第一节 磁现象与磁场专题练习 Word版含答案

高中物理电磁现象与电磁波-第一节磁现象与磁场专题练习
一、单选题
1.下列有关物理学史、物理概念、物理原理等说法正确的是（?? ）
A.?中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家（术士）以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。说明在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极，指北的磁极叫南极
B.?把试探电荷放入静电场，如果不受电场力说明该处电场强度一定为零，而把一小段通电导线放入磁场以后如果不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度不一定为零
C.?电阻率是反映材料导电性能的物理量，仅与材料种类有关，与温度、压力和磁场等外界因素无关
D.?1932年，美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器，能在实验室中产生大量的高能粒子，其高能粒子的最大动能仅取决于加速电压与加速次数
2.如图，a、b两根垂直纸面的导体通以大小相等的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b距离相等，要使P处磁场方向向右，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
3.磁场中某区域的磁感线如图所示，则（?? ）
A.?沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 B.?M、N两点磁感应强度的大小关系：BM < BN
C.?磁场的方向就是通电导体所受安培力的方向 D.?N点磁场方向为M指向N
4.有一导线南北方向放置，在其下方放一个小磁针．小磁针稳定后，给导线通上如图所示电流，发现小磁针的S 极垂直纸面向外偏转。关于此现象下列说法正确的是（ ??）
A.?没有通电时，小磁针的S极指向地磁场的南极
B.?通电后小磁针S 极仍诣向地磁场的南极
C.?通电导线在小磁针所在处产生的磁场方向垂直纸面向外
D.?通电后小磁针S极发生偏转说明通电导线周围存在磁场
5.指南针是我国古代四大发明之一，东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”是人们公认的最早的磁性定向工具，关于指南针能指示南北方向是由于 ( ??)
A.?指南针的两个磁极相互吸引 B.?指南针的两个磁极相互排斥
C.?指南针能吸引铁、铝、镍等物质 D.?地磁场对指南针的作用
6.下列各图中，用带箭头的细实线表示通电直导线周围磁感线的分布情况，其中正确的是(?? )
A.?????????????????B.?????????????????C.?????????????????D.?
7.下列关于电场线和磁感线说法错误的是（?? ）
A.?电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大
B.?即使在复杂电场中的电场线也是不相交的
C.?磁场的方向就是小磁针N极在磁场中所指方向
D.?电场的方向是带电粒子在该点所受电场力的方向
8.以下物体应用软磁性材料的是（?? ）。
A.?银行发行的磁卡背面的磁条????????????????????????????????B.?录音、录像磁带上的磁性材料
C.?电脑用的硬盘????????????????????????????????????????????????????? D.?电铃上的电磁铁铁芯
9.图为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图，要求是：正常情况绿灯亮，有 险情时电铃报警，则图中的甲、乙、丙分别是（ ??）
A.?小电铃、半导体、热敏电阻、绿灯泡??????????????????B.?半导体、热敏电阻、小电铃、绿灯泡
C.?绿灯泡、小电铃、半导体、热敏电阻??????????????????D.?半导体、热敏电阻、绿灯泡、小电铃
10.如图所示（横截面图），两根平行细导线分别通有大小相等、方向相反的电流，b为它们连线中点，则（?? ）

A.?b点磁感应强度大小为零 B.?b点磁感应强度大小不为零，方向沿连线向右
C.?b点磁感应强度大小不为零，方向垂直连线向上 D.?b点磁感应强度大小不为零，方向垂直连线向下
11.如图所示，水平放置的通电直导线上方M、N两点的磁感应强度分别为BM、BN ， 则（???? ）
A.?BM＜BN ， 方向均垂直纸面向外????????????????????????B.?BM＞BN ， 方向均垂直纸面向外
C.?BM＞BN ， 方向均垂直纸面向里????????????????????????D.?BM＜BN ， 方向均垂直纸面向里
12.如图所示，竖直放置的长直导线通有恒定电流，侧旁小磁针N极的最终指向应为(??? )

