第三章 第3节 几种常见的磁场 训练题 Word版含解析

1．(磁场和磁感线)关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是(　　)
A．磁场不一定都是由磁铁产生的
B．磁感线不可能从S极到N极
C．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场
D．两个磁场叠加的区域，磁感线可能相交
答案　A
解析　磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，A正确。磁感线是为了形象描述磁场而假想的一组有方向的曲线，曲线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向，曲线疏密表示磁场的强弱，C错误。在磁体外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，每一点的磁场只有一个方向，所以磁感线在任何情况下都不相交，所以B、D错误。
2．(安培分子电流假说)(多选)用安培提出的分子电流假说可以解释下列哪些现象(　　)
A．永久磁铁的磁场 B．直线电流的磁场
C．环形电流的磁场 D．软铁棒被磁化的现象
答案　AD
解析　分子电流假说是安培为解释磁体的磁现象而提出的，所以A、D是正确的；而通电导线周围的磁场是由其内部自由电荷定向移动而产生的宏观电流产生的，分子电流和宏观电流虽然都是运动电荷引起的，但产生的原因是不同的，B、C错误。
3．(环形电流的磁场)如图所示为赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当线圈中通以如图所示方向的电流时(　　)
A．小磁针N极向外转
B．小磁针N极向里转
C．小磁针在纸面内向左摆动
D．小磁针在纸面内向右摆动
答案　B
解析　根据安培定则知，环形电流内部的磁场方向向里，外部的磁场方向向外，则小磁针的N极向纸面里偏转，故B正确，A、C、D错误。
4．(磁通量的理解)关于磁通量，下列说法中正确的是(　　)
A．磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量
B．磁通量越大，磁感应强度越大
C．穿过某一面积的磁通量为零，则该处磁感应强度不一定为零
D．磁通量就是磁感应强度
答案　C
解析　磁通量Φ＝BS是标量，正、负只是表明从某个面穿出还是穿入，A错误；磁通量大磁感应强度不一定大，B错误；若某一平面与磁场方向平行，磁通量为零，但磁感应强度不为零，C正确；磁通量与磁感应强度是两个不同的物理量，D错误。
5．(电场线和磁感线对比)(多选)下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是(　　)
A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线
B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的
C．静电场的电场线是不闭合曲线，而磁感线是闭合曲线
D．电场线越密的地方，电场越强，磁感线越密的地方，磁场也越强
答案　CD
解析　电场线与磁感线分别是为了形象描述电场、磁场而引入的假想线，实际不存在，A错误。两种场线的切线方向均表示相应的场方向，故两种场线都不会相交，B错误。静电场的电场线起始于正电荷或无限远，终止于无限远或负电荷，而磁感线在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极，形成闭合曲线，C正确。电场线越密，表示该处电场越强；磁感线越密，表示该处磁场越强，D正确。
6．(电流的磁场)如下图所示，当开关S闭合后，小磁针指向不变的是(　　)
答案　D
解析　依据安培定则，判断出电流的磁场方向；再根据小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，判知D正确。
7．(安培分子电流假说)关于磁现象的电本质，正确的说法是(　　)
①一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用　②除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的　③根据安培的分子电流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极　④磁就是电，电就是磁，有磁必有电，有电必有磁
A．②③④ B．②④
C．①③ D．①②③
答案　C
解析　永久磁铁之所以显磁性，是因为内部分子电流的取向大致相同，说法②错误。磁和电互相不等同，静止的电荷周围没有磁场，只有运动的电荷才能产生磁场，说法④错误。①③说法正确，选项C正确。
8．(通电螺线管的磁场)电视机显像管的偏转线圈示意图如图所示，某时刻电流方向如图所示。则环心O处的磁场方向(　　)
A．向下
B．向上
C．垂直纸面向里
D．垂直纸面向外
答案　A
解析　对于左右两个螺线管，由安培定则可以判断出上方均为N极，下方均为S极，所以环心O处的磁场方向向下，即A正确。
