5.1磁场及其描述 同步练习（Word版含答案）

5.1、磁场及其描述
一、选择题（共16题）
1．某一区域的磁感线分布如图所示，M、P为磁场中的两个点，下列说法正确的是（　　）
A．M点的磁场方向和P点的磁场方向相反
B．M点的磁场方向和P点的磁场方向相同
C．M点的磁感应强度小于P点的磁感应强度
D．M点的磁感应强度大于P点的磁感应强度
2．下列关于磁场的说法，正确的是（　　）
A．指南针是利用了地磁场，所有指南针S极所指方向就是此位置的地磁场方向
B．通电导线所受安培力方向可用右手定则来判断
C．电磁铁需要通电后有很强的磁性，所以我们要用硬磁性材料制作
D．安培定则（右手螺旋定则）能够反映通电导线电流和电流产生磁场方向之间的关系
3．下列叙述正确的是（　　）
A．楞次最早提出了分子电流假说
B．法拉第最先发现通电导体周围存在磁场
C．安培最先通过油滴实验测定了元电荷的大小
D．电场强度，磁感应强度，电容都是采用比值法定义的
4．某同学对磁感应强度进行理解时，形成了下列看法，其中错误的是（　　）
A．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量
B．磁场中某点磁感应强度大小是由磁场自身决定的
C．虽然B＝，但磁感应强度B与通电导线受到的磁场力F并不成正比
D．磁场中某处磁感应强度的方向就是该处一小段通电导线所受磁场力的方向
5．下列说法是某同学对概念、公式的理解，其中正确的是（　　）
A．根据电场强度定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量q无关
B．根据公式可知，磁感应强度B与通电导线所受到的磁场力F成正比，与电流I和导线长度L的乘积IL成反比
C．电荷在电场中某点所受静电力的方向就是这点电场强度的方向
D．磁场中某点磁感应强度B的方向，与通电导线在该点所受磁场力F的方向相同
6．匀强磁场中放置一根长为0.15m且通有4A电流的直导线，只调整导线方向，其受到的磁场力的最大值为0.6N，则该磁场的磁感应强度大小为（　　）
A．0.3T B．0.1T C．3T D．1T
7．关于磁感线，下列说法正确的是（　　）
A．磁感线可以相交
B．磁感线是客观存在的
C．磁感线较密的地方，表示该处磁场较弱
D．磁感线上每一点的切线方向都跟这点的磁场方向一致
8．关于磁场和磁现象，下列说法正确的是
A．安培写道：“奥斯特先生……已经永远把他的名字和一个新纪元联系在一起了”，这样叙述是因为奥斯特发现了磁可以生电
B．磁体与磁体之间，磁体与通电导体之间，通电导体与通电导体之间，以及电荷与电荷之间的相互作用都是通过磁场发生的
C．磁场中某点的磁场方向，与该处的磁感线的切线方向相同，与放到该处的小磁针N极受力方向相同，与放到该处导线受到的安培力方向也相同
D．根据通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场十分相似，安培提出了著名的分子电流假说，用该假说能够很好地解释磁铁的磁化和消磁
9．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．下列表述符合物理学史实的是（　　）
A．法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了人类对电磁现象的研究
B．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
C．牛顿利用“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点
D．胡克认为弹簧的弹力与弹簧的长度成正比
10．如图所示，在纸面内面积为S的圆形区域有一磁感应强度大小为B、方向垂直纸面的匀强磁场金属棒ab与某一直径重合。一根弹性金属导线两端分别固定于a、b两点，现撑起弹性导线使导线与金属棒构成三角形闭合回路，导线上的动点c沿圆周从a点向b点移动，导线始终处于张紧状态。该过程中穿过闭合回路abc的磁通量的最大值为（　　）
A．BS B．BS C． D．
11．我国是最早在航海时使用指南针的国家。关于指南针，下列说法正确的是（　　）
A．指南针可以只有一个磁极
B．奥斯特由通电导线能使指南针发生偏转的现象，发现了电流的磁效应
C．指南针放置在地面上静止时，它的N极指向地理南极附近
D．虽然火星没有地球那样的全球性磁场，但指南针仍能在火星上工作
12．指南针是我国古代四大发明之一，关于指南针和小磁针，下列说法正确的是（　　）
A．指南针可以仅具有一个磁极
B．指南针的指向不会受到近铁块的干扰
C．通常用小磁针静止时N极的指向表示该处的磁场方向
D．在赤道上沿南北方向放置一直导线，在导线通有由南向北方向的电流时其正下方放置的小磁针N极沿顺时针旋转（从上往下看）
13．图中a、b、c为三根与纸面重直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，bc沿水平方向，导线中均通有大小相等的电流，方向如图所示，O点为三角形的中心（O到三个顶点的距离相等），则
A．O点的磁感应强度为零
B．O点的磁场方向垂直Oc向下
C．导线a受到的安培力方向竖直向上
D．导线b受到的安培力方向沿bc连线方向指向c
14．圆心为O、半径为R的半圆的直径两端，各固定有一根垂直圆平面的长直导线a、b，两导线中通有大小分别为2I0和I0且方向相同的电流．已知长直导线产生的磁场的磁 感应强度，其中k为常数、I为导线中电流、r为点到导线的距离．则下列说法中正确的是（ ）
A．圆心O点处的磁感应强度的方向由a指向b
