6.2磁感应强度 同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）必修三 6.2 磁感应强度
一、单选题
1．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
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．小明同学通过课外阅读看到了一个描述磁感应强度的表达式，I是导线中的电流，L是某点到导线的距离，于是他对k的单位进行了猜测，以下表示k的单位的是（　　）
A． B． C． D．
4．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
5．已知通电长直导线在周围空间某点产生的磁感应强度大小与电流强度成正比，与该点到长直导线的距离成反比。如图所示，现有通有电流大小相同的两根长直导线分别固定在正方体的两条边dh和hg上，彼此绝缘，电流方向分别由d流向h、由h流向g，则c、f两点磁感应强度之比为（　　）
A． B． C． D．1
6．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
7．如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（　　）
A．O点处的磁场方向O指向N
B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
D．a、c两点处磁感应强度的大小不相等，方向不相同
8．如图，在竖直面内等边三角形三个顶点处，各有一根长直导线垂直于纸面固定放置。在三根导线中均通有大小相等的电流I，其中P、Q导线中电流垂直纸面向里，M导线中电流垂直纸面向外，则P、Q导线连线的中点处的磁感应强度的方向为（　　）
A．水平向右 B．水平向左 C．竖直向上 D．竖直向下
9．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
10．如图所示，将小磁针放在水平直导线的正下方，当导线中通过大小恒定、方向向右的电流时（ ）
A．小磁针不发生偏转 B．小磁针的N极向里偏转
C．小磁针的S极向里偏转 D．首先观察到这个现象的物理学家是法拉第
11．下列说法中正确的是（　　）
A．通过导线横截面的电荷量越多，电流越大
B．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零
C．电动势在数值上等于非静电力把所有正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功
D．根据磁感应强度的定义式B＝ 可知，磁感应强度B与F成正比，与IL成反比
12．如图所示，在空间直角坐标系中，、、、四点构成的正方形与平面平行，正方形的边长为，且轴，点在轴上，点到轴的距离也为。两根相互绝缘的通电长直导线分别沿轴和轴放置，沿轴正方向的电流为，沿轴正方向的电流为。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度，其中为常量，为导线中的电流，为场中某点到导线的垂直距离。则和两点的磁感应强度大小之比为（　　）
A． B． C． D．
13．下列说法中，正确的是（　　）
A．公式，其中电容器的电容C与电容器两极板间电势U无关
B．由可知、电场中某点的电场强度E与q成反比
C．由公式知，电场中某点的电势与q成反比
D．根据可知，电流元某处受到的安培力越大，说明该处磁感应强度越大
14．仔细观察四幅图，你认为说法正确的是（　　）
①图（1）中是通电导线周围存在磁场的实验，这是物理学家法拉第通过实验首先发现
②图（2）中，标有“，”的电容器，极板上所带的电荷量最多为
③图（3）中的导电液体通电后在磁场中将会旋转，从上往下看做逆时针旋转
④图（4）是一只金属电阻温度计，其金属丝的电阻值随温度的升高而增大
A．③④ B．①② C．①③ D．②④
15．如图，在截面为圆的绝缘长管内表面两相互垂直的直径两端分别固定有四根轻质平行长直导线a、b、c、d，导线中通有大小相等的电流I，电流方向如图所示。每根长直导线单独存在时，在圆心O处产生磁场的磁感应强度大小均为（k为常量，r为圆心到导线的距离），则此时O处的磁感应强度大小为（ ）
A． B． C． D．0
二、填空题
16．判断下列说法正确还是错误。
（1）天然磁体和人造磁体都能吸引铁质物体。( )
（2）磁场看不见、摸不着，因此磁场是人们假想的，实际并不存在。( )
（3）电流与电流的相互作用是通过电场产生的。( )
（4）磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。( )
（5）一环形电流产生的磁场，环内的磁感线与环外的磁感线数目相等。( )
17．如图所示，闭合开关S，通电螺线管右侧的小磁针静止时，小磁针的N极指向左，则电源的右端为_____极。若要使通电螺线管的磁性增强，滑动变阻器的滑片P应向_____（选填“a”或“b”）端移动。
18．通电螺线管的极性跟螺线管中的________有关，它们之间的关系可以用________来判定．内容是：用________手握住螺线管，让________弯向螺线管中电流的方向，则______所指的那端就是螺线管的北极．
19．试画出图所示各图中其周围相应的磁感线大致分布____,__________．

三、解答题
20．下列有关磁感应强度的说法错在哪里？
