章末测评
一、选择题(每小题6分，共72分)
1．下列说法中不正确的是( )
A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场
B．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的
C．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的特性是对处在它里面的电荷有力的作用
D．以上说法都不正确
【答案】D
【解析】由电场的概念和性质可知D不正确．
2．(多选)以下关于电场线的说法中，正确的是( )
A．电场线密的地方，场强大
B．沿电场线的方向，电场强度越来越小
C．电场线越密的地方同一电荷受的静电力就越大
D．顺着电场线移动电荷，电荷受静电力大小一定不变
【答案】AC
【解析】电场线的疏密表示场强E的大小，电场线越密，E越大，由F＝qE，同一电荷受力越大．若电场线的疏密变了，则电荷受静电力大小也变了，故A、C对，D错；电场线的方向，表示E的方向，与E的大小无关，B错．
3．(2019年徐州学业模拟)两个分别带有电荷量为－Q和＋5Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F，现将两小球相互接触后再分别放回原处，则两球间库仑力的大小为( )
A．F B．F
C．F D．F
【答案】D
【解析】两小球相互接触后，电量均分，故q′＝(q1＋q2)＝(－Q＋5Q)＝2Q，又由库仑定律得开始时F＝k＝，最后F′＝＝＝F.故D正确，A、B、C错误．
4．(2019年徐州名校联考)下列各图中，能正确表示通电螺线管的电流方向与其产生的磁感线方向间关系的是( )
【答案】A
【解析】根据安培定则可知，螺线管中产生的内部磁场向左，故A正确，B、C、D错误．
5．下列关于磁感线的说法中，正确的是( )
A．磁感线可以形象地描述磁场的强弱与方向
B．磁感线总是从磁铁的N极发出，到S极终止
C．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线
D．沿磁感线的方向磁场逐渐减弱
【答案】A
【解析】磁场是一种看不见的特殊物质，人们为了形象地描绘磁场而引入了磁感线这一假想的曲线，它可以表示磁场的强弱与方向，选项A正确．磁感线从磁铁的N极发出，从磁铁的S极进入，构成闭合曲线，由安培定则知电流产生的磁场其磁感线都是闭合曲线，选项B错误．磁感线是人们假想的曲线，与有无铁屑无关，选项C错误．磁场的强弱由磁感线的疏密程度表示，而与磁感线的方向无关，选项D错误．
6．(2018年扬州模拟)在下列选项中，标出了磁场B的方向，通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是( )
【答案】C
【解析】通电导线在磁场中受到安培力作用，其方向均由左手定则来确定．左手定则内容是：伸开左手大拇指垂直四指且在同一平面内，让磁感线穿过掌心，四指指的是电流的方向，则大拇指就是安培力的方向．所以安培力方向与磁场方向垂直、与电流方向垂直，即其与磁场和电流的方向所构成的平面垂直．电流方向水平向左，由左手定则可知安培力竖直向下，故A错误；由于电流方向与磁场方向平行，则没有安培力，故B错误；电流方向垂直纸面向外，由左手定则可得安培力方向竖直向下，故C正确；电流方向水平向右，由左手定则可知，安培力方向垂直纸面向外，故D错误．
7．如图所示，矩形线圈abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sin α＝，回路面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为( )
A．BS B．
C． D．
【答案】B
【解析】Φ＝BSsin α，其中α是B方向与线圈平面的夹角，Φ＝BS·＝BS.
