13.1.磁场磁感线练习（word版含答案）

人教版必修第三册 13.1. 磁场 磁感线
一、单选题
1．如图所示，弹簧测力计下挂一铁球，将弹簧测力计缓慢向上移动时，弹簧测力计的示数（　　）
A．不变 B．先减小再增大
C．逐渐减小 D．先增大再减小
2．把螺线管与电源连接，发现小磁针N极向螺线管偏转，静止时所指方向如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．螺线管左端接电源正极
B．若将小磁针移到螺线管内部，小磁针N极所指方向不变
C．若将小磁针移到螺线管左端，小磁针N极将转过180°
D．若将小磁针移到螺线管正上方，小磁针N极所指方向不变
3．如图，在带正电的橡胶圆盘附近悬挂一根小磁针，磁针静止时南北极均在圆盘中心轴延长线上。现驱动圆盘绕中心轴高速旋转，发现小磁针带动悬线偏离竖直方向。下列说法正确的是（　　）
A．悬线偏离的原因是圆盘周围产生了磁场 B．悬线偏离的原因是圆盘周围存在电场
C．仅改变圆盘所带电荷的电性，悬线偏离方向不变 D．仅改变圆盘的转动方向，悬线偏离方向不变
4．欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时， 因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I时，小磁针偏转了30°，问当他发现小磁针偏转的角度增大到60°时，通过该直导线的电流为（直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比）（　　）
A．2I B．3I C．I D．无法确定
5．有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图。在图中所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等，若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I， 则关于线段M、N上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是（　　）
A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同
B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反
C．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零
D．在线段MN上O点的磁感应强度方向向左
6．如图所示，长直导线中通有竖直向上的恒定电流，矩形金属线框在A处，两者均在同一竖直平面内，将金属线框在平面内平移到B处，A、B两位置关于长直导线对称，则下列判断正确的是（　　）
A．线框在A处时，线框表面的磁场垂直于线框平面向里
B．线框从A处平移到B处，磁通量先增大后减小
C．线框从A处平移到B处，磁通量变化量为0
D．若将线框绕长直导线从A处以导线为轴转动到B处，磁通量变化量为0
7．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
8．判断下列关于磁感线的说法，正确的是（　　）
A．磁感线是真实存在的 B．实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线
C．磁感线是一种物理模型，并不真实存在 D．磁感线自N极起，终止于S极
9．电子绕氢原子核顺时针高速旋转，如图所示，角速度为，下列说法正确的是（　　）
A．由于只有一个电子定向运动，不能形成电流
B．虽然只有一个电子定向运动，能形成大小为电流
C．在原子核处存在方向垂直纸面向里的磁场
D．在原子核处存在方向垂直纸面向外的磁场
10．如图所示，在软铁芯上绕有图示绕法的线圈，在其右端放一小磁针，小磁针的N极（　　）
A．受到向右的磁场力 B．受到向左的磁场力
C．受到向里的磁场力 D．不受磁场力
11．下列对磁感线的描述正确的是（　　）
A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止
B．磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向
C．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管的南极
D．通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆
12．如图所示为三根平行导线的截面图，若它们的电流大小都相同，方向垂直于纸面向里。如果AB=AC=AD，则A点的磁感应强度的方向是（　　）
A．向上 B．向下
C．向左 D．向右
13．关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是（　　）
A．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱
B．磁感线的疏密程度反映磁场的强弱
C．磁感线总是从N极出发，到S极终止
D．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受到磁场作用力的方向
