5.1磁场及其描述-同步训练（Word版含答案）

5.1磁场及其描述
一、选择题（共15题）
1．下列关于磁感应强度方向的说法中，错误的是（ ）
A．磁感线上某点的切线方向就是该点磁感应强度的方向
B．某处磁感应强度的方向就是该处小磁针北极所指的方向
C．磁感应强度是个标量，没有方向
D．某处磁感应强度的方向就是某处磁场方向
2．一根通电直导线水平放置，电流方向如图所示，其正下方A点的磁场方向
A．水平向左 B．水平向右 C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向里
3．如图所示，两长直通电导线互相平行，电流方向相同，其截面处于一个等边三角形的A、B处，如图所示，两通电导线在C处的磁感应强度均为B，则C处总磁感应强度为(　　)
A．2B B．B C．0 D．B
4．如图示，纸面内M、N点有两根互相平行且长度相等直导线垂直纸面放置，电流大小相等，O为MN的中点，A点位于MN的中垂线上，且磁感应强度的方向如图，则两根导线电流的方向（　　）
A．都垂直纸面向里
B．都垂直纸面向外
C．M垂直纸面向里，N垂直纸面向外
D．M垂直纸面向外，N垂直纸面向里
5．下列小磁针方向（所有小磁针都处于静止状态）正确的是（　　）
A． B．
C． D．
6．十九世纪安培为解释地球的磁性做出这样的假设：地球的磁场是由绕着地心的环形电流I引起的，图中假设的引起地球磁场的环形电流方向正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．磁感应强度的单位是（　　）
A．特斯拉 B．韦伯 C．牛顿 D．伏特
8．下列说法错误的是（　　）
A．磁感线是真实存在的线
B．磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的，而磁场是客观存在的
C．用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法
D．磁感线是封闭的曲线，而电场线不是封闭曲线
E．磁感线立体的分布在磁体周围，而不是平面的
F．磁感线不相交
G．磁感线的疏密程度表示磁场的强弱
9．关于电场和磁场的概念，以下说法正确的是（　　）
A．电荷放入电场中某区域内的任意位置，电荷受到的电场力都相同，则该区域内的电场一定是匀强电场
B．放入电场中某位置的电荷受到的电场力为零，但该位置的电场强度不一定为零
C．一小段长为L的通有电流为I的导体，在磁场中受到的安培力为F，则该磁场的磁感应强度B一定为
D．一小段通电导体在磁场中某位置受到的安培力为零，则该位置的磁感应强度一定为零
10．下列关于磁感应强度的说法，正确的是(　　)
A．把一小段通电导线放在磁场中某处，受到的磁场力F与该导线的长度l、通过的电流I的乘积的比值叫做该处的磁感应强度
B．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
C．磁场的磁感应强度取决于磁场本身，与通电导线受的磁场力、导线的长度及电流的大小等均无关
D．因为B＝，所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F的大小成正比，与其长度和电流的乘积Il的大小成反比
11．如图所示，线圈平面与条形磁铁的轴线垂直，现将磁铁右端沿轴线由A点平移到B点（磁铁右端未到线圈），穿过线圈磁通量的变化情况是（　　）
A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大，后变小
12．如图，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极的指向或磁感线方向。下列判断正确是（ ）
A．(1)中电流方向向上 B．(2)中电流从左侧看是逆时针方向
C．(3)中左、右两导线分别接电源正、负极 D．(4)中电流方向是顺时针
13．关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是（　　）
A．磁体在空间能产生磁场，磁场使磁体间不必接触便能相互作用
B．在磁场中的某一点，小磁针仅在磁场力作用下静止时南极所指的方向，就是那一点的磁场方向
C．当两个磁体的同名磁极相互靠近时，两条磁感线有可能相交
D．磁体周围的磁感线都是闭合的曲线
14．如图所示，一束带电粒子沿虚线飞过磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针N极转向读者。这束带电粒子可能是（　　）
A．向右飞的正离子 B．向左飞的负离子
C．向右飞的负离子 D．向左飞的正离子
15．关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是 (　　)
A．磁极与磁极之间，磁极与电流之间都可以通过磁场发生相互作用
B．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针在该点静止时北极所指的方向一致
C．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止
D．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的
二、填空题
16．在匀强磁场中，一根长0.2m的通电导线通入15A的电流，导线与磁场方向垂直，受到的磁场力为3N，则该磁场的磁感应强度为______T，如果将导线中的电流改为20A，则该磁场的磁感应强度为______T。
17．地球是一个大磁体，其周围存在磁场．地磁场的北极在地理_____附近，（填“北极”或“南极”）地磁场的南极在地理_____ 附近（填“北极”或“南极”）．地球的地理两极与地磁两极并不重合，其间的交角称为地磁偏角．
