人教版必修第三册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．在通电螺线管的磁场中，放有两个小磁针，当小磁针静止时，N极指向正确的是（　　）
A． B．
C． D．
2．下列说法正确的是（ ）
A．说明导体电阻与导体两端的电压、通过导体的电流有关
B．由可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关
C．由可知，如果带电荷量为1C的正电荷从点移动到点电场力做功为1J，则两点间的电势差为1V
D．磁感线起始于极，终止于极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷
3．关于物理学史，下列说法中正确的是（ ）
A．元电荷e的数值最早是由物理学家库仑测得的
B．奥斯特提出了分子电流假说
C．安培首先发现通电导线周围存在磁场
D．法拉第不仅提出了场的概念，而且采用了一个简洁的方法来描述电场即画电场线
4．图中已标出电流I及电流所产生的磁场的方向，其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5．英国物理学家法拉第提出了“电场”和“磁场”的概念，并引入电场线和磁感线来描述电场和磁场，为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列相关说法正确的是（　　）
A．电荷和电荷、通电导体和通电导体之间的相互作用都是通过电场发生的
B．电荷和电荷、磁体和通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的
C．电场线和电场线、磁感线和磁感线都不可能相交
D．通过实验可以发现电场线和磁感线是客观存在的
6．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
7．安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性，他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流，分子电流会形成磁场，使分子相当于一个小磁体（如图甲所示）。以下说法正确的是（　　）
A．这一假说能够说明磁可以生电
B．这一假说能够说明磁现象产生的电本质
C．用该假设解释地球的磁性，引起地磁场的环形电流方向如图乙所示
D．用该假设解释地球的磁性，引起地磁场的环形电流方向如图丙所示
8．如图所示，通电直导线的左侧O处有一小磁针（图中未画出），静止时小磁针的北极垂直纸面向里。图中连线与导线垂直，下列说法正确的（　　）
A．直导线中的电流方向是从A流向C
B．关于直导线与O对称的E处的磁场与O处磁场相同
C．将小磁针平移到O的左侧D处，静止时北极垂直纸面向外
D．直导线中的电流逐渐增大的过程中，小磁针顺时针旋转（从A向C看）
9．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
10．已知通电圆环中心处磁感应强度大小与电流成正比，与半径成反比。两个载流线圈（小半圆关于虚线ab对称）中的电流相同，关于O1、O2处的磁感应强度的说法正确的是（　　）
A．O1处垂直纸面向外、O2处垂直纸面向里，并且
B．O1、O2处均垂直纸面向里，并且
C．O1处垂直纸面向外、O2处垂直纸面向里，并且
D．O1、O2处均垂直纸面向里，并且
11．物理学家通过对现象的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动了物理学的发展。下列描述中符合物理学史实的是（　　）
A．安培经过多年的潜心钻研，发现了电流的磁效应
B．法拉第提出场的观点，并用来解释电荷间相互作用的产生
C．奥斯特受到通电导线和磁体磁场相似性的启发，提出了分子电流假说
D．库仑在前人工作的基础上，发现了正电荷和负电荷，并总结出了库仑定律
12．如图所示，两通电长直导线垂直纸面放置，其通过的电流大小相等、方向相反。O点距离两导线的距离相等，线段EF和MN互相垂直平分，则下列说法正确的是（　　）
A．O点的磁感应强度大小为零
B．E点与F点的磁感应强度大小相等、方向相反
C．M点与N点的磁感应强度大小相等、方向相同
D．E点的磁感应强度方向水平向右
13．下列关于磁场的磁感线的说法中正确的是（　　）
A．磁感线的疏密程度表示磁场的强弱 B．磁感线是真实存在的
C．磁感线是非闭合的曲线 D．两条磁感线可以相交
14．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
15．如图所示，纸面内半径为r、圆心在O点的圆，其外切正三角形ABC的边BC与圆相切于M点。三根平行长直通电导线分别在A、B、C三点垂直纸面固定，电流的大小均为I。已知通有电流I的长直导线在距其d处产生的磁感应强度大小（其中k常量），则M点的磁感应强度为（　　）
A．，方向垂直纸面向里 B．，方向由M指向B
C．，方向垂直纸面向里 D．，方向方向由M指向B
二、填空题
16．某同学在做“探究通电直导线产生的磁场”实验时，先在水平实验台上放置一枚小磁针，发现小磁针N极指北，然后他把一直导线沿南北方向置于小磁针正上方，并通入恒定电流，发现小磁针的N极稳定后指向为北偏西45°，已知当地的地磁场磁感应强度的水平分量为大小B，则通电导线产生的磁场在小磁针所在处的磁感应强度大小为______，通入的电流方向为______（填“由南向北”或“由北向南”）。