(1)磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量；
(2)若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为0；
(3)若有一小段长为l、通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是。
21．磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，通过它的电流是2.5 A，导线长1 cm，它受到的磁场力为5.0×10－2 N．求：
（1）这个位置的磁感应强度大小；
（2）当把通电导线中的电流增大到5 A时，这一位置的磁感应强度大小。
22．如图所示，一个课外物理兴趣小组通过实验研究通电螺线管中心轴线上磁感应强度的分布规律。他们将磁传感器从螺线管外部，沿轴心线逐步向内部移动，绘制出磁感应强度与相对距离关系的图线，改变通电螺线管中的电流，重复实验操作，得到不同电流下A、B两条曲线，如图所示。
（1）由图所示的图像可知，通电螺线管内部的磁感应强度具有什么特点？
（2）比较图线A、B所对应的电流大小关系，并说明理由。
23．如图所示边长为l的n匝正方形线框内部有一边长为的正方形区域的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，求：
（1）穿过线框的磁通量；
（2）线框从图示位置开始绕着边转动60°，则该过程穿过线框的磁通量的变化量。
24．安培的分子电流假设，可用来解释什么？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【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。
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】
AD．根据题意
则k的单位为，故AD错误；
B．根据
解得
则k的单位为
故B正确；
C．由
可得
则k的单位为，故C错误。
故选B。
4．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。
5．C
【详解】
根据题意设磁感应强度为
若正方体的边长为L，两根直导线的电流在c点产生的磁感应强度方向相同，沿bc方向，大小均为
则c点的磁感应强度为
直导线hg的电流在c点产生的磁感应强度方向沿fd，大小为
直导线dh的电流在c点产生的磁感应强度方向与hf垂直，大小为
与垂直，则f点的磁感应强度大小为
则c、f两点磁感应强度之比为
故C正确。
故选C。
6．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。
7．C
【详解】
A．由安培定则和磁场叠加原理可判断出O点处的磁感应强度方向向下，A错误；
B．两通电直导线在ab两点的磁场方向均向下，结合对称性可知a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，均向下，B错误；
C．由图可知，c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，均向下，C正确；
D．a、c两点处磁感应强度的方向相同，D错误。
故选C。
8．A
【详解】
由安培定则可知，P导线在P、Q导线连线的中点处的磁感应强度方向竖直向下，Q导线在P、Q导线连线中点处的磁感应强度方向竖直向上，由对称性、电流等大可知，两者等大反向，则三导线在P、Q导线连线中点处的磁感应强度的方向即为M导线在P、Q导线连线中点处的磁感应强度的方向，由安培定则知方向为水平向右，故BCD错误，A正确。
故选A。
9．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。
10．B
【详解】
根据安培定则，直导线下方的磁场垂直纸面向里，可知小磁针的N极向里偏转；首先观察到这个现象的物理学家是奥斯特。
故选B。
11．B
【详解】
A．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，电流越大，故A错误；
B．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零，故B正确；
C．电动势在数值上等于非静电力把单位正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，故C错误；
D．磁感应强度由磁场本身决定，与和无关，故D错误。
故选B。
12．A
【详解】
根据右手螺旋定则可知沿轴正方向的电流在点激发的磁场沿轴负方向，大小为
沿轴正方向的电流在点激发的磁场与的连线垂直，大小为
所以点的磁感应强度大小为
同理可得点的磁感应强度大小为
所以和两点的磁感应强度大小之比为
BCD错误，A正确。
故选A。
13．A
【详解】
A．公式C=是电容的定义式，电容C与电容器带电量Q和两极板间电势差U无关，由电容器本身决定，故A正确；
B．公式是电场强度的定义式，采用比值法定义，E与F、q无关，由电场本身决定，故B错误；
C．公式是电势的定义式，采用比值法定义，与Ep、q无关，由电场本身决定，故C错误；
D．是磁感应强度的定义式，当电流源电流方向垂直于磁场方向时，电流源受到的安培力越大，说明所在位置磁场越强，不确定电流方向与磁场方向的关系，无法通过安培力大小来比较磁场强弱，故D错误。
