2025人教版高中物理必修第三册同步练习题--1（有解析）　磁场　磁感线

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2025人教版高中物理必修第三册
第十三章　电磁感应与电磁波初步
1　磁场　磁感线
基础过关练
题组一　对磁场、磁感线的理解
1.(2024江苏扬州期中)关于磁场、磁感线,下列说法中正确的是(　　)
A.磁场并不是真实存在的,而是人们假想出来的
B.磁感线可以用来表示磁场的强弱和方向
C.磁铁周围磁感线的形状,与铁屑在它周围排列的形状相同,说明磁场呈线条形状,磁感线是磁场的客观反映
D.磁感线类似电场线,它总是从磁体的N极出发,到S极终止
2.(2024湖北广水月考)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.磁体和磁体、磁体和通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的
C.电场线和电场线不可能相交,磁感线和磁感线可能相交
D.通过实验可以发现电场线和磁感线是客观存在的
3.磁场中某区域的磁感线如图所示,下列论述正确的是(　　)
A.a、b两处的磁场强弱不同,a处磁场强
B.a、b两点在同一条磁感线上,所以两点磁场方向相同
C.磁感线上某点的切线方向就是该点磁场的方向
D.两条磁感线的空隙处不存在磁场
题组二　几种典型磁场的磁感线分布
4.(多选题)(2024湖南邵阳期中)如图所示,三图分别是通有恒定电流的环形线圈和螺线管以及地球周围磁场的磁感线分布的示意图。设通电螺线管是密绕的,下列说法正确的是(　　)
A.环形电流的磁场方向由安培定则判定
B.螺线管越长,内部的磁场越接近匀强磁场
C.螺线管直径越大,内部的磁场越接近匀强磁场
D.在地球的南、北半球,地磁场的方向是相同的
5.(2024重庆涪陵期中)法拉第为描述场的性质而提出场线的假设。如图所示是场线中的一部分,点A、P、Q处于中央同一直线上,P、Q关于中垂线对称。以下判断正确的是(　　)
A.可能是两个等量同种电荷产生的电场线
B.可能是条形磁铁产生磁场的磁感线
C.无论是电场还是磁场,P、Q处场的强度大小、方向不相同
D.无论是电场还是磁场,A、P处场的方向相反
题组三　安培定则及其应用
6.(2024湖南岳阳模拟)下列各图中,已标出电流I、磁感应强度B的方向。小圆圈“○”表示导体的横截面,“☉”表示电流方向垂直纸面向外,“ ”表示电流方向垂直纸面向里。下列符合安培定则的是(　　)
　
　
7.(2023浙江湖州三贤联盟联考)以下关于小磁针静止时N极指向描述正确的是(　　)
甲乙丙丁
A.甲图中N极垂直纸面向里
B.乙图中N极垂直纸面向外
C.丙图中N极水平向右(线圈内部)
D.丁图中N极指向地理南极
题组四　安培分子电流假说
8.(2024湖北仙桃田家炳中学期中)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
题组五　动力学规律在磁场中的应用
9.(经典题)(2024重庆育才中学期中)弹簧测力计下挂一条形磁铁,其N极一端位于一通电螺线管的正上方,如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.若a接电源正极,b接负极,测力计示数不变
B.若a接电源正极,b接负极,测力计示数增大
C.若b接电源正极,a接负极,测力计示数减小
D.若b接电源正极,a接负极,测力计示数增大
10.(2024湖南长沙长郡中学月考)如图甲所示是一个磁悬浮地球仪,原理如图乙所示。上方的地球仪内有一个永磁体,底座内有一个线圈,线圈通上直流电,地球仪就可以悬浮起来。下列说法正确的是(　　)
　
A.将地球仪上下位置翻转,仍能继续保持悬浮
B.图中线圈的a端须连接直流电源的正极
C.若增加线圈的匝数,稳定后地球仪受到的磁力增大
D.若增大线圈中的电流,稳定后地球仪受到的磁力不变
答案与分层梯度式解析
第十三章　电磁感应与电磁波初步
1　磁场　磁感线
基础过关练
1.B 2.B 3.C 4.AB 5.B 6.D
7.C 8.B 9.D 10.D
