5.1 磁场及其描述 —鲁科版（2019）高中物理必修第三册

第5章
初识电磁场与电磁波作业001
第1节
磁场及其描述
一、选择题
1.　关于磁场，下列说法正确的是(　　)
A．磁场的基本性质是对处于其中的磁极或电流有力的作用
B．磁场是看不见摸不着、实际不存在而由人们假想出来的一种物质
C．磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才存在
D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无
2．下列说法中正确的是(　　)
A．只有磁铁周围才有磁场
B．电荷的周围一定有电场和磁场
C．磁铁周围的磁场与电流周围的磁场是两种不同的磁场
D．电流能产生磁场说明电和磁是有联系的
3．在地球表面的某位置，发现能自由转动的小磁针静止时S极竖直指向地面，则该位置是(　　)
A．地磁北极附近　
B．地磁南极附近
C．赤道附近
D．无法确定
4．如图所示的“司南”是人们公认的最早的磁性定向工具，司南能指南北的原因是(　　)
A．地球周围有电场
B．地球周围有磁场
C．月球周围有磁场
D．太阳周围有磁场
5．如图所示，假设将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将(　　)
A．指北　　　
B．指南
C．竖直向上
D．竖直向下
6．如图所示，a、b为两根外形完全相同的铁棒，让一端靠近另一端中部，当手提a棒时，甲图中b棒下落，乙图中b棒不下落，则可得
(　　)
甲　　　　乙
A．a棒肯定有磁性
B．b棒肯定有磁性
C．a、b棒肯定都有磁性
D．a、b棒可能都没有磁性
　7．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1.若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为(　　)
A.∶1　
B．∶2
C．1∶1
D．1∶2
无限长载流直导线在其周围产生的磁场的磁感应强度B＝k，其中k＝2×10－7
N/A2，d是距离导线中心轴线的距离．两根无限长的直导线A、C相距L＝1
m,
分别载有电流I1＝3
A和
I2＝8
A，方向如图所示，sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8，则图中P点的
磁感应强度大小为(　　)
A．1×10－6
T
B．2×10－6
T
C．3×10－6
T
D．2.24×10－6
T
9.有a、b、c、d四个小磁针，分别放置在通电螺线管的附近和内部．当小磁针静止时，小磁针指向如图所示，其中是正确的（
）
A.
a
B.
b
C.
c
D.
d
10.以下用途的物体应该用软磁性材料的是（
）
A.
录音磁带上磁性材料
B.
录像磁带上的磁性材料
C.
电脑用的磁盘
D.
录音机磁头线圈的铁芯
11.丹麦物理学家奥斯特在1820年发现了电流的磁效应，奥斯特在实验中，将直导线沿南北方向水平放置，指针靠近直导线，下列结论正确的是　　
A.
把小磁针放在导线的延长线上，通电后小磁针会转动
B.
把小磁针平行地放在导线的下方，通电后小磁针不会立即发生转动
C.
把小磁针平行地放在导线的下方，给导线通以恒定电流，然后逐渐增大导线与小磁针之间的距离，小磁针转动的角度与通电前相比会逐渐增大
D.
把黄铜针用黄铜制成的指针平行地放在导线的下方，通电后黄铜针一定会转动
12.下列说法错误的是（??
）
A.
电场线越密集的地方电场越强，磁感线越密集的地方磁场也越强
B.
磁场和电场一样，也是一种物质
C.
静电场中的电场线是不闭合的，磁感线也是不闭合的
D.
电场线某点的切线方向表示该点电场方向，磁感线某点的切线方向也表示该点的磁场方向
13．(多选)下列关于磁记录的说法正确的是(　　)
A．计算机的硬盘是利用磁记录原理来工作的
B．DVD光盘是利用磁记录原理来刻录信息的
C．录音机录音利用了电流的磁效应
D．录音带会被磁铁吸起来
14．如图所示，在xOy坐标系的原点处放置一根与坐标平面垂直的通电直导线，电流方向指向纸内，此坐标范围内还存在一个平行于xOy平面的匀强磁场。已知在以直导线为圆心的圆周上的a、b、c、d四点中，a点的磁感应强度最大，则此匀强磁场的方向为(　　)
A．沿x轴正方向　　
B．沿x轴负方向
C．沿y轴负方向
D．沿y轴正方向
15．(多选)如图所示，A和B为两根互相平行的长直导线，通以方向相同、大小相等的电流，虚线C为在A和B所确定的平面内与A、B等距的直线，则下列说法正确的是(　　)
A．两导线间的空间不存在磁场
B．虚线C处磁感应强度为零
C．AC间磁感应强度垂直纸面向里
D．CB间磁感应强度垂直纸面向外
二、非选择题
16.丹麦的物理学家________发现了电流的磁效应．用安培定则判定直线电流的磁感线方握住直导线（选填“左手”、“右手”），使伸直的大拇指指向________方向（选填“电流”、“磁感线”、“运动”）．
17.一根长为0.2m的通电直导线放在一匀强磁场中，导线与磁场垂直，导线中的电流为0.5A，测得它受到的磁场力为0.08N，则磁场的磁感应强度为________T；若将导线中的电流减小到0.05A，那么该磁场的磁感应强度为________T．
