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．以下是某同学对磁场相关概念、公式的理解，其中正确的是（　　）
A．奥斯特实验中通电导线要东西方向放置
B．磁感应强度就是电流元IL所受的磁场力F与IL的比值
C．磁感应强度大的地方，线圈面积越大，穿过线圈的磁通量也越大
D．磁感应强度的大小在数值上等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量
2．如图所示，平行于纸面的导线环中通有沿顺时针方向的电流，小磁针最后静止时N极的指向应为（　　）
A．向右 B．向左 C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向内
3．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
4．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
5．在物理学发展历程中，一些科学研究成果极大地推动了人类文明的进程。下列叙述中不符合史实的是（　　）
A．欧姆通过实验研究了导体两端电压与电流的定量关系，并总结出欧姆定律
B．法拉第发现了磁能生电的现象，并发明了人类的第一台直流发电机
C．密里根通过油滴实验，第一次比较精确的测定了元电荷e的数值
D．奥斯特根据环形电流的磁场和小磁针的磁场的相似性，提出了分子电流假说
6．如图所示，三根长直通电导线中电流大小相同，通电电流方向为：b导线和d导线中电流向纸内，c导线中电流向纸外，已知a点为b、d两点的连线的中点，ac垂直于bd，且ab=ad=ac，则a点的磁场方向为（　　）
A．垂直于纸面指向纸外
B．垂直于纸面指向纸内
C．沿纸面由a指向b
D．沿纸面由a指向d
7．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
8．如图所示，在水平直导线正下方，放一个可以自由转动的小磁针。现给直导线通以向右的恒定电流，不考虑其它磁场的影响，下列说法正确的是（　　）
A．小磁针保持不动 B．小磁针的N极将向下转动
C．小磁针的N极将垂直于纸面向里转动 D．小磁针的N极将垂直于纸面向外转动
9．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
10．如图所示，涉及物理学史上的四个重大发现，其中说法正确的是（　　）
A．库仑利用图甲实验精确测出了静电力常量k的值
B．法拉第利用图乙实验，发现了电流周围存在磁场
C．牛顿根据图丙理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因
D．伽利略利用图丁实验，总结出：自由落体运动是匀变速直线运动
11．两足够长直导线均折成直角放置在同一平面内，使与在一条直线上，与在一条直线上（下图还未调整），两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。两根直角导线周围磁场可等效为两条正交长直导线产生的磁场，已知无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M点处的磁感应强度大小为（　　）
A．0 B．B C． D．
12．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
13．如图甲把两块磁铁（同时也是导体）N极相对地吸附在电池两端的正负两极上，制成“小火车”，如图乙电池左边为正极右边为负极，把该“小火车”放进裸铜线绕制的线圈中，线圈和电池会构成闭合电路，“小火车”能自动跑起来．对该装置，下列说法正确的是（　　）
A．从左往右看铜线圈上的电流方向为逆时针
B．线圈受到向右的安培力
C．“小火车”将向右运动
D．铜线圈中由电流产生的磁场方向向左
14．有一种磁悬浮地球仪，通电时地球仪会悬浮在空中，如图甲所示。实现原理如图乙所示，底座是线圈，地球仪是磁铁，通电时能让地球仪悬浮在空中。下列说法正确的是（　　）
A．地球仪根据异名磁极互相排斥的原理工作
B．线圈中的电流的频率可能为
C．电路中的端点须连接直流电源的正极
D．增大线圈中的电流，地球仪悬浮的高度会降低
15．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
二、填空题
16．标出图中A、B两点放入小磁针时，小磁针的N极指向_____．
17．如图示为奥斯特在1820年做过的一个实验，他将一根直导线平行地放在小磁针的上方，当给导线通以电流时，小磁针发生如图所示的偏移，则导线中的电流方向为沿导线向________________（填“左”或“右”）。
18．如图所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应___________。此时从上向下看，小磁针的旋转方向是___________（填顺时针或逆时针），此实验证明了：___________。
A．平行于南北方向，位于小磁针上方 B．平行于东西方向，位于小磁针上方
C．平行于东南方向，位于小磁针下方 D．平行于西南方向，位于小磁针下方
三、解答题
19．科学研究发现，地球的磁极在缓慢移动，所以地磁场的方向相对地球是变化的，在某地采集到的火山岩石，发现它们在原位置处的磁极显示与指南针的指向是相反的，经测定知该岩石是几十万年前火山喷发形成的．根据以上材料，谈谈你对地磁场的认识．
20．如图所示，小磁针静止在通电螺线管的内部，请分别标出通电螺线管磁场方向和小磁针的南北极。
21．如果你在森林里迷路了，而身边有一个指南针，但上面关于南、北极的标记都脱落了，好在还有备有电池的手电筒和一段导线。你有什么办法能确定指针的南、北极
22．如图所示，系在细线下端的回形针受磁铁吸引悬在空中，在回形针的下方用点燃的蜡烛加热回形针。过一段时间可以观察到回形针不再受磁铁吸引，细线回到竖直方向。试解释这一现象。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．由于地磁场有由南向北的分量，为了让小磁针发生明显偏转，应让导线产生的磁场沿东西方向，所以进行奥斯特实验时，导线应水平南北方向放置，故A错误；