故选A。
14．A
【详解】
①图（1）中是通电导线周围存在磁场的实验，这是物理学家奥斯特通过实验首先发现，①错误；
②图（2）中，标有“，”的电容器，说明这个电容器的额定电压为5.5V，电容量为1.0F，由Q=CU可得
极板上所带的电荷量最多为5.5C，②错误；
③图（3）中的导电液体通电后在磁场中将会旋转，由左手定则可知，导电液体通电后在磁场中受到磁场力作用，从上往下看做逆时针旋转，③正确；
④图（4）是一只金属电阻温度计，其金属丝的电阻值随温度的升高而增大，④正确。
综上所述③④正确，即A正确，BCD错误。
故选A。
15．B
本题以通电直导线产生的磁场为背景，考查磁感应强度的叠加。
【详解】
由题意可知，a、b导线在O点产生的磁感应强度等大反向，合磁感应强度是零，c、d导线在O点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，合磁感应强度是2B0，因此四根固定平行直导线在圆心O处产生磁场的磁感应强度大小为，ACD错误，B项正确。
故选B。
16． 正确 错误 错误 错误 正确
【详解】
（1）[1]天然磁体和人造磁体都能吸引铁质物体，该说法正确；
（2）[2]磁场看不见、摸不着，但是磁场是真实存在的，磁感线是人们假想的，实际并不存在。该说法错误；
（3）[3]电流与电流的相互作用是通过磁场产生的，该说法错误；
（4）[4]磁感线可以用细铁屑来显示，但是磁感线不是真实存在的，该说法错误；
（5）[5]一环形电流产生的磁场，环内和环外磁感线是闭合的，则环内的磁感线与环外的磁感线数目相等，该说法正确。
17． 正 b
【详解】
[1]小磁针静止时，N极指向左，根据异名磁极相互吸引，则通电螺线管的右端为S极，左端为N极，根据安培定则：用右手握住螺线管，弯曲四指指向螺线管中电流的方向，大拇指所指的一端为螺线管的N极，可判断电源的右端为正极。
[2]通电螺线管的磁性强弱与电流大小有关，若要使通电螺线管的磁性增强，则应增大电流，根据欧姆定律，应减小滑动变阻器电阻，滑动变阻器的滑片P应向b端移动。
18． 电流方向 安培定则 右 四指 大拇指
【详解】
通电螺线管的极性与电流的方向有关；它们之间的关系可由右手螺旋定则（安培定则）进行判定；定则内容为；用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向；大拇指指向螺线管内部的磁感线方向，即螺线管的N极；
19．
【详解】
[1]在磁体的外部，磁感线从磁体的北极出来，回到南极，如下图所示：
[2]根据安培定则可知磁场方向如图所示：
[3]根据安培定则可知电流方向如图所示：
20．见解析
【详解】
(1)磁感应强度是用来表示磁场强弱和磁场方向的物理量；
(2)若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度不一定为0，可能通电导线与磁感应强度方向平行；
(3)若有一小段长为l、通以电流为I的导体，垂直放入磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是。
21．（1）2 T；（2）2 T
【详解】
（1）由磁感应强度的定义式得
（2）磁感应强度B是由磁场本身决定的，和导线的长度l、电流I的大小无关，所以该位置的磁感应强度大小还是2 T。
22．见解析
【详解】
（1）由图知通电螺线管中沿轴线上各点磁感应强度分布的特点为：通电螺线管边缘两侧轴线上各点的磁感应强度随d的增大先增大后减小；通电螺线管中轴线上中心附近对称点的磁感应强度大小基本相等，则通电螺线管管内中部磁场近似为匀强磁场。
（2）由无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度
B = k
可知导线到这一点的距离一定，电流越大产生的磁感应强度越大，由于该物理兴趣小组研究的是通电螺线管中心轴线上磁感应强度的分布规律，则可将通电螺线管看作无数根通电导线组成，而导线到中心轴线上某一点的距离可视为一定，则由图可看出A在通电螺线管中轴线上中心附近对称点的磁感应强度比B的大，则说明A所对应的电流大于B所对应的电流。
23．（1）；（2）0
【详解】
（1）穿过线框的磁通量为
（2）当线框转过60°后，根据几何关系可知此时线框左边刚好运动至磁场区域左边界的正上方，则线框在虚线框内的投影面积不变，所以该过程穿过线框的磁通量的变化量为0。
24．安培认为，在原子、分子或分子团等物质微粒内部，存在着一种环形电流﹣﹣分子电流，分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体．未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性；磁化时，分子电流的方向大致相同，于是对外界显出显示出磁性．所以安培的分子电流假设，可用来解释铁质类物体被磁化而具有磁性的原因．
【详解】
安培认为，在原子、分子或分子团等物质微粒内部，存在着一种环形电流﹣﹣分子电流，分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体．未被磁化的物体，分子电流的方向非常紊乱，对外不显磁性；磁化时，分子电流的方向大致相同，于是对外界显出显示出磁性．所以安培的分子电流假设，可用来解释铁质类物体被磁化而具有磁性的原因．
答案第1页，共2页
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