13.1.磁场磁感线 同步练习（Word版含解析）

人教版必修第三册 13.1. 磁场 磁感线
一、单选题
1．一根通电直导线垂直纸面放在磁感应强度方向向右、大小为1T的匀强磁场中，如图所示为截面图，以导线为中心（图中的空心小圆圈），R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的磁感应强度为0，则下列说法正确的是（　　）
A．通电直导线在c点产生的磁场方向向右 B．a点的磁感应强度为2T，方向向右
C．b点的磁感应强度为2T，方向向右 D．d点的磁感应强度为0
2．下列各图中，已标出电流I和磁感应强度B的方向，其中符合安培右手螺旋定则的是（　　）
A． B．
C． D．
3．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
4．如图所示，把一条导线平行地放在小磁针的正上方，当导线中有电流通过时，小磁针会发生转动。首先观察到这个实验现象的物理学家是（　　）
A．伽利略 B．法拉第
C．奥斯特 D．牛顿
5．如图，水平放置的螺线管内P点处有一小磁针。忽略地磁场，闭合开关S，当小磁针静止时其N极的指向为（　　）
A．水平向右 B．垂直纸面向里 C．水平向左 D．垂直纸面向外
6．司南是我国著名科技史学家王振铎根据春秋战国时期的《韩非子》书中和东汉时期思想家王充写的《论衡》书中“司南之杓，投之于地，其柢指南”的记载，考证并复原勺形的指南器具。书中的“柢”指的是司南的长柄，如图所示。司南是用天然磁铁矿石琢成一个勺形的东西，放在一个刻着方位的光滑盘上，当它静止时，其长柄（　　）
A．将指向北方 B．将指向东方
C．顶端相当于磁体的S极 D．顶端相当于磁体的N极
7．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．
8．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
9．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
10．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．
11．下列关于磁场的说法，正确的是（　　）
A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质
B．磁体与磁体之间是直接发生作用的
C．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的
D．磁场只能由磁体产生，电流不能产生磁场
12．关于磁感线的说法中正确的是（　　）
A．磁感线是从N极出发到S极终止
B．磁感线的方向是磁场减弱的方向
C．磁感线是空间不相交的闭合曲线
D．磁感线是细铁屑在磁场中的连线
13．关于磁场，下列说法中正确的是（　　）
A．磁体周围分布的磁感线就是磁场
B．磁感线不可能从S极到N极
C．除磁体外，通电导线周围也存在磁场
D．两个磁场叠加的区域，磁感线可能相交
14．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
15．下列关于物理学史与物理学研究方法的叙述中正确的是（　　）
A．密立根测定了静电力常量 B．元电荷、点电荷都是理想化模型
C．安培首先发现了电流的磁效应 D．法拉第最早提出了“场”的概念
二、填空题
16．电现象和磁现象的相似性：
电现象 磁现象
自然界中存在______电荷和______电荷 磁体上存在______极和______极
同种电荷相互______，异种电荷相互______ 同名磁极相互______，异名磁极相互______
17．如图所示，一块木板右端固定条形磁铁A，总质量为，将质量为m的条形磁铁B放在木板左端，与A磁铁N、S极相对，与木板间动摩擦因数为0.5。若使整个装置保持水平做自由落体运动，释放的瞬间磁铁B加速度为，则A、B之间的相互作用力大小为_________；若B放回左端，将整个装置放在粗糙水平桌面上（动摩擦因数为0.5）.给B向左的初速度，同时给木板和A向右的初速度，则此瞬间木板的加速度为___________。
18．安培定则：右手握住导线，让伸开的拇指的方向与_____的方向一致，那么，弯曲的四指所指的方向就是 _________ 的环绕方向．
三、解答题
19．请查一查资料，了解沈括提出的磁偏角度数的范围，西方国家对磁偏角的认识及起源的时间、人物及事件等。
20．直导线（横截面）通电瞬间，小磁针的转动方向如图所示，在图中标出直导线中的电流方向。
21．奥斯特在发现电流磁效应的过程中也会受到地磁场的干扰，如何摆放导线和小磁针能够有效看到电流的磁效应？
22．图中各图为在磁铁旁边小磁针静止时所处的位置，试判断各图中磁铁的南、北极。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A．已知c点的磁感应强度为0，则通电直导线在c点产生的磁场与匀强磁场的磁感应强度大小相同方向相反，即方向向左，故A错误；
B．根据安培定则可知，通电直导线在a点产生的磁场方向向右大小为1T，根据矢量叠加可知，a点的磁感应强度为2T，方向向右，故B正确；
C．根据安培定则可知，通电直导线在b点产生的磁场方向向下，大小为1T，故b点的磁感应强度方向不可能向右，故C错误；
D．根据安培定则可知，通电直导线在d点产生的磁场方向向上，大小为1T，根据矢量叠加可知，d点的磁感应强度为，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】
根据安培右手螺旋定则，A图中直导线的右侧磁场应该是向里，左侧向外；B图中磁场应该是顺时针方向；C图中通电线圈内部磁场向里，外部向外；D图中螺线管内部磁场应该向左。故只有C正确。