14．以下不属于硬磁性材料的是（　　）
A．电脑磁盘 B．录音磁带
C．录像带 D．电铃上的电磁铁芯
15．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中水平放置着一根长直通电导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，关于这四个点的磁感应强度B的大小，下列选项正确的是（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
16．如图所示，一束电子沿水平直线飞过小磁针的正上方，小磁针的N极向纸内转，则电子飞行的方向__________．
17．安培定则
（1）直线电流的磁场：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与______方向一致，弯曲的四指所指的方向就是______环绕的方向，如图甲。
（2）环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与______的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上______的方向，如图乙。
（3）通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟______方向一致，拇指所指的方向就是螺线管______磁感线的方向，或拇指指向螺线管的______极，如图丙。
18．“电生磁”的发现
1820年，丹麦物理学家______发现了电流的磁效应。
三、解答题
19．磁的应用非常广泛，不同的人对磁应用的分类也许有不同的方法。请你对磁的应用分类，并每类举一个例子。
20．铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图所示，则铁环中心点的磁场方向如何？
21．如图所示，若小磁针静止时的北极指向右，当滑动变阻器滑片向B端移动时，通电螺线管的磁性减弱，在不改变原有导线情况下，请用笔画线代替导线将图示的实物图补充完整。
22．用磁铁，水，酒精和烧杯等器材，设计一个实验探究酒精和水等物质对磁铁磁性的影响。将结果与其他同学的结果进行比较。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
磁体上磁性强弱并不一样，实验证明，磁体两端（磁极）处的磁性最强，因而铁球在条形磁铁的N极附近缓慢向上移动时，磁场越来越弱，磁体对小球作用力越来越小，故弹簧测力计示数越来越小。
故选C。
2．B
【解析】
【详解】
A．小磁针静止时N极指向为其所在处的磁场方向，由图知螺线管电流在螺线管中轴线上的磁场方向是向左的，由右手螺旋定则可知螺线管中电流方向是逆时针方向（左视），则螺线管右端接电源正极，故A错误；
B．螺线管内部沿中轴线方向磁场向左，所以将小磁针移到螺线管内部，小磁针N极所指方向不变，故B正确；
C．若将小磁针移到螺线管左端，仍处于向左的磁场中，小磁针N极指向不变，故C错误；
D．螺线管正上方磁场向右，若将若将小磁针移到螺线管正上方，小磁针N极指向向右，故D错误。
故选B。
3．A
【解析】
【详解】
AB．由题意可知，磁针受到磁场力的作用，原因是由于电荷的定向移动，从而形成电流，而电流周围会产生磁场，故A正确，B错误；
C．仅改变圆盘所带电荷的电性，圆盘的转动方向不变，那么电流产生磁场方向与之前的相反，则小磁针的偏转方向也与之前的相反，小磁针的偏转方向发生变化，故C错误；
D．仅改变圆盘的转动方向，那么电流产生磁场方向与之前的相反，则小磁针的偏转方向也与之前的相反，故D错误。
故选A。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
小磁针所在位置的磁场为地磁场和电流产生的磁场的矢量和，如图所示
当夹角为30°时，
B电1=kI=B地tan30°
当夹角为60°时
B电2=kI1=B地tan60°
联立解得
I1=3I
故B正确，ACD错误。
故选B。
5．B
【解析】
【详解】
AB．根据安培定则，M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反，A错误，B正确；
CD．根据安培定则，在线段MN上O点的磁感应强度为零，CD错误。
故选B。
6．D
【解析】
【详解】
A．根据安培定则，线框在A处时，线框表面的磁场垂直于线框平面向外，A错误；
B．如下图所示，线框在位置3时的磁通量等于零，所以线框从A处平移到B处，磁通量增大、减小、零、增大、减小，B错误；
C．线框在A处时，线框表面的磁场垂直于线框平面向外，线框在B处时，线框表面的磁场垂直于线框平面向里，所以线框从A处平移到B处，磁通量变化量不等于0，C错误；
D．若将线框绕长直导线从A处以导线为轴转动到B处，磁感线始终从一个方向穿过线框，所以磁通量变化量为0，D正确。
故选D。
7．D
【解析】
【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。
8．C
【解析】
【详解】
A．磁感线是为了描述磁场分布而引入的，不是真实存在的，故A错误；
