同步课时精练（二十一）5.1磁场及其描述（含解析）

同步课时精练（二十一）5.1 磁场及其描述（后附解析）
一、单选题
1．磁记录是信息存储技术发展中的一个里程碑，也是目前信息记录的主要方式之一．下列例子中与磁记录无关的是：
A．医院里拍片； B．银行信用卡； C．录音机磁带； D．计算机磁盘．
2．为了保护好磁卡或带有磁条的存折上的信息，以下做法正确的是（　　）
A．放在易摩擦的地方 B．与磁铁放在一起
C．放在强电流附近 D．放在远离强磁场的地方
3．下列说法中正确的是（　　）
A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度不一定为零
B．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱
C．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零
D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受到的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱
4．三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图所示，现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小为B．下列说法正确的是（ ）
A．O点的磁感应强度大小为2B
B．O点的磁感应强度大小为
C．O点的磁感应强度方向水平向右
D．O点的磁感应强度方向沿O方向指向
5．同学们学习了地磁场和分子电流假说后在自主课堂上展开激烈讨论内容如下，根据你物理课所学判断谁说的较好（ ）
A．地球表面带正电，若地球自转变慢，地磁场将变弱
B．地球表面带正电，若地球自转变慢，地磁场将变强
C．地球表面带负电，若地球自转变慢，地磁场将变弱
D．地球表面带负电，若地球自转变慢，地磁场将变强
6．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为，为常量，为电流，为该点到导线的距离。电流相同的三根长直导线垂直于纸面放置于等边三角形的三个顶点、、上，点是点关于连线的对称点，已知导线在点产生的磁感应强度为，则三根导线在点处产生的合磁感应强度大小为（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示，金属圆环放在绝缘水平面上，通有沿逆时针（俯视看）方向的恒定电流I1，带有绝缘外皮的长直导线放在圆环上，圆环的圆心在直导线上，直导线中通有向右的恒定电流I2，圆环圆心的正上方的P点的磁感应强度大小为B，此时直导线电流在P点处产生磁场的磁感应强度大小为；若将直导线中的电流减为零，则P点的磁感应强度大小为（　　）
A． B． C． D．
8．“析万物之理，判天地之美”，物理学是研究物质及其运动规律的学科，下列说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体
B．牛顿用实验方法得出了万有引力定律，他是第一个“称”地球质量的人
C．磁感应强度，运用了比值定义法
D．通过单位运算，的单位为m/s （其中m为质量，v为速度，p为压强，t为时间）
9．如图甲所示，条形磁铁固定在水平桌面上，以条形磁铁的右端点为原点，中轴线为轴建立一维坐标系。将一个灵敏的小磁针放置在轴上不同的位置，小磁针稳定后磁北极与轴之间的夹角记为，实验测得与之间的关系如图乙所示，已知该处的地磁场的方向水平，磁感应强度大小为，下列说法正确的是（　　）
A．条形磁铁的右端为极
B．条形磁铁在处产生的磁场的磁感应强度大小为
C．条形磁铁在处产生的磁场的磁感应强度大小为
D．越大，条形磁铁在该处产生的磁场方向与地磁场方向的夹角越小
二、多选题
10．关于磁感线的描述，正确的是（　　）
A．沿磁感线的方向，磁场逐渐减弱
B．磁感线疏密程度可以表示磁场强弱
C．磁铁周围的磁感线一定不能相交
D．磁铁周围小铁屑有规则的排列，说明磁感线是真实存在的
11．在匀强磁场中，垂直于磁场方向放置一根长度为20 cm、电流为1 A的通电直导线，导线受到的磁场力大小为0.2 N.则（ ）
A．匀强磁场的磁感应强度大小为1 T
B．匀强磁场的磁感应强度大小为0.01 T
C．将通电导线从磁场中撤走，磁感应强度不变
D．将通电导线从磁场中撤走，磁感应强度大小变为零
12．在图甲、乙中两点电荷电荷量相等，丙、丁中通电导线电流大小相等，竖直虚线为两点电荷、两通电导线的中垂线，O为连线的中点．下列说法正确的是(　　)

A．图甲和图丁中，在连线和中垂线上，O点的场强和磁感应强度都最小
B．图甲和图丁中，在连线和中垂线上，关于O点对称的两点场强和磁感应强度都相等
C．图乙和图丙中，在连线和中垂线上，O点的场强和磁感应强度都最大
D．图乙和图丙中，在连线和中垂线上，关于O点对称的两点场强和磁感应强度都相等
三、解答题
13．一个条形磁铁从中间断开后，每一段磁铁的磁极个数是多少？
14．试比较电场强度的定义和磁感应强度的定义有什么相似之处。
15．如图甲所示，a、b两平行直导线中通有相同的电流，当两通电导线垂直圆平面放置于圆周上，且两导线与圆心连线的夹角为60°时，圆心处的磁感应强度大小为B。如图乙所示，c导线中通有与a、b导线完全相同的电流，a、b、c垂直圆平面放置在圆周上，且a、b两导线与圆心连线的夹角为120°，b、c两导线与圆心连线的夹角为30°，则此时圆心处的磁感应强度大小为多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