故选C。
3．B
【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。
4．C
【详解】
当导线中有电流通过时，小磁针会发生转动，说明电流产生了磁场，这是电流的磁效应，首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特。
故选C。
5．C
【详解】
根据安培定则可知，螺线管内磁场方向水平向左，则当小磁针静止时其N极指向为水平向左。
故选C。
6．C
【详解】
依题意，可知这就是传统上的指南针，“柢”指的是司南的长柄，所以当司南静止时，长柄指的方向即为正南方向，勺口指的方向就是正北方向，所以顶端相当于磁体的S极。
故选C。
7．C
【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。
8．D
【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。
9．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。
10．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。
11．A
【详解】
A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质，选项A正确；
B．磁体与磁体之间是通过磁场发生作用的，选项B错误；
C．磁场是客观存在的物质，不是为了解释磁极间相互作用而人为规定的，选项C错误；
D．磁体和电流都能产生磁场，选项D错误。
故选A。
12．C
【详解】
A．磁感线在磁体的外部是从N极到S极，在磁体的内部是从S极到N极，形成闭合的曲线，选项A错误；
B．磁感线的方向不一定是磁场减弱的方向，选项B错误；
C．磁感线是空间不相交的闭合曲线，选项C正确；
D．磁感线是为了形象表述磁场引入的，是不存在的，不是细铁屑在磁场中的连线，故D错误。
故选C。
13．C
【详解】
A．磁感线是为了便于研究而假想出来的线，实际并不存在，但磁场是真实存在的，因此不能认为磁感线就是磁场本身，故A错误；
B．磁体内部磁感线是从S极到N极，故B错误；
C．除磁体外，通电导线周围也存在磁场，故C正确；
D．由于磁感线上某点切线的方向表示磁场方向，且磁场中某一点的磁场方向唯一，因此磁感线不可能相交，故D错误。
故选C。
14．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。
15．D
【详解】
A．密立根测定了元电荷的值，库伦测定了静电力常量，选项A错误；
B．点电荷是理想化模型，元电荷不是理想模型，选项B错误；
C．奥斯特首先发现了电流的磁效应，选项C错误；
D．法拉第最早提出了“场”的概念，选项D正确。
故选D。
16． 正 负 S N 排斥 吸引 排斥 吸引
【详解】
[1][2][3][4][5][6][7][8]电现象和磁现象的相似性：
电现象 磁现象
自然界中存在正电荷和负电荷 磁体上存在S极和N极
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
17．
【详解】
[1]若使整个装置保持水平做自由落体运动时，B受力如图所示，由牛顿第二定律可得
代入数据解得
[2]若B放回左端，将整个装置放在粗糙水平桌面上（动摩擦因数为0.5）.给B向左的初速度，同时给木板和A向右的初速度，木板的受力分析如图所示，由牛顿第二定律可得
， ，
代入数据解得
18． 电流 磁感线
【详解】
[1][2]根据安培定则的内容判定线电流的磁感线的方法是：右手握住导线，让大拇指所指的方向跟电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．
19．见解析，见解析
【详解】
磁偏角是指磁针静止时，所指的北方与真正北方的夹角它的大小是随所在地区的经纬度而有大有小的，东经25度地区，磁偏角在1～2度之间；北纬25度以上地区，磁偏角大于2度；若在西经低纬度地区，磁偏角是5～20度；西经45度以上，磁偏角高达25～50度；在经度与磁轴平行的地区，磁偏角为零，磁针的南北极正指地球的南北方向.具体在《百度百科》里有介绍，磁偏角是磁场强度矢量的水平投影与正北方向之间的夹角，变即磁子线与地理子午线之间的夹角如果磁场强度矢量的指向偏向正北方向以东称东偏，偏向正北方向以西称西偏，地磁要素磁偏角可以用磁偏测量仪测出来，各地的磁倾角不同，在地磁极处，磁偏角是90度，磁偏角的度数是测量出来的，不是计算出来的.在绘图时，将此前对磁偏角的实际测量值标在地图，当然，磁偏角的变化呈现出一定的规律，我国东部地区磁偏角为西偏，甘肃酒泉以西多为东偏
西方国家在公元1492年哥伦布第一次航行美洲时才发现了地磁偏角，比沈括的发现晚了约400年
20．
【详解】
小磁针的N极向下运动，说明磁场的方向向下，由安培定则可知，直导线电流的方向垂直于纸面向，如图
21．见解析
【详解】
通电导线的长直导线周围，会有磁场产生，其磁感线的形状为以导线为圆心一封闭的同心圆，且磁场的方向与电流的方向互相垂直，故把通电导线与磁针平行放置，能够有效看到电流的磁效应，由于地磁的原因，小磁针没加外磁场时式指向南北的；加上南北方向导线的电流，根据右手螺旋定则，其磁场方向式东西方向，小磁针指向会立刻改变东西方向，这样变化比较明显。
22．见解析
【详解】
a图中条形磁铁的右端为S极，左端为N极；
b图中蹄形磁铁的右端为S极，左端为N极；
c图中右端磁铁的为S极，左端为N极；
d图中棒形磁铁的右端为N极，左端为S极；
e图中两端的磁铁均为S极；
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页