B．磁感应强度采用的是比值定义法，不能说磁感应强度是通电导线所受的磁场力F与IL的比值，同时如果磁场和电流不垂直时，还要涉及夹角，故B错误；
C．根据磁通量公式Φ=BS（B⊥S），磁感应强度越大的地方，线圈的面积越大，则穿过线圈的磁通量也不一定变大，要注意线圈与磁场放置角度，如线圈与磁场平行时磁通量一定为零，故C错误；
D．由可知，磁感应强度的大小在数值上等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量，故D正确；
故选D。
2．D
【详解】
根据安培定则可知导线环中电流在小磁针处产生的磁场方向为垂直纸面向内，所以小磁针最后静止时N极的指向应为垂直纸面向内，故ABC错误，D正确。
故选D。
3．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。
4．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。
5．D
【详解】
A．欧姆通过实验研究了导体两端电压与电流的定量关系，并总结出欧姆定律，故A正确；
B．法拉第发现了磁能生电的现象，并发明了人类的第一台直流发电机，故B正确；
C．密里根通过油滴实验，第一次比较精确的测定了元电荷e的数值，故C正确；
D．安培根据环形电流的磁场和小磁针的磁场的相似性，提出了分子电流假说，故D错误。
本题选错误的，故选D。
6．C
【详解】
因为三根导线中的电流大小相等，同时，距离a点的距离相等，所以三根导线在a点的磁感应强度大小相等。根据右手定则，可判断出，b导线在a点的磁场方向竖直向下，d导线在a点的磁场方向竖直向上，所以b、d导线在该处的磁感应强度等大反向，合磁感应强度为0。c导线在a点的磁场方向为沿纸面由a指向b。
故选C。
7．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。
8．C
【详解】
根据安培定则可知，直导线下面的磁场方向垂直纸面向里，可知小磁针的N极将垂直于纸面向里转动。
故选C。
9．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。
10．D
【详解】
A．库仑利用图甲实验发现了库仑定律，但是由于当时电量的单位（库仑）并没有得到定义，他并没有能够测出静电力常量的数值，故A错误；
B．奥斯特利用图乙实验，发现了电流周围存在磁场，故B错误；
C．伽利略根据图丙理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因，C错误；
D．伽利略利用图丁实验，总结出自由落体运动是匀变速直线运动，D正确。
故选D。
11．C
【详解】
根据安培定则可知，和段电流在M点形成的磁感应强度向里，和段电流在M点形成的磁感应强度也向里，根据题意可知，在M点形成的磁感应强度均为B，由叠加原理可知，M点的磁感应强度为2B，故C正确。
故选C。
12．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。
13．C
【详解】
A．由于磁铁也是导体，当把该“小火车”放进裸铜线绕制的线圈中，线圈和电池会构成闭合电路，电流从左向右流过线圈，从左往右看，铜线圈上的电流方向为顺时针，A错误；
BD．从左往右看，铜线圈上的电流方向为顺时针，根据安培定则可知，线圈内部的磁场的方向向右，与右侧磁铁的S极相互吸引，与左侧磁铁的S极相互排斥，所以线圈受到的安培力的方向向左，BD错误；
C．线圈受到的安培力的方向向左，根据牛顿第三定律，“小火车”受到的力向右，“小火车”将向右运动，C正确。
故选C。
14．C
【详解】
A．地球仪根据同名磁极互相排斥的原理工作，故A错误；
B．为使地球仪稳定悬浮在空中，线圈磁场方向应不变，线圈应通直流电，故B错误；
C．磁铁下端是S极，因此线圈上端应是S极，根据右手螺旋定则，可知电路中的端点须连接直流电源的正极，故C正确；
D．增大线圈中的电流，线圈与磁铁的磁场力增大，则地球仪悬浮的高度会升高，故D错误。
故选C。
15．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。
16．
【详解】
[1]小磁针的N极指向即为该点的磁场方向，如图所示：
17．右
【详解】
根据安培定则可以判断：导线中的电流方向为沿导线向右；该实验发现了电流的周围存在磁场。
18． A 逆时针 磁体与电流之间可以通过磁场而相互作用
【详解】
[1][2][3]导线未通电时，受地磁场影响，小磁针的S极指向南，N极指向北，所以为使实验效果明显，导线应平行于南北方向放置且位于小磁针正上方，根据安培定则，可知在导线正下方处的合磁场方向为北偏西，根据小磁针静止时N极的指向为该点的合磁场方向，所以，从上往下看，小磁针将逆时针旋转，该实验证明了磁体与电流之间可以通过磁场而相互作用。
19．见解析
【详解】
岩石是在火山喷发时形成的，火山喷出的岩浆在地磁场中被磁化，冷却固化后就记录下了当时地磁场的方向。它的极性与现在指南针的指向相反，说明那时地磁场的方向与现在是相反的。
20．
【详解】
根据安培定则可判断螺线管的磁场方向如图；小磁针的N极指向与磁场方向相同；
21．见解析
【详解】
将导线中的一段拉直并把导线两端接在电源的正负极上，直导线中的电流方向从正极流向负极方向，把指南针放在直导线附近，指南针在通电直导线的磁场作用下发生偏转，伸出右手并握住直导线，大拇指指向电流方向，则四根手指环绕的方向即为通电直导线的磁场方向，即为指南针的北极方向。
22．这是因为回形针被磁化时，其内部分子电流的取向变得大致相同，而激烈的热运动使分子电流的取向又变得杂乱无章，使回形针失去磁性
【详解】
这是因为回形针被磁化时，其内部分子电流的取向变得大致相同，而激烈的热运动使分子电流的取向又变得杂乱无章，使回形针失去磁性。
答案第1页，共2页
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