参考答案：
1.【解析】磁场的基本性质是对放入其中的磁极或电流产生力的作用，磁场是一种看不见摸不着，但客观存在的特殊物质，它始终存在于磁体或电流的周围，只有选项A正确。
【答案】A
2．【解析】磁铁和电流周围都有磁场且性质相同，而电流是电荷定向移动形成的，所以，运动电荷周围既有电场又有磁场，而静止电荷周围只有电场，选项A、B、C错误。电流能产生磁场就是电和磁有联系的证明，故选项D正确。
【答案】D
3．【解析】[地球是个大磁体，地球表面附近的大部分地区的磁场方向基本上是沿南北方向的。因为小磁针静止时北极总指向该处磁场的方向，所以在地球表面附近的大部分地区小磁针静止时总是指南北。但是在地球的南北极附近，即地磁场的南北极附近，地磁场是竖直方向的，从而出现了小磁针沿竖直方向静止的特殊情况。由于小磁针的S极竖直指向地面，该处应该为地理南极，即地磁场的北极附近。
【答案】A　
【解析】地球周围存在磁场，磁场方向外部由地理南极指向地理北极，所以司南
能指南北，B对。
【答案】B　
5．【解析】我们已经知道地球的地理北极点上可以近似地认为是地磁的南极，根据磁体的同名磁极相斥，异名磁极相吸，所以小磁针的N极将竖直向下，故选D。
【答案】D
6．【解析】磁体上磁性最强的部分叫磁极，位于磁体的两端，磁性最弱的部分在磁体的中间，这个位置几乎没有磁性。用a的一端靠近b的中间部分时，b落下来，由此可以确定铁棒a没有磁性，不能确定b磁性的有无；当用b的一端即磁性最强的部位去靠近a的中间部分时，b不掉下来，说明铁棒b有磁性。故选项B正确。
【答案】B
7．【解析】如图所示，当通有电流的长直导线在M、N两处时，根据安培定则，可知：二者在圆心O处产生的磁感应强度都为；当将M处长直导线移至P处时，两直导线在圆心O处产生的磁感应强度也为，做平行四边形，由图中的几何关系，可得cos
30°＝＝＝，故选项B正确．
【答案】B
8.【解析】作两电流在P点产生的磁感应强度如图所示，
由题意，A在P点产生的磁感应强度B1＝k＝1×10－6
T，C在P点产生的磁感应强度B2＝k＝2×10－6
T，由平行四边形定则知P点的磁感应强度B＝＝2.24×10－6
T．
【答案】D
9.【解析】根据安培定则可知通电螺线管N极在右端，因此右侧磁场方向水平向右，小磁针c位置不对；上方磁场方向水平向左，所以小磁针d位置正确；左侧水平向右，a位置不对；内部水平向右，b位置不对，故ABC错误，D正确．故选D．
【答案】D
10.【解析】磁性材料在我们生活中应用广泛，如：磁卡、磁盘、磁带、电脑软盘、磁悬浮列车、录音机的磁头等；软磁性材料的磁性可根据需要进行控制，所以D材料属于软磁性材料，选D,
【答案】D
11.【解析】根据安培定则可知，针小磁针放在导线上延长线上，小磁针所在位置没有磁场，故小磁针不会转动；故A错误；
B、由于铝板不能有效屏蔽磁场，故通电后小磁针会发生转动；故B错误；
C、离导线越远的地方，磁场越弱，则逐渐增大导线与小磁针之间的距离，小磁针转动的角度（与通电前相比）会逐渐减小；故C正确；
D、铜不能被磁化，故不会被磁场所吸引；故D错误；
【答案】C
12.【解析】A、电场线与磁感线的疏密均表示场的强弱，电场线越密的地方，电场强度越强，磁感线越密的地方磁场越强，故A正确；
B、电场和磁场一样，都是一种客观存在的物质，电荷的周围存在电场，电流或磁体的周围存在磁场，故B正确；
C、静电场中的电场线不是闭合的，而磁感线是闭合的曲线，故C错误；
D、电场线某点的切线方向表示该点电场方向，磁感线某点的切线方向也表示该点的磁场方向，故D正确；本题选错误的，故选C
【答案】C
13．【解析】选项B中DVD光盘刻录是利用激光在存储介质上“烧”出不同的痕迹来记录信息的，故B项不是磁记录。
【答案】
ACD
【解析】现在a、b、c、d四点的场强为通电直导线产生的磁场和匀强磁场叠加产生的。因为a点磁感应强度最大，说明两磁场在a处的叠加值最大。由安培定则判断导线在a点产生的场强沿y轴负方向，所以匀强磁场也沿y轴负方向.
【答案】
C
15．【解析】由安培定则可判断出A中电流在AB间形成的磁场垂直纸面向里，B中电流在AB间形成的磁场垂直纸面向外。两电流相等，而AC区域距离电流A近，距离电流B远，依直线电流形成磁场的空间分布特点知，A中电流在此区域形成的磁场比B中电流在此区域形成的磁场强，叠加后的磁场与A中电流在此区域形成的磁场方向相同，为垂直纸面向里。虚线C处与A、B等间距，合磁感应强度为零。CB区域距离电流B近，因而叠加后磁场方向与B中电流在此区域形成的磁场方向相同，为垂直纸面向外。
【答案】
BCD
16.【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，
根据安培定则的内容判定线电流的磁感线的方法是：右手握住导线，让大拇指所指的方向跟电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．
故答案为奥斯特，右手，磁感线．
【答案】
(1).
奥斯特
(2).
磁感线
17.【解析】因磁场和电流相互垂直，则根据磁感应强度的定义可知：,
代入数据解得:
磁场的磁感应强度只与磁场本身有关，与电流大小无关，电流强度减小为0.05A，则该磁场的磁感应强度仍为0.8T，
【答案】
(1).
0.8
(2).
0.8