解析：银行信用卡、录音机磁带以及计算机磁盘都与磁记录有关，而医院里拍片与磁记录无关；答案：A．
2．D
解析：磁卡内部的分子电流的排布按一定的规律进行的，但在剧烈敲打时，分子电流的排布重新变的杂乱无章，每个分子电流产生的磁场相互抵消，故对外不显磁性，所带信息消失；
A．放在易摩擦的地方，会使磁卡所带信息消失，故A错误；
BD．放在远离强磁场的地方，所以不能与磁铁放在一起，故B错误，D正确；
C．强电流附近存在强磁场，所以不能放在强电流附近，故C错误；
答案：D。
3．B
解析：A．电荷在电场中某处不受电场力，可知电场强度为零，故A错误；
B．根据
知，电荷受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱，故B正确；
C．一小段通电导线在磁场中不受磁场力，可能是导线的方向与磁场方向平行，磁感应强度不一定为零，故C错误；
D．只有当导线中电流的方向与磁场的方向垂直时，导线所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值才能表示该处磁场的强弱，故D错误。
答案：B。
4．B
解析：AB．由题意可知，三平行的通电导线在O点产生的磁感应强度大小相等，方向如图；
则
故A错误B正确；
CD．设方向沿斜边的夹角为α，根据力的合成与分解的法则，结合三角函数关系，则有
所以磁感应强度的方向与斜边夹角为
α=arctan2，故CD错误；
答案：B。
5．C
解析：将地球的自转等效为环形电流，根据地磁场的方向，通过右手螺旋定则判断地球表面所带电荷的电性，电流越大，磁场越强．
将地球自转等效成环形电流，南极为磁场N极，由右手螺旋定则可知地球带负电，地球转速变慢，使环形电流减小，故磁场减弱．故C正确，A、B、D错误．
答案：C．
点拨：解决本题的关键将地球自转等效为环形电流，根据右手螺旋定则进行判断．
6．D
解析：设、两点间距为，则、两点间距为，点处导线在点产生的磁感应强度为，根据
可知点和点处导线在点产生的磁感应强度大小都为，根据右手螺旋定则，两者夹角为，对两者矢量合成如图所示
根据几何关系，可得点和点处的导线在点产生的磁感应强度的矢量和大小为，与点处的导线在点产生的磁感应强度方向相同，所以三根导线在点处产生的磁感应强度大小为。
答案：D。
7．D
解析：设圆环中电流在P点产生的磁场磁感应强度大小为B1，直导线中电流为I2时在P点产生的磁场磁感应强度大小为B2，根据安培定则可知，两个磁场的磁感应强度垂直，根据题意有
解得
故ABC错误，D正确。
答案：D。
8．C
解析：A．爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体，故A错误；
B．牛顿通过“月—地检验”得出了万有引力定律，卡文迪什被称为第一个“称”地球质量的人，故B错误；
C．磁感应强度，运用了比值定义法，故C正确；
D．由于质量的单位为kg，速度的单位为m/s，压强的单位为N/m2，时间的单位为s，所以为m4/s2，故D错误。
答案：C。
9．C
解析：A．由图可知，小磁针的N极向x轴正方向偏转，可知条形磁铁的右端磁场方向为x轴正方向，即条形磁铁的右端为N极，故A错误；
BC．根据乙图可知，在处有
小磁针稳定后磁北极与轴之间的夹角为
设条形磁铁在处产生的磁场的磁感应强度大小为，则
条形磁铁在处产生的磁场的磁感应强度大小为
故B错误，C正确；
D．x越大，趋向于1，趋向于，即条形磁铁在该处产生的磁场方向与地磁场方向的夹角越大，故D错误。
答案：C。
10．BC
解析：AB．磁感线的疏密表示磁场的强弱，与是否沿磁场的方向无关。故A错误，B正确；
C．磁感线在空间不相交，如果相交，则会出现两个不同的方向，这是不可能的，故C正确；
D．磁铁周围小铁屑有规则的排列，但磁感线不是真实存在的，是利用建模的方法想象出来的，故D错误。
答案：BC。
11．AC
解析：AB.匀强磁场的磁感应强度大小为，故A正确，B错误；
CD.磁感应强度是磁场固有的属性，将通电导线从磁场中撤走，磁感应强度大小不变，故C正确，D错误.
12．AD
解析：A．在图甲中根据场强公式：以及场强的合成可以知道O点场强为零；在图丁中根据右手定则以及场强的合成可以知道O点磁感应强度为零，都是最小的，答案：项A正确；
B．图甲和图丁中，在连线和中垂线上，关于O点对称的两点场强和磁感应强度只是大小相等，但是方向不同，答案：项B错误；
C．在图乙中，在中垂线上O点场强最大，但是在连线上O点场强最小；在图丙中，中垂线上，O点的磁感应强度都最大，答案：项C错误；
D．根据场强的合成，可以知道在图乙和图丙中，在连线和中垂线上关于O点对称的两点场强和磁感应强度大小相等，方向相同，答案：项D正确．
13．2
解析：磁铁从中间断开后，每一段均仍然有两个磁极，一个为N极另一个为S极，所以每一段磁铁的磁极个数是2。
14．见解析
解析：电场强度和磁感应强度都是按照比值法来定义的，它们都体现了比值与试探电荷（或一小段通电直导线）无关的本质，比值的大小和方向完全由电场或磁场本身决定的。
15．
解析：当a、b两导线与圆心连线的夹角为60°时，它们在圆心处的磁感应强度如左图所示，设，则有
当a、b两导线与圆心连线夹角为120°时，如右图所示，它们在圆心处的磁感应强度矢量和为
再与c导线在圆心处产生的磁场叠加后磁感应强度矢量和为，因此圆心处的磁感应强度大小为。
答案第1页，共2页
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