B．在直径ab上，磁感应强度为0的点与b点距离为
C．在半圆上一定存在“磁感应强度方向平行于直径ab”的位置
D．在半圆上一定存在“磁感应强度方向沿半圆切线方向”的位置
15．下列说法正确的是（ ）
A．磁极间的相互作用是通过磁场发生的
B．磁场和电场一样也是客观存在的
C．磁感线是实际存在的线，可由实验得到
D．磁感线类似于电场线，它总是从磁体的N极出发终止于S极
16．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直流导线，电流方向指向读者， 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．a、b 两点磁感应强度相同 B．a 点磁感应强度最小
C．c、d 两点磁感应强度相同 D．b 点磁感应强度最大
二、填空题
17．如图所示，圆环通电后，小磁针N极向纸面里转动，则此时通入圆环中的电流方向为_________。（填“顺时针”或“逆时针”）
18．把一条通电直导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中，导线受到的安培力大小为2×10-2N．已知导线长为50cm，电流为4A，则磁感应强度为_________T．
三、综合题
19．一根长为0.20m的直导线，垂直于某匀强磁场方向放置，当导线中通有1A的电流时，导线受到的安培力大小为0.08N，则：
(1)磁场的磁感应强度为多大？
(2)当导线中的电流增大为2A时，此时磁场的磁感应强度为多大？导线受到的安培力为多大？
20．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？
21．一个条形磁铁从中间断开后，每一段磁铁的磁极个数是多少
22．在如图所示的四幅图中，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N极的指向或磁感线方向。请画出对应的磁感线（标上方向）或电流方向。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
磁场方向沿磁感线的切线方向，且磁感线越密的位置磁感应强度越大，所以M点和P点的磁场方向不同且不在同一直线上，另外M点的磁感应强度小于P点的磁感应强度，故ABD错误，C正确。
故选C。
2．D
【详解】
A．指南针是利用了地磁场，所有指南针N极所指方向就是此位置的地磁场方向，故A错误；
B．通电导线所受安培力方向可用左手定则来判断，故B错误；
C．电磁铁要在通电时有磁性，断电时失去磁性，所以要用软磁性材料制造，故C错误；
D.安培定则（右手螺旋定则）能够反映通电导线电流和电流产生磁场方向之间的关系，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】
A．安培最早提出了分子电流假说，故A错误；
B．奥斯特最先发现通电导体周围存在磁场，故B错误；
C．密立根最先通过油滴实验测定了元电荷的大小，故C错误；
D．电场强度
磁感应强度
电容
都是采用比值法定义的，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】
A．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，故A不符合题意；
B．磁感应强度反映磁场本身的性质，取决于磁场本身，故B不符合题意；
C．磁感应强度反映磁场本身的性质，与放入磁场的电流元的F、IL无关，不能说B与F成正比，与IL成反比，故C不符合题意；
D．根据左手定则，磁场中某处磁感应强度的方向与该处一小段通电导线所受磁场力的方向垂直，故D符合题意。
故选D。
5．A
【详解】
A．电场强度的定义式为比值定义，因此电场强度的大小与试探电荷在电场中所受电场力以及试探电荷带电量无关，A正确；
B．磁感应强度的定义式是比值定义，因此磁感应强度B的大小，与通电导线所受的的磁场力以及导线长度，电流大小都无关，B错误；
C．正电荷在电场中某点所受静电力的方向就是这点电场强度的方向，而负电荷在电场中某点所受静电力的方向与该点电场强度的方向相反，C错误；
D．根据左手定则，磁场中某点磁感应强度B的方向，与通电导线在该点所受磁场力F的方向垂直，D错误。
故选A。
6．D
【详解】
根据
Fmax=BIL
可得
故选D。
7．D
【详解】
A．磁感线不可以相交，选项A错误；
B．磁感线是人们为了描述磁场而假想的曲线，不是客观存在的，选项B错误；
C．磁感线较密的地方，表示该处磁场较强，选项C错误；
D．磁感线上每一点的切线方向都跟这点的磁场方向一致，选项D正确。
故选D。
8．D
【详解】
A．奥斯特发现了电流的磁效应，即“电生磁”，选项A错误；
B．电荷间的作用力是通过电场来实现的，选项B错误；
C．磁场方向与安培力方向不同，选项C错误；
D．安培分子电流假说可以很好地解释磁化和消磁，选项D正确。
故选D。
9．A
【详解】
A、法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究，故A正确；B、伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比，而不是直接用实验验证这个结论．故B错误．C、伽利略利用“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点，故C错误；D、胡克认为弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误.故选A.