9．(磁通量的计算)如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面。若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为(　　)
A．πBR2 B．πBr2
C．nπBR2 D．nπBr2
答案　B
解析　磁通量与线圈匝数无关；且磁感线穿过的面积为πr2，而并非πR2，故B项正确。
10．(磁场的叠加)如图所示，两根垂直纸面的导线a、b中通有大小相等的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b的距离相等。要使P点的磁场方向水平向右，则a、b中电流方向为(　　)
A．都向外
B．都向里
C．a中电流向外，b中电流向里
D．a中电流向里，b中电流向外
答案　C
解析　要使P点的磁场方向水平向右，则a、b两根通电导线分别在P点产生的磁场方向如图所示，
根据安培定则可知，a中电流向外，b中电流向里，C正确。
B组：等级性水平训练
11．(直线电流的磁场)(多选)一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S极转向纸内，如图所示。那么这束带电粒子可能是(　　)
A．向右飞行的正离子束
B．向左飞行的正离子束
C．向右飞行的负离子束
D．向左飞行的负离子束
答案　BC
解析　磁针S极向纸内转，说明电流在此处产生的磁场方向垂直纸面向外，由安培定则可得，电流方向向左。可以形成方向向左的电流的是向左飞行的正离子束或向右飞行的负离子束，B、C正确。
12．(磁通量的理解)如图所示，有两个同心放置的平面金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直，则通过两圆环的磁通量Φa、Φb间的关系是(　　)
A．Φa＞Φb B．Φa＜Φb
C．Φa＝Φb D．不能确定
答案　A
解析　条形磁铁的磁感线在磁体的内部是从S极到N极，在磁体的外部是从N极到S极，内部有多少根磁感线，外部的整个空间就有多少根磁感线同内部磁感线构成闭合曲线。对两个圆环，磁体内部的磁感线全部穿过圆环，外部的磁感线穿过多少，磁通量就抵消多少，所以面积越大，磁通量反而越小，故选A。
13．(磁通量的计算)(多选)如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量的情况是(　　)
A．如图所示位置时等于BS
B．若使框架绕OO′转过60°角，磁通量为BS
C．若从初始位置转过90°角，磁通量为零
D．若从初始位置转过180°角，磁通量变化为零
答案　ABC
解析　在题图所示的位置时，磁感线与线框平面垂直，Φ＝BS。当框架绕OO′轴转过60°时可以将图改画成侧视图如图所示。
Φ＝BS⊥＝BS·cos60°＝BS。转过90°时，线框由磁感线垂直穿过变为平行，Φ＝0。线框转过180°时，磁感线仍然垂直穿过线框，只不过穿过方向改变了，因而Φ1＝BS，Φ2＝－BS，ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝2BS。综上所述，A、B、C正确。
14．(磁场的叠加)(多选)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示。a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等。将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是(　　)
A．B1＝B2B．B1＝B2＝B3
C．a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里
D．a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里
答案　AC
解析　a、b、c三处的磁感应强度是三根导线所产生的磁感应强度的叠加。根据安培定则可判断出左右两根导线在a处产生的磁场方向相反，因为距离相等，所以磁感应强度大小相等，所以左右两根导线在a处产生的磁感应强度的矢量和为零，a处的磁感应强度等于下面那根导线在该处产生的磁感应强度，所以a处的磁感应强度方向垂直于纸面向外；同理可知b处的磁感应强度等于右面的导线在该处产生的磁感应强度，所以b处的磁感应强度方向也垂直纸面向外，三根导线在c处产生的磁场方向均垂直于纸面向里，所以合磁感应强度方向垂直于纸面向里，且B1＝B2＜B3，故A、C正确，B、D错误。
15．(磁通量的计算)(多选)如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是(　　)
A．通过abcd平面的磁通量大小为L2·B
B．通过dcfe平面的磁通量大小为L2·B
C．通过abfe平面的磁通量大小为零
D．通过整个三棱柱的磁通量为零
答案　BCD
解析　abcd平面在垂直于B方向的投影面积S⊥＝L2，所以Φ＝BS⊥＝L2B，A错误；dcfe平面与B垂直，S＝L2，所以Φ＝L2B，B正确；abfe平面与B平行，S⊥＝0，Φ＝0，C正确；整个三棱柱穿进的磁感线和穿出的磁感线条数相等，抵消为零，所以Φ＝0，D正确。