5.2磁场的描述同步练习（Word版含答案）

5.2磁场的描述
一、选择题（共15题）
1．如图所示表示蹄形磁铁周围的磁感线，磁场中有a、b两点，下列说法正确的是（　　）
A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba>Bb
B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb
C．蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的N极，终止于蹄形磁铁的S极
D．a处没有磁感线，所以磁感应强度为零
2．关于电流周围磁场的磁感线分布情况，符合安培定则的是（　 　）
A．直线电流 B．直线电流
C．直线电流 D．通电螺线管
3．为了形象地描述磁场，人们引人了磁感线。关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是（　　）
A．磁感线不一定是闭合曲线
B．任意两条磁感线都不可能相交，但可能相切
C．磁场和磁感线都不是真实存在的，都可以通过用细铁屑来模拟
D．磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间都可以通过磁场发生相互作用
4．关于磁感线的说法不正确的是（ ）
A．直线电流产生的磁场的磁感线是闭合的曲线
B．永久磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止
C．磁感线是一种假想的曲线，可以用它来形象地描述磁场的强弱和方向
D．空间任意两条磁感线不相交
5．把一条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，首先观察到这个实验现象的物理学家是（ ）
A．特斯拉 B．奥斯特 C．法拉第 D．麦柯斯韦
6．如图所示，放在通电螺线管内部中间的小磁针，静止时小磁针的N极指向右侧（螺线管的c端），则下列判断正确的是（　　）
A．c端为通电螺线管的S极，d端为通电螺线管的N极
B．d端为通电螺线管的S极，c端为通电螺线管的N极
C．通电螺线管内部磁感线由c指向d
D．a为电源的负极、b为电源的正极
7．某同学在赤道附近做“探究通电直导线产生的磁场”实验时，先在水平实验台上放置一枚小磁针，发现小磁针N极指北，然后他把一直导线沿南北方向置于小磁针正上方，当通入恒定电流时，发现小磁针静止时的N极指向为北偏西60°，他通过查阅资料知当地的地磁场磁感应强度为B，则通电导线产生的磁场在小磁针所在处的磁感应强度和通入的电流方向为（　　）
A．2B，由南向北 B．2B，由北向南
C．，由南向北 D．，由北向南
8．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合事实的是（　　）
A．安培发现了电流热效应的规律
B．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律
C．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
D．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
9．有两个固定的完全相同的通电直导线相互平行，通过的电流大小相同，方向如图所示，每个通电直导线的电流在它们的中心O处产生的磁感应强度大小均为B，则在O点总磁感应强度为：（ ）
A．0 B．B C．B D．2B
10．下列四个重要的物理量关系式中，不是比值法定义的是（　　）
A．F= B．a= C．E= D．B=
11．在物理学中，只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。以下的推导关系中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
12．关于磁场，下列说法正确的是（　　）
A．磁场的基本性质是对处于其中的磁体或通电导体有力的作用
B．磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质
C．磁场是磁体周围或通电导体周围存在的一种物质，有小磁针放入其中时，存在磁场；无小磁针放入时，磁场不存在
D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无
13．在通电螺线管内部有一点A，通过A点的磁感线方向一定是（　　）
A．从螺线管的N极指向S极
B．放在该点的小磁针北极受力的方向
C．从螺线管的S极指向N极
D．放在该点的小磁针的南极受力的方向
14．磁场中某点磁感应强度的方向就是(　　)
A．该点的磁场的方向
B．该点小磁针静止时N极所指方向
C．该点小磁针N极的受力方向
D．该点小磁针S极的受力方向
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、填空题
16．发现电流磁效应的科学家是____
17．如图所示为某磁场的磁感线分布情况，图中M点的磁感应强度_________(填“大于”、“等于”或“小于”)P点的磁感应强度．