8．显像管是电视机中的一个重要元件，如图所示为电视机显像管的偏转线圈示意图，圆心墨点表示电子枪射出的电子，它的运动方向由纸内指向纸外．当偏转线圈通以图示方向的电流时，电子束应( )
A．向左偏转 B．向上偏转
C．不偏转 D．向下偏转
【答案】B
【解析】根据安培定则知：通电的偏转线圈O点处的磁场是水平向左的，由左手定则知B对．
9．(多选)磁场中一段2 cm长的直导线，通过2.5 A的电流时，受到的安培力为0.1 N，则通电直导线处的磁感应强度B可能是( )
A．2 T B．小于2 T
C．大于2 T D．零
【答案】AC
【解析】当导线方向垂直于磁场时，该导线受到的安培力最大，由磁感应强度定义得B＝＝ T＝2 T，可知A正确．当导线方向不垂直于磁场时导线受到的安培力为0.1 N，则当导线方向垂直于磁场时导线受到的安培力大于0.1 N，由磁感应强度定义知C选项正确．
10．(2019年佛山学业水平模拟)下列说法正确的是( )
A．电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用
B．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用
C．运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零
D．运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度不一定为零
【答案】D
【解析】电荷在磁感应强度不为零的地方，根据f＝qvBsin θ，洛仑兹力不一定为零，还与v、sin θ有关，故A错误；当运动方向与磁场方向不平行时，则受到洛伦兹力作用；当两者相互垂直时，则受洛伦兹力作用，且最大；若不受到洛伦兹力，不一定不存在磁场，而有磁场的地方，不一定有洛伦兹力，故B错误；运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，根据f＝qvBsin θ，可能是sin θ为零，磁感应强度不一定为零，故C错误，D正确．
11．(2019年徐州学业考试)研究磁场对电流作用的实验装置如图所示，光滑导体棒ab垂直放置在两根平行的水平金属导轨上，闭合开关，下列判断正确的是( )
A．导体棒ab一定向右运动
B．导体棒ab一定向左运动
C．若导体棒中的电流由a到b，导体棒向右运动
D．若导体棒中的电流由b到a，导体棒向右运动
【答案】D
【解析】导体棒处在磁场中，由于导体棒中的电流方向未知，故无法判断ab棒的运动方向，故A、B错误；若电流为由a到b，根据左手定则可知，导体棒受力向左，故导体棒应向左运动，故C错误；若导体棒中的电流由b到a，根据左手定则可知受到的安培力向右，故向右运动，D正确．
12．(2018年阳江学业模拟)如图是电磁铁工作原理的示意图，由线圈、电源、开关和滑动变阻器等器材组成，P为滑动变阻器的滑片．闭合S，铁钉被吸附起来．下列分析正确的是( )
A．增加线圈匝数，被吸附的铁钉减少
B．调换电源正负极，铁钉不能被吸附
C．P向a端移动，被吸附的铁钉增多
D．P向b端移动，被吸附的铁钉增多
【答案】C
【解析】电流越强、线圈匝数越多则磁性越强．P向a端滑动时，电流变大，磁性增强，C对．
二、解答题(第13题8分，第14、15题各10分，共28分)
13．地球的磁场可以使太空来的宇宙射线发生偏转．已知北京上空某处的磁感应强度为1.2×10－4 T，方向由南指向北，如果有一速度v＝5.0×105 m/s的质子，带电荷量q＝1.6×10－19 C，竖直向下运动，则质子受到的洛伦兹力多大？向哪个方向偏转？
【答案】9.6×10－18 N 向东
【解析】由F＝Bqv＝1.2×10－4×1.6×10－19×5×105 N＝9.6×10－18 N，
根据左手定则知F向东．
14．在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为＋4Q和－Q的点电荷．
(1)将另一个点电荷C放在该直线上的哪个位置，可以使它在静电力作用下保持静止？
(2)若要求这三个点电荷都只在静电力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？
【答案】(1)C在AB延长线上，AB＝BC.
(2)QC＝＋4Q
【解析】(1)先判定第三个点电荷所在的区间：只能在B点的右侧．再由F＝，F、k、q相同时r ∝ ，则rAC∶rBC＝
2∶1，即C在AB延长线上，且AB＝BC.
(2)C处的点电荷肯定在静电力作用下平衡了；只要A、B两个点电荷中的一个处于平衡，另一个必然也平衡．由F＝，F、k、QA相同，Q ∝r2，则QC∶QB＝4∶1，而且必须是正电荷．所以C点处引入的点电荷QC＝＋4Q.