18．地球的地理两极与地磁两极并不完全重合，其间有一个交角，叫做___________．
19．一根长为0.2m的通电直导线放在一匀强磁场中，导线与磁场垂直，导线中的电流为0.5A，测得它受到的磁场力为0.08N，则磁场的磁感应强度为________T；若将导线中的电流减小到0.05A，那么该磁场的磁感应强度为________T．
三、综合题
20．一个条形磁铁从中间断开后，每一段磁铁的磁极个数是多少
21．磁场、安培力的问题，在很多方面都与电场、库仑力的问题相似．
（1）我们定义电场强度时，在该点引入试探电荷q，测得试探电荷在该点所受电场力为F，用F与q的比值定义该点的电场强度，即．
①与之类比，请你定义磁场中某一点的磁感应强度．
②有人根据磁感应强度定义提出：一个磁场中某点的磁感应强度B跟磁场力F成正比，跟电流强度I 和导线长度L 的乘积IL 成反比．这种说法是否正确，为什么？
22．一光滑木杆竖直放在桌面上，上面套有两个磁环X、Y并处于平衡状态，其中环X位于桌面上，两磁环间的距离为，如图所示。若将Y磁环改为Z磁环，平衡时X、Z磁环间的距离为。已知两磁环间的作用力与两磁环间的距离d的4次方成反比，环Z的质量为Y的两倍，则等于多少？
23．如图所示，编号1~12（图中未标出）的12根长直导线从左向右依次并列排成长为的直导线带ab，P1、P2是位于b所在的直线上的两点，P1到导线带左端的距离等于P2到导线带右端的距离，都等于，所有长直导线中均通有大小相等、方向垂直纸面向外的恒定电流，ab上所有长直导线产生的磁场在P1处的磁场磁感应强度大小为B1，在P2处的磁场磁感应强度大小为B2，如果将右边编号7~12的6根导线移走，求P2处的磁感应强度大小和方向。（已知通有等大电流的长直导线在相等距离的位置产生的磁感强度大小相等）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
规定磁感线上某点的切线方向就是该点磁场方向，也就是磁感应强度的方向；即小磁针N极受力方向；ABD正确；磁感应强度是矢量有方向．C错误．
2．D
【详解】
试题分析：由右手螺旋定则可判断电流周围磁场的分布，从而即可求解．
解：通电直导线周围会产生磁场，磁场是以导线为圆心的一个同心圆，方向可以通过安培定则来判定：大拇指指向电流的方向，四指环绕大拇指，四指的方向就是磁感线的方向．所以可以得出A点的磁场方向垂直纸面向里，故D正确，ABC错误；
故选D．
3．D
【详解】
根据安培定则可知，导线A在C处产生的磁场方向垂直于AC方向向右，导线B在C处产生的磁场方向垂直于BC方向向右，如图，根据平行四边形定则得到，C处的总磁感应强度为
故选D。
4．C
【详解】
两根导线在A点产生的磁场方向如下图所示，故根据右手螺旋定则可知，电流方向为M垂直纸面向里，N垂直纸面向外，C正确。
故选C。
5．B
【详解】
A．小磁针静止时N极所指方向即为磁感应强度的方向，A中小磁针N极所指方向与磁感线方向相反，A错误；
B．根据安培定则，从上向下看可知磁感线为逆时针方向，与小磁针N极所指方向相同，B正确；
C．根据安培定则可知环中产生的磁场与纸面垂直，小磁针与纸面平行，C错误；
D．根据图中条形磁铁位置可知磁感线由N极指向S极，小磁针N极所指方向与磁感线方向不符，D错误。
故选B。
6．B
【详解】
地磁场的分布情况：地磁的北极在地理南极的附近，地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向地球南极，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向，故环形电流的方向由东向西流动，故ACD错误，B正确。
故选B。
7．A
【详解】
磁感应强度的单位是特斯拉；韦伯是磁通量的单位；牛顿是力的单位；伏特是电压单位。
故选A。
8．A
【详解】
A．磁感线实际不存在，A错误；
B．磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的，而磁场是客观存在的，B正确；
C．用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法，C正确；
D．磁感线是封闭的曲线，而电场线不是封闭曲线，D正确；
E．磁感线立体的分布在磁体周围，而不是平面的。E正确；
F．磁感线不相交，F正确；
G．磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，G正确。
故错误的选A。
9．A
【详解】
A．电荷放入电场中某区域内的任意位置，电荷受到的电场力相同，则该区域内的电场一定是匀强电场，A正确；
B．由电场的定义式
可知，放入电场中某位置的电荷受到的电场力为零，则该位置的电场强度一定为零，B错误；
C．一小段长为L的通有电流为I的导体，在磁场中受到的安培力为F，则该磁场的磁感应强度B不一定为，要看导体是否垂直于磁场放置，C错误；
D．若一小段通电导体平行于磁场放置，不管磁感应强度是否为零，导体受到的安培力一定为零，故导体受到的安培力为零不能说明该处的磁感应强度就为零，D错误。
故选A。
10．C
【详解】
试题分析：把一小段通电导线放在磁场中某处，受到的最大的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I的乘积的比值叫做该处的磁感应强度，选项A错误；当通电导线平行磁场方向放入磁场时，导线不受磁场力的作用，但该点的磁感应强度不为零，选项B错误；磁场的磁感应强度取决于磁场本身，与通电导线受的磁场力、导线的长度及电流的大小等均无关，选项C正确，D错误；故选C.
