2019-2020学年人教版（2019）必修第三册 13.1磁场磁感线 达标作业（解析版)

13.1磁场磁感线
达标作业（解析版)
1．下列对电场和磁场的认识,正确的是（ ）
A．法拉第提出的磁场和电场以及电场线和磁感线都是客观存在的
B．处在电场中的电荷一定受到电场力,在磁场中的通电导线一定受到安培力
C．电场强度为零的地方电势一定为零,电势为零的地方电场强度也为零
D．通电导线与通电导线之间的相互作用是通过磁场发生的
2．如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方，当导线中通有电流时，磁针会发生偏转，首先观察到这个实验现象的物理学家是（ ）
A．牛顿 B．伽利略 C．奥斯特 D．焦耳
3．关于电场线和磁感线,下列说法正确的是
A．电场线和磁感线都是闭合的曲线
B．磁感线是从磁体的N极发出，终止于S极
C．电场线和磁感线都不能相交
D．电场线和磁感线都是现实中存在的
4．下面关于磁场的说法正确的是(　 　)
A．某点小磁针的S极指向，即为该点的磁场方向
B．某点小磁针N极的受力方向与该点磁场方向一致
C．某点一小段通电直导线受到的磁场力方向与该点磁场的方向一致
D．在通电螺线管外部小磁针N极受力方向与磁场方向一致，在内部小磁针N极受力方向与磁场方向相反
5．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法中符合物理学发展史的是（　　）
A．奥斯特发现了点电荷的相互作用规律
B．库伦发现了电流的磁效应
C．安培通过实验研究，发现了电流周围存在磁场
D．法拉第最早引入电场的概念，并发现了磁场产生电流的条件和规律
6．如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动，则ab和cd棒的运动情况是(　　)
A．ab向左运动，cd向右运动
B．ab向右运动，cd向左运动
C．ab、cd都向右运动
D．ab、cd保持静止
7．“(”表示直线电流方向垂直纸面向里，“⊙”表示直线电流方向垂直纸面向外，下列图形中能正确描绘直线电流周围磁感线的是
A． B． C． D．
8．如图，小磁针放在线圈左侧，且两者处于同一平面内。当在线圈中通入逆时针方向的电流后，小磁针S极的指向是（ ）
A．垂直纸面向里 B．向上
C．垂直纸面向外 D．向下
9．如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转。首先观 察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是
A．物理学家伽利略，小磁针的N极垂直转向纸内
B．天文学家开普勒，小磁针的S极垂直转向纸内
C．大物理学家牛顿，但小磁针静止不动
D．物理学家奥斯特， 小磁针的N极垂直转向纸内
10．如图所示，在光滑的水平绝缘杆上，套有一个通电线圈（从右侧向左看电流为顺时针方向），线圈左侧放置一个与线圈共轴的螺线管。闭合开卷后，将通电线圈由图示位置静止释放。下列说法正确的是
A．线圈向右运动，磁通量增大 B．线圈向右移动，磁通量减小
C．线圈向左移动，磁通量增大 D．线圈向左移动，磁通量减小
11．如图所示，一个单匝线圈abcd水平放置，面积为S，有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，当线圈以ab边为轴转过30°和60°时，穿过线圈的磁通量分别是多少？
12．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？
13．如图所示的情况中，小磁针静止，则电源a端为_________极。在螺线管中的c点放一小磁针，它的N极受力方向为_________。
14．一束带电粒子流从小磁针上方平行于小磁针方向从左向右飞过，结果小磁针北极向纸内转动，可以判断这束带电粒子流带_______电荷.