1.B　磁场是客观存在的一种特殊物质,磁感线并不是真实存在的,而是人们假想出来的,A错误;磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线的切线方向表示磁场的方向,B正确;磁感线是假想的曲线,磁铁周围磁感线的形状与铁屑在它周围排列的形状相同,并不能说明磁场呈线条形状,磁感线也不是磁场的客观反映,C错误;磁感线类似电场线,磁体外部磁感线从磁体的N极出发回到S极,内部磁感线从S极到N极,磁感线是闭合曲线,D错误。
2.B　电荷和电荷之间的相互作用是通过电场发生的,而通电导体和通电导体之间、磁体和磁体之间、磁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正确;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错误;电场线和磁感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。
3.C　由题图中磁感线的疏密可知a处磁场弱,b处磁场强,A错误;磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向,a、b两点磁场方向不同,B错误,C正确;磁感线是假想的,实际不存在,在两条磁感线的空隙处存在磁场,D错误。
4.AB　环形电流的磁场方向由安培定则(也叫右手螺旋定则)判定,A正确;根据螺线管内部的磁感线分布情况可知,在螺线管的内部,越接近中心位置,磁感线分布越均匀,越接近两端,磁感线越不均匀,可知螺线管越长,内部的磁场越接近匀强磁场,B正确,C错误;在地球的北半球,地磁场的方向斜向下指北,在地球的南半球,地磁场的方向斜向上指北,方向不同,D错误。
5.B　由题图可知,场线从左侧的场源发出,指向右侧的场源,所以不可能是两个等量同种电荷产生的电场线,可能是条形磁铁产生磁场的磁感线或等量异种电荷产生的电场线,A错误,B正确。根据对称性可知,无论是电场还是磁场,P、Q处场的强度大小、方向均相同,C错误。若是电场,则A、P处电场强度方向相反;若是磁场,则P左侧为N极,Q右侧为S极,在磁体内部,磁感线由S极出发指向N极,所以此时A、P处场的方向相同,故D错误。
6.D　由安培定则可判断,题图A中通电直导线的磁场应沿逆时针方向,A错误;题图B中通电螺线管内部的磁场应向右,B错误;题图C中通电直导线右侧磁场应向内,左侧磁场应向外,C错误;题图D中环形电流的磁场向上,D正确。
7.C　由安培定则可知,甲图中小磁针所在位置的磁场方向垂直纸面向外,则小磁针N极垂直纸面向外,A错误;乙图中小磁针所在位置的磁场方向垂直纸面向里,则小磁针N极垂直纸面向里,B错误;丙图中小磁针所在位置的磁场方向水平向右,则小磁针N极水平向右,C正确;由于地磁场的北极在地理南极附近,故丁图中小磁针N极指向地理北极,D错误。
8.B　安培分子电流假说能够说明磁现象产生的电本质,即磁场是由运动的电荷产生的,B正确,A错误;由于地磁场的南极在地理的北极附近,地磁场的北极在地理的南极附近,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C、D错误。
9.D　若a接电源正极,b接负极,螺线管中电流沿逆时针方向(俯视),由安培定则可知螺线管的上端相当于条形磁铁的N极,故磁铁与螺线管相互排斥,弹簧测力计示数减小,A、B错误;若b接电源正极,a接负极,由安培定则可知螺线管的上端相当于条形磁铁的S极,磁铁与螺线管相互吸引,弹簧测力计示数变大,C错误,D正确。
10.D　地球仪能够悬浮,应用了同名磁极相互排斥的原理,将地球仪上下翻转,则永磁体颠倒,和线圈间的作用力从斥力变为吸引力,不能继续保持悬浮,故A错误;线圈a端接正极时,根据安培定则可知螺线管上面是S极,和永磁体下端磁极相反,会相互吸引,地球仪不会悬浮,故B错误;增加线圈匝数或增大线圈中的电流,磁场都会增强,稳定后地球仪悬浮的位置更高,但稳定后地球仪受到的磁力仍与重力大小相等,故C错误,D正确。
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