17．如图（甲）所示的五条平行直导线，间距相等，通以相等的电流，在A、B、C、D四个区域内，磁场方向的分布为图（乙）中的__________。
A B C D
(1) · × · ×
(2) × · × ·
(3) · × × ·
(4) × · · ×
（甲） （乙）
18．某同学利用如图所示装置研究磁与电的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后归纳得出初步结论。
比较甲、乙两图可知：___________。
比较甲、丙两图可知：___________。
三、解答题
19．氢原子的核外电子绕原子核按顺时针方向做圆周运动时,设想在原子核处放一小磁针,则小磁针N极指向何方？
20．如图所示，根据小做针的N、S极指向，标出通电螺线管的N、S极和电源正、负极。
21．有两根外形相同的铁条，已知其中一根是永磁体，另一根是普通软铁，单凭视觉是无法将它们区分开的，若不用其他任何器材，如何才能把它们区分开来？
22．全自动洗衣机中，排水电磁阀是由程序控制器控制其动作的．当洗衣机进行排水和脱水程序时，电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁芯2运动，牵引排水阀的活塞打开，排出污水．牵引电磁铁的结构如图所示．当程序控制器的控制电流通过线圈时，线圈和铁芯1产生一个强的磁场，使铁芯2磁化，由于磁体间相互作用，将铁芯2吸入线圈，此时铁芯2将拉动阀门使阀门打开排水．同样，控制器不输出控制电流时，电磁铁将失去磁性，弹簧(图中未画)将铁芯2拉回原位，从而关闭阀门．想一想：
(1)某时刻输入控制电流时，a为正、b为负，则铁芯2中A端和B端分别是什么磁极？
(2)a、b处输入的是正、负交变电流，铁芯2是否仍然能吸入线圈？与恒定电流相比会有什么不同？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．该图中螺线管左端是N极，右端是S极，则螺线管外面的小磁针的指向正确，螺线管里面的小磁针指向错误，选项A错误；
B．该图中螺线管右端是N极，左端是S极，则螺线管外面的小磁针的指向错误，螺线管里面的小磁针指向正确，选项B错误；
C．该图中螺线管左端是N极，右端是S极，则螺线管外面和里面的小磁针的指向都错误，选项C错误；
D．该图中螺线管右端是N极，左端是S极，则螺线管外面和里面的小磁针的指向都正确，选项D正确。
故选D。
2．C
【详解】
A．导体电阻与导体两端的电压、通过导体的电流无关，A错误；
B．由
可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关，B错误；
C．由公式
可知，如果带电荷量为1C的正电荷从A点移动到点电场力做功为1J，则两点间的电势差为1V，C正确；
D．电场线起始于正电荷，终止于负电荷，磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，在内部则是从S极回到N极，D错误。
故选C。
3．D
【详解】
A．元电荷e的数值最早是由物理学家密立根测得的，故A错误；
B．分子电流假说是安培提出的，故B错误；
C．首先发现通电导线周围存在磁场的是奥斯特，故C错误；
D．法拉第不仅提出了场的概念，而且采用了一个简洁的方法来描述电场即画电场线，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】
由安培定则可知，A中的电流方向应为顺时针；B中直导线左侧的磁场方向应垂直纸面向外，右侧垂直纸面向里，C图螺线管中的磁场方向应该水平向右，故ABC错误，D正确。
故选D。
5．C
【详解】
A．电荷和电荷之间是通过电场发生相互作用，而通电导体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，A错误；
B．电荷和电荷之间是通过电场发生相互作用，磁体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，B错误；
C．电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线也不可能相交，C正确；
D．磁感线和电场线都是人们假想的曲线，实际上电场线和磁感线都是不存在的，D错误。
故选C。
6．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。
7．B
【详解】
AB．这一假说能够说明磁现象产生的电本质，即磁场都是由运动的电荷产生的，故B正确，A错误；
CD．由右手螺旋定则可知，引起地磁场的环形电流方向应是与赤道平面平行的顺时针方向（俯视）的，故CD错误。
故选B。
8．A
【详解】
A．静止时小磁针的北极垂直纸面向里，即磁场方向向里，根据安培定则可知直导线中的电流方向是从A流向C，故A正确；
B．根据安培定则可知，关于直导线与O对称的E处的磁场与O处磁场方向相反，故B错误；
C．通电直导线左侧的磁场方向相同，所以将小磁针平移到O的左侧D处，静止时北极依然垂直纸面向里，故C错误；