18．磁场：磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，是通过________发生的，磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的客观存在的________。
19．第一个提出磁现象的电本质（分子电流假说）的科学家是___________。（填“安培”或“奥斯特”）
三、综合题
20．如图所示，矩形线圈abcd与水平面间的夹角为，磁感线方向竖直向下，矩形线圈的面积为S=0.4m2，匀强磁场的磁感应强度为B=0.6T。
（1）求穿过线圈的磁通量大小；
（2）从平面向平面方向看，把线圈以cd为轴顺时针转过角，求通过线圈磁通量的变化量的绝对值；
（3）若，穿过线圈的磁通量为多少？当θ为多大时，穿过线圈的磁通量最大？
21．我们常处于电流产生的磁场中。通电长直导线所产生的磁场的磁感应强度可用计算，其中k=2×10-7T·m/A、I为电流、d为该点到平直导线的垂直距离。利用该公式可你说生活中所遇到的磁场的磁感应强度。
（1）家庭通电导线的电流很少超过10A。试比较距离导线0.5m处的磁场与地磁场的磁感应强度大小；
（2）765kV高压输电线中的电流常可达200A。假定这种输电线离地面高度20m，试估算输电线正下方地面处的磁感应强度并与家庭电路中的磁场的磁感应强度进行比较。
22．如图所示，水平长直导线MN中通以从M到N方向的恒定电流，用两根轻质绝缘细线将矩形线圈abcd悬挂在其正下方。开始时线圈内不通电流，两细线的张力均为F；当线圈中通过的电流为I时，两细线的张力均减小为F'。
（1）请判断该线圈中通过的电流方向；
（2）当线圈中电流变为多大时，两细线内的张力均为零。
23．如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3垂直纸面放置，三根导线及坐标原点恰好位于边长为a的正方形的四个点上，L1与L2中的电流均为2I，方向均垂直于纸面向外，L3中的电流为I，方向垂直纸面向里。已知电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度（式中k为常量）。求原点O处的磁感应强度B的大小和方向。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
ABD．磁场中，磁感线的疏密程度可以定性的表示磁感应强度的大小，没有磁感线的地方不代表没有磁场。则有
Ba＜Bb
故AD错误；B正确；
C．磁场中的磁感线是闭合曲线，故C错误。
故选B。
2．C
【详解】
A．根据安培定则，直线电流左侧磁场方向应垂直纸面向外，右侧磁场方向应垂直纸面向里，故A错误；
B．根据安培定则，磁场方向应为逆时针，故B错误；
C．根据安培定则，从上往下看，磁场方向应为逆时针，故C正确；
D．根据安培定则，通电螺线管内部磁场方向应由左指向右，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】
A．由于自然界中不存在单独的磁极，所以磁感线一定是闭合曲线，故A错误；
B．磁场中某点的磁场方向是唯一的，且磁场方向沿磁感线或磁感线切线的方向，所以任意两条磁感线都不可能相交，也不可能相切，故B错误；
C．磁感线是为了使研究磁场更加直观而引入的假想的线，实际并不存在，可以通过用细铁屑来模拟，但磁场是实际存在的，故C错误；
D．磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间都可以通过磁场发生相互作用，故D正确。
故选D。
4．B
【详解】
A、不论是直流还是交流，磁感线是闭合曲线，故A正确；
B、磁体外部磁感线是从N极到S极，而内部是从S极到N极，故B错误；
C、磁感线是一种假想的曲线，可以用它来形象地描述磁场的强弱和方向，磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向，故C正确；
D、任意两条磁感线不相交，若磁感线相交，则交点就有两个切线方向，磁感线上某点的切线方向即是该点磁感应强度的方向，这与该点磁感应强度只有一个确定的方向相矛盾，故D正确；
不正确的故选B．
5．B
【详解】
试题分析：首先观察到通电导线周围存在磁场这个实验现象的物理学家是奥斯特，选项B正确.
6．B
【详解】
小磁针N极指向右侧，可知螺线管内部磁场方向由左向右即管内部磁感线由d指向c，根据安培定则可知c端为通电螺线管的N极；根据螺线管绕法可知，a为电源的正极、b为电源的负极。故ACD错，B正确。
故选B。
7．C
【详解】
发现小磁针的N极指向为北偏西60°，则电流在小磁针处的磁场方向向西，大小是
B′＝B tan60°＝B
由安培定则可知，电流的方向由南向北。
故选C。
8．B
【详解】
A．焦耳通过实验得出电流的热效应，并得出焦耳定律，故A错误；
B．库仑通过扭秤实验总结出了真空中的点电荷间的相互作用的规律，故B正确；
C．奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕，楞次发现了感应电流的规律，故C错误；
D．伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动，故D错误。
故选B。
9．A
【详解】
由右手螺旋定则可知，两导线在O点形成的磁感应强度方向相反；因大小相等，故相互抵消；因此O点的总磁感应强度为零；故选A.