15．如图所示，通电导体棒AC静止于水平导轨上，棒的质量为m，长为L，通过的电流为I，匀强磁场的磁感应强度B的方向和导轨平面成θ角，求导轨受到AC棒的压力和摩擦力各多大？
【答案】mg－BILsin θ BILcos θ
【解析】把磁感应强度B分解为水平方向的Bx＝Bcos θ，竖直方向的By＝Bsin θ，并画出C到A的侧面图，如下图所示，水平方向：f＝BxIL＝BILcos θ，竖直方向：N＝mg－ByIL＝mg－BILsin θ.
课件27张PPT。章末总结1．对磁场的理解
(1)磁极和电流周围产生磁场，磁场是一种物质．
(2)磁场有强弱，也有方向，其中某点的方向规定为在磁场中该点小磁针的N极的受力方向．
(3)基本性质：对放入磁场中的磁体和电流有力的作用．磁场2．对磁感线的理解
(1)磁感线是用来形象描述磁场的假想的曲线，实际中并不存在．
(2)磁感线是闭合曲线，在磁体的外部由N极到S极，在磁体的内部由S极到N极．
3．电流的磁场方向
(1)安培定则是用来确定电流方向与磁感线方向间关系的法则，要注意直线电流与闭合电流的区别．
(2)应用安培定则时，直线电流的磁感线方向由四指直接给出．对环形电流和通电螺线管，拇指给出的是轴线上磁感线的方向．1．对磁感应强度B的理解
(1)B是矢量，它是描述磁场的强弱和方向的物理量，可以用穿过垂直于磁感线的单位面积上的磁感线条数来定义．
(2)应注意的问题
把小磁针放在磁场中时，磁针的受力方向是由磁场的方向决定，N极的受力方向就是该点的磁场的方向．不能只根据同名磁极相斥、异名磁极相吸来判断，因为这种规律是有条件的，在磁体外部时才成立，在磁体内部时不成立．磁感应强度和磁通量2．对磁通量的理解
(1)磁通量是指穿过某一面积的磁感线的条数．在匀强磁场B中，有一面积为S的面，S与磁场之间的夹角为α，S与垂直于磁场方向平面之间的夹角为θ，如图1－1所示，则其磁通量为Φ＝BSn＝BScos θ＝BSsin α.当θ＝0°(α＝90°)时，Φ最大，为BS；当θ＝90°(α＝0°)时，Φ最小，为零．图1－1 (2)磁通量是标量，其正、负既不表示大小，也不表示方向，只表示磁感线是由正面穿入还是由反面穿入．
(3)应注意的问题
①对磁通量的计算式，只适用于匀强磁场，对非匀强磁场不能直接用该式计算．
②由于磁感线是闭合曲线，因此穿过任何一个闭合曲面的磁通量均为零．
③穿过线圈的磁通量与磁场的强弱和线圈横截面的大小有关，与线圈的匝数无关．1．安培力
(1)大小：当电流与磁场垂直时，F＝BIL，当电流与磁场平行时，F＝0.
(2)方向：由左手定则判断．磁场对电流的作用1．洛伦兹力的大小
当v∥B时，F洛＝0，当v⊥B时，F洛＝qvB.