11．A
【详解】
离磁极越近，磁场较强，磁感线较密，穿过线圈的磁感线较多，磁通量较大，故将磁铁右端沿轴线由A点平移到B点穿过线圈的磁通量逐渐变大，故A正确，BCD错误；
故选A。
12．C
【详解】
根据安培定则，各图中电流方向和磁感线方向判定如图所示。
由上分析可知，故正确，错误。
故选。
13．AD
【详解】
A．磁体间的作用力是通过磁场传递的，可以不用接触便产生相互作用，故A正确；
B．小磁针仅在磁场力作用下静止时北极的指向是北极受力的方向，就是那一点的磁场方向，故B错误；
CD．磁感线是闭合的曲线且不能相交，磁体周围的磁感线都是闭合的曲线，故C错误D正确。
故选AD。
14．CD
【详解】
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N极转向读者。则知电流的磁场在小磁针所在处是垂直于纸面指向读者的。依据安培定则可得，电流的方向水平向左。因此，如果这束带电粒子是正离子，则向左飞行；如果是负离子，则向右飞行。
故选CD。
15．AB
【详解】
A．磁极与磁极之间，磁极与电流之间都可以通过磁场发生相互作用，选项A正确；
B．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针在该点静止时北极所指的方向一致，选项B正确；
C．磁感线在磁极的外部是从磁铁的N极到S极，内部从S极到N极，形成闭合的曲线，选项C错误；
D．磁感线可以用细铁屑形象的来显示，但不是真实存在的，是人们假想的曲线，选项D错误；
故选AB.
16． 1 1
【详解】
该磁场的磁感应强度为
如果将导线中的电流改为20A，则该磁场的磁感应强度不变，仍然为1T。
17． 南极 北极
【详解】
解：地球是一个大磁体，其周围存在磁场，地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，地理的南北极与地磁的南北极并不重合；
故答案为南极、北极．
18．地磁偏角
【详解】
试题分析：地球的地理两极与地磁两极并不完全重合，其间有一个交角，叫做地磁偏角．
19． 0.8 0.8
【详解】
因磁场和电流相互垂直，则根据磁感应强度的定义可知：,
代入数据解得:
磁场的磁感应强度只与磁场本身有关，与电流大小无关，电流强度减小为0.05A，则该磁场的磁感应强度仍为0.8T，
20．磁铁从中间断开后，每一段均仍然有两个磁极，一个为N极另一个为S极，所以每一段磁铁的磁极个数是2.
【详解】
磁铁从中间断开后，每一段均仍然有两个磁极，一个为N极另一个为S极，所以每一段磁铁的磁极个数是2
21．①见解析；②不正确．因为某处的磁感应强由场源决定，与F和IL无关
【详解】
(1)①垂直于磁场放置一电流元IL，测量电流元在该点所受磁场力为F，用F与IL的比值定义该点磁感应强度，即；
②不正确；因为某处的磁感应强由场源决定，与F和IL无关；
22．
【详解】
设Y质量为m，则Z质量为2m，由题可设两磁环间的作用力为
分别对磁环Y和Z受力分析，根据平衡条件可得
对Y环
对Z环
联立解得
23．B2-B1，方向向上
【详解】
编号为1、2、3的三根导线在P1处产生的磁场向上，编号为4、5、6的三根导线在P1处产生的磁场向下，根据对称性，编号1~6的6根导线在P1处不产生磁场，因此P1处的磁场B1就是编号7~12的6根导线产生的。对编号7~12的6根导线，在P1处产生的磁场B1向下。
根据对称性，编号7~12的6根导线在P2产生的磁场也是B1，方向向上。而编号1~12的12根导线在P2处产生的磁场为B2，方向向上。根据叠加原理，编号1~6的6根导线在P2处产生的磁场为B2-B1，方向向上。
答案第1页，共2页