10．A
【详解】
A．万有引力
引力的大小与质量的乘积成正比，与距离的平方成反比，不是比值定义的，A正确；
B．加速度
与 、 无关，该式是由比值法定义的，不符合题意，B错误；
C．电场强度
与F、q无关，反映电场本身的性质，所以该式属于比值法定义，不符合题意，C错误；
D．磁感应强度
中B与F、IL的大小都无关，属于比值定义法，不符合题意，D错误。
故选A。
11．D
【详解】
A.根据
F=ma
可知
则A错误；
B. 根据
可得
选项B错误；
C. 根据
W=Fx
可知
选项C错误；
D. 根据
W=Fx
和
W=Uq
选项D正确。
故选D。
12．A
【详解】
A．磁场的基本性质是对放入其中的磁体或通电导体有力的作用，A正确；
BCD．磁场虽然看不见摸不着，但是它是客观存在的，BCD错误。
故选A。
13．BC
【详解】
AC．通电螺线管内部磁场从S极指向N极，外部从N极到S极，A错误，C正确；
BD．磁场方向规定为小磁针时N极（北极）受力方向，或小磁针静止时N极（北极）所指的方向，B正确，D错误。
故选BC。
14．ABC
【详解】
磁场中某点的磁感应强度方向为该点的磁场方向，与在该点的小磁针静止时N极所指方向相同，即与该点小磁针N极的受力方向，故选项ABC正确，选项D错误．
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．奥斯特
【详解】
试题分析：1820年奥斯特发现了电流的磁效应．
17．大于
【详解】
如图，M点处磁感线比P点处磁感线密，则M点的磁感应强度大于P点的磁感应强度．
18． 磁场 物质
19．安培
【详解】
安培认为在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流——分子电流，使每个微粒成为微小的磁体，分子的两侧相当于两个磁极。通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的，它们产生的磁场互相抵消，对外不显磁性。当外界磁场作用后，分子电流的取向大致相同，分子间相邻的电流作用抵消，而表面部分未抵消，它们的效果显示出宏观磁性。
20．（1）0.12Wb；（2）0.36Wb；（3）0，0或180°
【详解】
（1）当时，穿过线圈的磁通量大小为
（2）从平面向平面方向看，把线圈以cd为轴顺时针转过角，此时通过线圈的磁通量为
磁通量的变化量的绝对值为
（3）若，则此时线圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为0。当线圈平面与磁感线垂直时，穿过线圈的磁通量最大，此时θ等于0或180°。
21．（1）家庭通电导线的磁感应强度比地磁场的磁感应强度小得多；（2），输电线正下方的磁感应强度比家庭电路中的磁场的磁感应强度略小
【详解】
（1）根据
解得距离导线0.5m处的磁场强度
地磁场的磁感应强度约为 ，所以比地磁场的磁感应强度小得多。
（2）输电线下的磁感应强度
比家庭电路中的磁场的磁感应强度略小。
22．（1）a→b→c→d→a；（2）
【详解】
（1）当线圈中通过的电流为I时，两细线的张力减小，由于通电导线MN在ab处产生的磁场比dc处强，则ab受向上的安培力，且大于cd所受向下的安培力，由安培定则和左手定则判断，线圈中电流一定沿顺时针方向流动，即a→b→c→d→a
（2）当线圈中不通电流时，由平衡条件得
2F=mg
当两细线的张力均为F'时，有
当两细线内的张力均为零时，有
联立解得
23．；方向沿x轴负方向
【详解】
根据安培定则，画出三根导线分别在O点的磁场方向，如图所示，设L1在O点产生的磁感应强度大小为B1，则有
方向沿x轴负方向
设L2在O点产生的磁感应强度大小为B2，则有
方向与x轴负方向成45°角
设L3在O点产生的磁感应强度大小为B3，则有
方向沿y轴正方向
先将B2正交分解，则沿x轴负方向的分量的大小
沿y轴负方向的分量的大小
故x轴方向的合磁感应强度大小
方向沿x轴负方向
y轴方向的合磁感应强度大小
故最终的合磁感应强度大小
方向沿x轴负方向。
答案第1页，共2页