的四个顶点，它们相对于、对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外。已知、两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂直于纸面向外。则（　　）
A．流经的电流在点产生的磁感应强度大小为
B．流经的电流在点产生的磁感应强度大小为是
C．点的磁感应强度大小为是
D．点的磁感应强度大小为
4．首先发现电流周围存在磁场的物理学家是（　　）
A．焦耳 B．密立根 C．奥斯特 D．法拉第
5．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．
6．在磁感应强度为、竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直纸面向里，如图所示，、、、是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，电流产生的磁场在点的磁感应强度为。在这四点中（　　）
A．、两点的磁感应强度相同
B．、两点的磁感应强度相同
C．点的磁感应强度的值最大
D．点的磁感应强度的值最大
7．如图，在水平向右的匀强磁场中，一根通电长直导线垂直于纸面放置，电流的方向向里。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．b、d两点的磁感应强度相同
B．a、c两点的磁感应强度相同
C．c点的磁感应强度最大
D．d点的磁感应强度最大
8．下列关于磁场的磁感线的说法中正确的是（　　）
A．磁感线的疏密程度表示磁场的强弱 B．磁感线是真实存在的
C．磁感线是非闭合的曲线 D．两条磁感线可以相交
9．如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是（　　）
A．a、b、c的N极都向纸里转
B．b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转
C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转
D．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转
10．超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术，磁体悬浮的原理是（　　）
A．超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡
B．超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同
C．超导体使磁体处于完全失重状态
D．超导体对磁体的磁力与磁体对超导体的磁力是一对平衡力
11．下列关于甲、乙两图的描述或判断正确的是（　　）
A．甲图中的电场线和乙图中的磁感线都是实际存在的曲线
B．甲图中的电场线和乙图中的磁感线都既不闭合也不相交
C．同一试探电荷在甲图中a处受到的电场力一定比在b处的大
D．很短一段通电导线在乙图中a处受到的磁场力一定比在b处的大
12．如图所示，两通电长直导线垂直纸面放置，它们的电流大小相等、方向相反，菱形abcd的对角线ac与两导线垂直相交，菱形的中心O到两导线的距离相等。则（　　）
A．O点的磁感应强度大小比b点的大
B．O点的磁感应强度大小为零
C．a与c两点的磁感应强度大小相等、方向相反
D．b与d两点的磁感应强度大小相等、方向相反
13．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
14．下列说法正确的是（ ）
A．奥斯特提出“分子电流”假说，认为永磁体的磁场和通电导线的磁场均由运动的电荷产生
B．安培提出“分子电流”假说，认为永磁体的磁场和通电导线的磁场均由运动的电荷产生
C．根据“分子电流”假说，磁铁受到强烈振动时磁性会减弱
D．根据“分子电流”假说，磁铁在高温条件下磁性会减弱
15．如图所示，三根相同长直平行放置，导线中通大小相等的电流，方向如图所示，其横截面位于正三角形的三个顶点上，此时正三角形中心为O点处的磁感应强度为，由此，下列说法正确的是（　　）
A．若将a导线中的电流反向，大小不变，则O处的磁感应强度为0
B．若将b导线中的电流反向，大小不变，则O处的磁感应强度大小为
C．各导线在O处产生的磁感应强度大小为
D．各导线在O处产生的磁感应强度大小为
二、解答题
16．如图所示，小磁针静止在通电螺线管的内部，请分别标出通电螺线管磁场方向和小磁针的南北极。
17．如图，自然界中有电场、磁场、重力场等多种场，这些场有什么共同点呢
参考答案
1．B
【详解】
O点的磁感应强度大小为B0，每根导线在O点产生的磁感强度为，方向竖直向下，则当M移至P点时，两根导线在O点形成的磁场方向成60°角，则O点合磁感强度大小为
故选B。
2．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。
3．D
【详解】
AB．根据右手螺旋定则可知流经L1的电流在a、b点产生的磁感应强度大小方向向里，大小为B1；根据右手螺旋定则可知流经L2的电流在b点产生的磁感应强度方向向外，大小为B2；根据右手螺旋定则可知流经L2的电流在a点产生的磁感应强度方向向里，由对称性可知大小也为B2；以向外为正方向，则在a点有