2．方向：左手定则．
3．特点：洛伦兹力永不做功．磁场对运动电荷的作用电流的磁场特点 关于电流的磁场，下列说法正确的是( )
A．直线电流的磁场的磁感线是一些同心圆，由导线向外均匀分布
B．直线电流的磁场，只分布于与导线垂直的某一个平面上
C．通电螺线管外部的磁场的磁感线与条形磁铁相似，内部是匀强磁场
D．直线电流、环形电流、通电螺线管的磁场的方向均可由安培定则来判定解析 直线电流的磁场离导线越远，磁场越弱，磁感线越稀疏，并且分布在整个导线的周围，则A、B两项错；通电螺线管的磁场与条形磁铁相似，都有两个磁极，磁感线分布也相似，其内部磁场为匀强磁场，则C项正确；用安培定则可判定任何电流的磁场的方向，则D项正确．
答案 CD 如图1－2所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则( )
A．放在a处的小磁针的N极向左
B．放在b处的小磁针的N极向右
C．放在c处的小磁针的S极向右
D．放在a处的小磁针的N极向右图1－2 解析 由安培定则，通电螺线管的磁场如右图所示，右端为N极，左端为S极，在a点磁场方向向右，则小磁针在a点时，N极向右，则A项错，D项对；在b点磁场方向向右，则磁针在b点时，N极向右，则B项正确；在c点，磁场方向向右，则磁针在c点时，N极向右，S极向左，则C项错．
答案 BD 下列有关磁通量的论述中正确的是( )
A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大
B．磁感应强度越大，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量越大
C．穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感应强度一定为零
D．匀强磁场中，穿过线圈的磁感线条数越多，则磁通量越大磁通量解析 磁通量指穿过某一面的磁感线的条数，条数多、磁通量大，所以D正确，据Φ＝BSsin α(α为B与S的夹角)知，BS再大，若α＝0°，则Φ＝0，所以A、B不正确；若Φ＝0，可能α＝0°，而B很大，所以C不正确．
答案 D 下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( )
A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大
B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大
C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中通电导线受力的大小和方向无关磁场对电流的作用解析 本题考查对磁感应强度的理解．因为磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与通电导线的受力及方向都无关．所以A选项错，D选项正确．因为通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关，而且与通电导线的取向有关，故B选项错；对C选项虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等，但当导线在各个位置的方向不同时，磁场力是不相同的(导线与磁场垂直时受磁场力最大，与磁场平行时受磁场力为零)，而C选项中没有说明导线在各个位置的取向是否相同，所以C选项错．
答案 D 家用照明电路中的火线和零线是相互平行的，当用电器工作，火线和零线都有电流时，它们将( )
A．相互吸引
B．相互排斥
C．一会吸引，一会排斥
D．彼此不发生相互作用解析 火线与零线虽然都连接用电器，且相互平行，但是当用电器正常工作时，流过它们的电流方向相反，并且时刻相反．再根据电流产生磁场，磁场对电流有作用来判断．因通过火线和零线的电流方向总是相反的，根据平行导线中通以同向电流时相互吸引，通以反向电流相互排斥的结论可以得出选项B正确．
答案 B 如图1－3所示的带电粒子刚刚进入磁场，试判断这四种情况下粒子所受洛伦兹力的方向．磁场对运动电荷的作用图1－3 解析 应用左手定则判定，要注意各电荷的电性．图甲中的带电粒子受到的洛伦兹力方向竖直向上；图乙中的带电粒子受到的洛伦兹力方向竖直向下；图丙中的带电粒子受到的洛伦兹力方向垂直纸面向外；图丁中的带电粒子受到的洛伦兹力方向垂直纸面向外．
答案 见解析 如图1－4中虚线所围的区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场．已知从左方水平射入的电子，通过该区域时未发生偏转，设重力可忽略不计，则在该区域中的E和B的方向可能是( )
A．E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相同
B．E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相反
C．E竖直向上，B垂直纸面向外
D．E竖直向上，B垂直纸面向里图1－4 解析 E和B沿水平方向并与电子运动方向平行(相同或相反)，则洛伦兹力F＝0，只受电场力作用且电场力与电子速度方向共线，必不偏转，故A、B选项正确．若E竖直向上，B垂直纸面向外，则电场力竖直向下，电子所受的洛伦兹力竖直向上，当电场力和洛伦兹力相等时，合力为零，可以不偏转，故C选项正确，D选项一定错误．
答案 ABC