参考答案
1．D
【解析】A、电场和磁场都是客观存在的特殊物质，而电场线和磁感线是为了形象地描述电场和磁场而引入的虚拟的曲线，实际中并不存在，故A错误；
B、处在电场中的电荷一定受到电场力，在磁场中的通电导线不一定受到安培力，当通电导线与磁场平行时就不受安培力，故B错误；
C、电场强度与电势无关，电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为零的地方电场强度也不一定为零，故C错误；
D、根据磁场的性质可知，通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，故D正确；
故选D。
【点睛】电场与磁场都是客观存在的特殊物质；电场线和磁感线都是为了描述电场和磁场而假想的曲线，电场线越密的地方，电场强度越大．处在电场中的电荷一定受到电场力，在磁场中的通电导线不一定受到安培力，电场中某点电场强度的大小由电场决定；通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的。
2．C
【解析】
【详解】
本实验是1820年丹麦物理学家奥斯特发现电流磁效应的实验．首先观察到这个实验现象的物理学家丹麦物理学家奥斯特．故C正确，ABD错误．
故选C．
3．C
【解析】
【详解】
电场线不闭合，A错；磁感线在磁铁内部是从S极指向N极，B错；电场线和磁感线都是人们为了研究场而假想出来的一系列曲线，电场线和磁场线都不相交；D错；
4．B
【解析】A、人们规定磁场中静止的小磁针的N极的受力方向暨N极的指向即为该点的磁场方向，故A错误，B正确；
C、根据左手定则可知，某点一小段通电直导线受到的磁场力方向与该点磁场的方向垂直，故C错误；
D、通电螺线管外部小磁针北极受力方向与磁场方向一致，在内部小磁针北极受力方向仍与磁场方向相同，故D错误。
点睛：此题考查磁场的方向问题，知道磁场方向与某点小磁针北极的受力方向与该点磁场方向一致，而与导线的受力方向满足左手定则即可。
5．D
【解析】A、库仑总结出了真空中的点电荷间的相互作用的规律，故A错误；
B、奥斯特发现了电流的磁效应，发现了电流周围存在磁场，故BC错误；
D、法拉第最早引入电场的概念，并发现了磁场产生电流的条件和规律，故D正确。
故选：D。
6．A
【解析】
【详解】
由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上，金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下，当滑动触头向左滑动时，螺线管中电流增大，因此磁场变强，即磁感应强度变大，回路中的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流方向为a→c→d→b→a，由左手定则知ab受安培力方向向左，cd受安培力方向向右，故ab向左运动，cd向右运动；
A. ab向左运动，cd向右运动，与结果一致，故A正确；
B. ab向右运动，cd向左运动，与结果不一致，故B错误；
C. ab、cd都向右运动，与结果不一致，故C错误；
D. ab、cd保持静止，与结果不一致，故D错误；
7．B
【解析】根据安培定则，右手握住直导线，大拇指所指方向为电流方向，四指弯曲方向为电流周围的磁场方向．所以方向向里的电流周围的磁场方向为顺时针方向．根据安培定则方向向外的电流周围的磁场方向为逆时针方向；故ACD错误，B正确；故选B.
8．C
【解析】
【详解】
根据右手螺旋法则，当在线圈中通入逆时针方向的电流后，线圈左边的磁场垂直纸面向里，则小磁针S极的指向垂直纸面向外；
A．垂直纸面向里，与结论不相符，选项A错误；
B．向上，与结论不相符，选项B错误；
C．垂直纸面向外，与结论相符，选项C正确；
D．向下，与结论不相符，选项D错误；
故选C.
9．D
【解析】
【详解】
发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特，根据安培定则可知该导线下方磁场方向垂直纸面向里，因此小磁针的N极垂直转向纸内。A．物理学家伽利略，小磁针的N极垂直转向纸内，与结论不相符，选项A错误；
B．天文学家开普勒，小磁针的S极垂直转向纸内，与结论不相符，选项B错误；
C．大物理学家牛顿，但小磁针静止不动，与结论不相符，选项C错误；
D．物理学家奥斯特， 小磁针的N极垂直转向纸内，与结论相符，选项D正确；
故选D。
10．C
【解析】
【详解】
闭合开关后螺线管中通电，产生磁场，磁场对右侧通电线圈有安培力，杆光滑，则合力等于安培力，由右手螺旋法则可知，螺线管右端为S极，线圈左端相当N极，则通电线圈受安培力向左移动。向左移动，靠近磁极，磁感应强度增大，根据可知，磁通量增大；
A．线圈向右运动，磁通量增大，与结论不相符，选项A错误；
B．线圈向右移动，磁通量减小，与结论不相符，选项B错误；
C．线圈向左移动，磁通量增大，与结论相符，选项C正确；
D．线圈向左移动，磁通量减小，与结论不相符，选项D错误；
故选C。
11．；
【解析】
试题分析：在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量为Φ=BS，图中S有磁感线穿过线圈的面积，即为有效面积．当线圈以ab为轴从图中位置转过30°和60°的瞬间，线圈在垂直于磁场方向投影的面积．
由图可知，开始时线圈有一半在磁场中，则转过30度和60度时，线圈在磁场中的有效面积不变，均为原线圈面积的一半，则说明穿过线圈的磁通量均为．
12．见解析
【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．
13．正 向左
【解析】
【详解】
[1][2]．线圈左端为N极，根据右手螺旋定则可知，电源a端为正极。在螺线管中的磁场向左，则c点放一小磁针，它的N极受力方向向左。
14．正
【解析】
【详解】
[1] 小磁针北极向纸内转动，因此虚线下方磁场垂直纸面向里，跟据右手定则可知，电流方向向右，而带电粒子流从小磁针上方平行于小磁针方向从左向右飞过，故粒子带正电。