在b点有
联立得
，
故AB错误；
C. 由AB中分析，根据右手螺旋定则可知，L1、L1的电流在d点产生的磁感应强度分别为B1（方向向外）、（方向向里），则d点的磁感应强度为
带入可得
故C错误；
D．由AB中分析，根据右手螺旋定则可知，L1、L1的电流在c点产生的磁感应强度分别为B1（方向向外）、B2（方向向外），则点的磁感应强度为
带入可得
故D正确。
故选D。
4．C
【详解】
奥斯特观察到通电导线旁的小磁针发生偏转，从而证明了电流周围存在磁场。
故选C。
5．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。
6．C
【详解】
根据安培定则，直导线在各点产生的磁场方向如图；
A．由磁场叠加可知，、两点的磁感应强度大小相等，方向不同，选项A错误；
B．由磁场叠加可知，点的磁感应强度、点的磁感应强度，选项B错误；
CD．因直导线和原匀强磁场在a点的磁场方向相同，则点的磁感应强度的值最大，最大值为，选项C正确，D错误。
故选C。
7．D
【详解】
根据安培定则，直导线在abcd各点的磁场方向如图；各点的磁感应强度都等于直导线在该点的磁场与匀强磁场B在该点磁场的矢量和，则
A．由磁场叠加可知，b、d两点的磁感应强度不相同，选项A错误；
B．a、c两点的磁感应强度大小相同，但是方向不同，选项B错误；
CD．直导线在d点的磁场与匀强磁场B方向相同，由磁场叠加可知，d点的磁感应强度最大，选项C错误，D正确。
故选D。
8．A
【详解】
A．磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，故A正确；
B．磁感线是为了研究磁场而假想出来的线，实际并不存在，故B错误；
C．磁感线是闭合的曲线，故C错误；
D．磁感线上某点的切线方向表示磁场方向，而磁场中某点的磁场方向唯一，所以两条磁感线不能相交，故D错误。
故选A。
9．D
【详解】
圆环带有负电荷，圆环顺时针转动时，产生的等效电流方向沿逆时针方向；由安培定则可知，a、c所在处磁场方向垂直于纸面向里，b处磁场方向垂直于纸面向外，则a、c处的小磁针的N极向纸里转动， b处小磁针的N极向纸外转动。
故选D。
10．A
【详解】
AC．磁体悬浮在空中，重力和超导体对磁体的作用力平衡，竖直方向加速度为零，不处于失重状态，故A正确，C 错误；
B．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以超导体电流的磁场方向和磁体的磁场方向相反，故B错误；
D．超导体对磁体的磁力与磁体对超导体的磁力是一对相互作用力，故D错误。
故选A。
11．C
【详解】
A. 甲图中的电场线和乙图中的磁感线都是不存在的曲线，A错误；
B. 乙图中的磁感线是闭合曲线，B错误；
C. 甲图中，a点的电场线比b点密，电场强度比b点大，同一试探电荷在甲图中a处受到的电场力一定比在b处的大，C正确；
D. 很短一段通电导线垂直放在乙图中a处受到的磁场力一定比在b处的大，不垂直放入磁场中，无法比较，D错误。
故选C。
12．A
【详解】
AB．设右边通电导线在产生的磁场大小为，右边通电导线在产生的磁场大小为，则有
根据对称性可知左边通电导线在产生的磁场大小为，左边通电导线在产生的磁场大小为；根据磁场的叠加原理可得两通电长直导线在点产生的磁感应强度大小为
所以点处的磁感应强度大小不为零；根据平行四边形进行合成得两通电长直导线在点产生的磁感应强度大小为
所以有
故A正确，B错误；
C．由安培定则和磁场的叠加原理可得两通电长直导线在点产生的磁感应强度方向向下，两通电长直导线在点的磁感应强度方向向下，则、两点处的磁感应强度方向相同；根据磁场的叠加原理和对称性知，、两点处的磁感应强度大小相等，故C错误；
D．根据安培定则判断得知，右边通电导线产生的磁场方向沿逆时针方向，左边通电导线产生的磁场方向沿顺时针方向，由于对称可知两根通电导线在、两点产生的磁感应强度大小相等，根据平行四边形进行合成得、两点的磁感应强度大小相等，由磁场的叠加原理可得、两点处的方向都向下，故D错误。
故选A。
13．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。
14．BCD
【详解】
AB．“分子电流”假说是由安培提出来的；根据安培的“分子电流”假说可知，磁铁及通电导线的磁性是由内部运动电荷产生的磁场叠加而成的，选项A错误，B正确；
CD．磁铁在高温和强烈振动下分子电流会变得杂乱，从而使磁性减弱，故CD正确.
15．AB
【详解】
CD．导线a、b、c中电流相同，与中心距离相同，所以它们在O点处的磁感应强度大小相同，设为B，有
由几何关系，可知Bb和Bc的夹角为，矢量合成后，其合磁感应强度为
方向与Ba相同，再合成一次，可得
解得
故CD错误；
A．若将a导线中的电流反向，大小不变，图中大小不变，方向相反，如图
由几何关系可得，三个磁感应强度互成120，合磁感应强度为零。故A正确；
B．若将b导线中的电流反向，大小不变，图中大小不变，方向相反，如图
同理，O处的磁感应强度大小为
故B正确。
故选AB。
16．
【详解】
根据安培定则可判断螺线管的磁场方向如图；小磁针的N极指向与磁场方向相同；
17．见解析
【详解】
这些场都看不见、摸不着，不是由实物粒子组成，但都是客观存在的物质，都对放入其中的物体有力的作用。