B．实验中观察到的铁屑的分布只是模拟磁感线的形状，不是磁感线，磁感线实际是不存在的，是看不到的，故B错误；
C．磁感线是为了便于研究，人们假想出来的，是一种物理模型，不是真实存在的，故C正确；
D．在磁体的内部，磁感线从磁体的S出发回到N极；而外部则是从磁体的N极出发回到S极，构成闭合曲线，故D错误。
故选C。
9．D
【解析】
【详解】
AB．电子绕核运动可等效为一环形电流，电子运动的周期
根据电流的定义得
选项AB错误；
CD﹒等效电流的方向与电子的运动方向相反为逆时针，根据安培定则可知，环形电流在核处产生的磁场垂直纸面向外，选项C错误，D正确。
故选D。
10．D
【解析】
【详解】
根据安培定则可知，螺线管的左边产生的磁场水平向右，右边产生的磁场水平向右，且大小相等，故合磁场为零，故小磁针的N极不受磁场力。
故选D。
11．B
【解析】
【详解】
A．磁感线在磁体的外部从磁体的N极到S极，在内部由S极到N极，选项A错误；
B．磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，选项B正确；
C．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向与螺线管内部磁感线方向相同，即指向螺线管的N极，选项C错误；
D．根据安培定则可知，直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，且这些同心圆都在跟导线垂直的平面上，但不是等间距同心圆；故D错误；
故选B。
12．D
【解析】
【详解】
根据安培定则，B、C、D三根导线在A点的磁感应强度方向分别为竖直向下、水平向右、竖直向上，因为
AB=AC=AD
所以三根导线在A点的磁感应强度大小相等，则A点的合磁感应强度的方向水平向右。
故选D。
13．B
【解析】
【详解】
A．沿磁感线方向，磁场不一定逐渐减弱，选项A错误；
B．磁感线的疏密程度反映磁场的强弱，选项B正确；
C．磁感线是闭合的，在磁体的外部是从N极到S极，内部是从S极到N极，组成闭合曲线，选项C错误；
D．通电导体在磁场中某点受到磁场作用力的方向与磁场方向垂直，选项D错误。
故选B。
14．D
【解析】
【详解】
电脑磁盘、录音带和录像带上的磁性材料都是硬磁性材料，为了在外磁场撤去后磁性不容易失去，使信息得以保存；电铃上的电磁铁铁芯是利用软磁性材料制成，电流消失后磁性能消失。
故选D。
15．C
【解析】
【详解】
由安培定则可知，通电导线在a、b、c、d四点产生的磁感应强度方向分别为竖直向下、竖直向上、水平向右、水平向左，由矢量叠加原则可知，磁感应强度a处磁感应强度最小，b处磁感应强度最大， c和d两点磁感应强度大小相等，方向相反。即
故选C。
16．向左
【解析】
【详解】
[1]小磁针的N极向纸内偏转，S极向外偏转，因此在粒子下方磁场方向向里，根据安培定则可知电流方向向右，因电子带负电，则向左飞行。
17． 电流 磁感线 环形电流 磁感线 电流 内部 N
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]直线电流的磁场：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向，如图甲。
（2）[3][4]环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向，如图乙。
（3）[5][6][7]通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，或拇指指向螺线管的N极，如图丙。
18．奥斯特
【解析】
【分析】
【详解】
略
19．见解析
【解析】
【详解】
(1)利用磁体对铁磁性材料（铁钴镍）的吸引作用，入门吸、带磁性的螺丝刀、手提包磁性扣等；
(2)利用磁体对电流的作用力，如喇叭、耳机、电话、电动机等；
(3)利用磁化现象记录信息，如磁带、此卡和磁盘等。
20．向下。
【解析】
【详解】
根据安培定则得左侧线圈中的磁场的方向下边是S极，上边是N极，右侧的线圈中的磁场下边是S极，上边是N极，所以铁环环内的磁场方向从上向下。
21．如图所示
【解析】
【详解】
若小磁针静止时的北极指向右，则螺旋管右端为S极，根据右手螺旋法则可知螺线管左端应该接电源负极，电路如图；
22．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
设计实验：
（1）在烧杯底放一枚小铁钉，放松绳子把绑着的磁铁缓慢下放，让磁铁逐渐靠近小铁钉，在小铁钉刚能被吸起的瞬间停止下放，且在绳子末端所对应的支架处用小胶带做好标记。
（2）拉动绳子提起磁铁，把小铁钉从磁铁上取下，准确地放回杯底原位置。
（3）往杯内倒入适量水后，缓慢下放磁铁浸入水中，当铁针刚好被吸起时停止下放，通过绳子末端所到达的位置判断水对磁铁磁性的影响。
（4）倒出水，拉动绳子提起磁铁，把小铁钉从磁铁上取下，准确地放回杯底原位置，往杯内倒入适量酒精后，缓慢下放磁铁浸入酒精中，当铁针刚好被吸起时停止下放，通过绳子末端所到达的位置判断酒精对磁铁磁性的影响。
结果：水和酒精对磁铁磁性无影响。
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