D．直导线中的电流逐渐增大的过程中，磁场方向不变，所以小磁针不会转动，故D错误。
故选A。
9．B
【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。
10．A
【详解】
设大圆在O点的磁感应强度大小为B大，小圆在O点的磁感应强度大小为B小，根据叠加原理和安培定则
O1磁感应强度方向向外
O2磁感应强度方向向里
所以
综上所述，A正确，BCD错误。
故选A。
11．B
【详解】
A．奥斯特经过多年的潜心钻研，发现了电流的磁效应，故A错误；
B．法拉第提出场的观点，并用来解释电荷间相互作用的产生，故B正确；
C．安培受到通电导线和磁体磁场相似性的启发，提出了分子电流假说，故C错误；
D．库仑在前人工作的基础上，总结出了库仑定律，但正电荷和负电荷并不是他发现的，故D错误。
故选B。
12．C
【详解】
A．由右手螺旋定则知，两电流在O点的磁感应强度方向都向下，所以合磁感应强度不为零，故A错误；
B．由由右手螺旋定则知，两电流在E、F两点产生的磁感应强度如图所示（红色有向线段表示左边电流在各点的磁感强度，蓝色表示右边电流在各点的磁感强度），根据对称性和平行四边形定则可知，两点的合磁感应强度大小相等，方向相同，故B错误；
C．同理，可知两电流在M、N点产生的磁感应强度如图所示，根据对称性可知，两点的合磁感应强度大小相等，方向相同，故C正确；
D．由图，根据对称性和平行四边形定则可知E点的磁感应强度方向竖直向下，故D错误。
故选C。
13．A
【详解】
A．磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，故A正确；
B．磁感线是为了研究磁场而假想出来的线，实际并不存在，故B错误；
C．磁感线是闭合的曲线，故C错误；
D．磁感线上某点的切线方向表示磁场方向，而磁场中某点的磁场方向唯一，所以两条磁感线不能相交，故D错误。
故选A。
14．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。
15．D
【详解】
由几何关系，B、C两点与M点的距离相等，B、C两点的电流分别在M点产生的磁感应强度大小相等，由安培定则，B、C两点的电流分别在M点产生的磁场方向是竖直向上和竖直向下，B、C两点的电流在M点的合磁感应强度的大小为0
由几何关系，C点与M点的距离为
A点的电流在M点产生的磁感应强度的大小为
由安培定则，A点的电流在M点方向由M指向B，则M点的磁感应强度为，方向方向由M指向B。
故选D。
16． B 由南向北
【详解】
[1]通电导线产生的磁场在小磁针所在处的磁感应强度大小为
B1=Btan45°=B
[2]由左手定则可知，通入的电流方向为由南向北。
17．（1）
【详解】
在A区域，A区域左导线根据安培定则在此区域磁场方向是垂直向外，A区域右侧电流方向向上的导线在A区域磁场方向垂直向外，根据磁场的叠加，A区域垂直直面向外。
在B区域，B区域左侧导线根据安培定则，电流方向向上的导线在此区域的磁场方向是垂直直面向里，在B区域右侧，电流方向向下的导线在B区域磁场方向垂直向里，根据磁场的叠加，B区域垂直直面向里。
在C区域，C区域左侧导线根据安培定则，电流方向向下的导线的磁场方向是垂直纸面向外，在C区域右侧，电流方向向上的导线在C区域磁场方向垂直向外，根据磁场的叠加，C区域垂直直面向外。
在D区域，D区域左侧导线根据安培定则，电流方向向上的导线在此区域的磁场方向是垂直直面向里，在D区域右侧，电流方向向下的导线在D区域磁场方向垂直向里，根据磁场的叠加，D区域垂直直面向里。
故选图乙中的（1）
18． 通电导体周围有磁场 通电导体周围的磁场方向与电流方向有关
【详解】
[1]比较甲乙可知，乙图中小磁针没有动，而甲中小磁针发生了偏转，证明通电电流可以产生磁场；
[2]比较乙丙可知，两图电流反向后，小磁针的偏转也发生了变化，说明两次产生的磁场方向不同，故能说明磁场方向与电流方向有关。
19．垂直纸面向外
【详解】
核外电子绕原子核按顺时针方向做圆周运动时,产生的环形电流为逆时针方向，根据安培定则可得纸面向外为N极，在原子核处放一小磁针,则小磁针N极指向垂直纸面向外
思路分析：核外电子绕原子核按顺时针方向做圆周运动时,产生的环形电流为逆时针方向，内部的磁感线是从S极出发终止于N极，
试题点评：本题考查了右手定则的应用，关键是明白核外电子绕原子核按顺时针方向做圆周运动时,产生的环形电流为逆时针方向，
20．
【详解】
根据小磁针的指向可判断螺线管左端是N极，根据右手螺旋定则可知电源左端是正极。
21．见解析
【详解】
用手拿一根铁条，用它的一端去接近另一根铁条的中部，如果吸引力较强，则手拿着的一根为永久磁体；如吸引力较弱，则手拿着的一根为软铁
思路分析：根据永久磁铁的中部位置比普通软体的磁性较强，
试题点评：本题考查了磁场的常识，理解是永久磁铁的中部位置磁性较强，关键
22．见解析
【详解】
(1)利用安培定则判断，A端为S极，B端为N极．
(2)仍能吸入线圈，因为铁芯仍能被磁化，且磁化后的磁性总是与线圈发生相吸的作用，但与恒定电流产生的磁场相比，交变磁场强弱有变化，当磁性减弱的时刻弹簧会将铁芯2拉离线圈，因而会有振动而产生噪声．
答案第1页，共2页
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