10．D
【详解】
根据可知，磁感应强度不变，面积越大磁通量就越大。
当三角形的高最大时面积最大，设圆的半径为，所以
又由圆的面积，可得
D正确。
故选D。
11．B
【详解】
A．磁极总是成对出现的，不可能单独存在，指南针不可能只有一个磁极，故A错误；
B．奥斯特由通电导线能使指南针发生偏转的现象，发现了电流的磁效应，故B正确；
C．指南针放置在地面上静止时，它的N极指向地磁S极，地磁S极在地理北极附近，故C错误；
D．指南针在地磁场的作用下，总是指向南北；火星没有地球那样的全球性磁场，指南针不能在火星上工作，故D错误。
故选B。
12．C
【详解】
A．磁体的磁极是成对出现的，有N极一定有S极，不存在磁单极的磁体，故A错误；
B．指南针的指向会受到近铁块的干扰，是由于铁块被磁化后干扰了附近的地磁场，故B错误；
C．小磁针静止时N极的受力方向是磁场的方向，故C正确；
D．在赤道上沿南北方向放置一直导线，在导线通有由南向北方向的电流时其正下方放置的小磁针N极沿逆时针旋转（从上往下看），故D错误。
故选C。
13．B
【详解】
AB.根据右手螺旋定则，电流a在O产生的磁场平行于bc向左，b电流在O产生的磁场平行ac指向右下方，电流c在O产生的磁场平行ab指向左下方；由于三导线电流相同，到O点的距离相同，根据平行四边形定则，则O点合场强的方向垂直Oc向下，故A错误，B正确；
CD.根据同向电流相吸、反向电流相斥，结合矢量合成法则；导线a受到的安培力方向水平向左，而导线b受到的安培力方向平行于ac斜向左上方，故CD错误．
14．BD
【详解】
根据右手定则可判断电流a在O点的磁场方向竖直向下，电流B在O点磁场方向竖直向上，由磁感应强度知，电流a在O处产生的磁感应强度比电流b的大，故叠加后O点磁场方向竖直向下，故A错误；设在直径ab上，磁感应强度为0的点与b点距离为r，，解得，所以B正确；在半圆上任取一点P，电流a在P点的磁感应强度为，电流b在P点的磁感应强度为，设该处磁感应强度B的方向与aP的夹角为α，则，设aP与ab的夹角为β，则，所以，故B的方向不可能与ab平行，一定存在BD 方向沿半圆切线方向的位置，所以C错误；D正确．
15．AB
【详解】
解：A、磁场的基本性质是：对放入其中的磁体有磁力的作用，磁极间的相互作用是通过磁场发生的．故A正确；
B、磁场和电场一样也是客观存在的．故B正确；
C、磁感线是为了研究磁场方便而人为加上去的，故C错误；
D、磁铁外部的磁感线从磁铁的北极出发，终止于磁铁的南极，而内部则是从磁铁的南极出发，终止于磁铁的北极，是闭合曲线．故D错误．
故选AB
16．BD
【详解】
根据安培定则，直线电流的磁感应强度如图；根据平行四边形定则，a、b、c、d 各个点的磁场情况如图
A．a、b 两点磁感应强度大小不相等，方向也不一定相同，选项A错误；
B．a 点磁感应强度为两点之差的绝对值，最小，选项B正确；
C．c 点与 d 点合磁感应强度大小相等，方向不同，选项C错误；
D．b 点电磁感应强度等于两个磁感应强度的代数和，最大，选项D正确。
故选BD。
17．顺时针
【详解】
由题意可知圆环中电流的磁场方向为垂直纸面向里，根据安培定则可知此时通入圆环中的电流方向为顺时针。
18．10-2
【详解】
由F=BIL得
19．(1)0.4T；(2)0.16N
【详解】
.(1)直导线所受安培力为
代入数据，得
(2)磁场中磁感应强度由磁场本身决定，所以当导线中的电流增大时，磁场中的磁感应强度仍然为0.4T。
此时导线所受安培力为
20．(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
21．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
22．
【详解】
（1）在图（1）中，已知小磁针静止时N极的指向，由直线电流的安培定则，可知直线中的电流方向向下，如图所示。
（2）在图（2）中，已知小磁针静止时N极的指向，由环形电流的安培定则，可知环形电流方向从左向右看是顺时针方向，如图所示。
（3）在图（3）中，已知螺线管内小磁针静止时N极的指向，由通电螺线管的右手螺旋定则可知，螺线管中的电流方向从左端导线流入，右端导线流出，如图所示。
（4）在图（4）中，已知磁感线的方向，由安培定则可知，环形电流方向沿逆时针方向，如图所示。
答案第1页，共2页