A.?平行纸面向右??????????????????B.?平行纸面向左??????????????????C.?垂直纸面向里??????????????????D.?垂直纸面向外
二、填空题
13.最早的指南针司南勺尾为南极受地磁作用勺尾指________，地球的地理两极与地磁两极并不完全重合，其间有一个交角，叫做________．
14.地球本身是一个大磁体，地球周围存在磁场．地磁场北极（N极）位于地理的________附近，小磁针由于受到地磁场的作用，静止时N极指向地理的________．
15.如图所示在通电螺丝管内部中间的小磁针，静止时N极指向右端，则电 源的c端为________极（填“正”或“负”），螺线管的a端为________极（填“南”或“北”）．
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”）．
三、综合题
17.? （1）将两只充气气球在头发上摩擦后放在绝缘水平桌面上，关于两只气球之间的静电相互作用，下列说法正确的是 ???。
A.气球带同种电荷相互吸引 B.气体带同种电荷相互排斥
C.气体带异种电荷相互吸引 D.气球带异种电荷相互排斥
（2）如图所示，将小磁针放置在水平导线正下方且与导线平行，当给导线通以向右的电流时，小磁针将 ????。

A.发生偏转，其中N极朝里、S极朝外转动 B.发生偏转，其中N极朝外、S极朝里转动
C.发生偏转，其中N极朝上、S极朝下转动 D.不发生偏转
（3）通电直导线周围的磁场，其磁场线分布和方向用图中哪个图表示正确 ???。
A. B.
C. D.
（4）关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是 ????。
A.磁通量越大，感应电动势一定越大 B.磁通量减小，感应动势一定减小
C.磁通量变化越快，感应电动势一定越大 D.磁通量变化越大，感应电动势一定越大
（5）电磁波是一个很大的家族，无线电波、红外线、________、紫外线、X射线、γ射线都是电磁彼。手机通话是利用上述电磁波中的________进行信息传递的。
（6）如图所示，磁感应强度B=1T的匀强磁场中，两根完全相同的弹簧吊一根长度为40cm、重力不计的轻质金属棒ab，如果让金属棒ab中通过1.5A的电流，弹簧处于伸长状态，问：

①ab中电流的方向如何?
②金属棒ab受到的安培力为多大?
18.如图所示是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。其工作原理类似于打点计时器，当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁铁，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到对外充气的效果。请回答以下问题：
（1）当电流从电磁铁的接线柱a流入时，发现吸引小磁铁向下运动，则电磁铁的上端为________极，小磁铁的下端为________极。
（2）你认为这种充气泵是利用直流电好，还是利用交流电好？答案：________
（3）缠绕电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料。硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了。你认为这种铁芯最好用________材料制作。
19.半径为r ， 电流为I1的通电圆环圆心a处的磁感应强度为B ， 在圆环下方距圆心a为L的地方水平放置一根电流为I2的无限长直导线MN时，圆环圆心a处的磁感应强度变为零，设圆环平面与长直导线在同一竖直平面内如图所示，求：
?
（1）根据对称性，直导线电流I2在导线正下方L处的b点产生的磁感应强度大小是多少？方向如何？
（2）如果把圆环平移到b点，使圆环的圆心与b点重合，则圆环电流与直线电流在b点产生的合磁场的磁感应强度大小是多少？方向如何？
参考答案
1.【答案】 B
【解析】A．在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫南极，指北的磁极叫北极，A不符合题意；
B．把试探电荷放入静电场，由F=qE知，如果不受电场力说明该处电场强度一定为零；把一小段通电导线放入磁场以后如果不受磁场力的作用，可能是由于通电导线与磁场平行，也可能该处的磁感应强度为零，B符合题意；
C．电阻率是反映材料导电性能的物理量，仅与材料种类有关，与温度、压力和磁场等外界因素有关，C不符合题意；
D．1932年，美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器。当粒子在磁场中的轨迹半径等于D形盒的半径时，速度达到最大。根据qvB= mv2R 得 v=qBRm ，粒子的最大动能为 Ek=12mv2=q2B2R22m
可知高能粒子的最大动能与加速电压与加速次数无关，D不符合题意。
故答案为：B。
2.【答案】 C
【解析】根据安培定则，由a电流在P处的磁场方向知，a电流周围的磁感线是逆时针方向，电流方向垂直纸面向外；b电流在P处的磁场方向知，b电流周围的磁感线是顺时针方向，电流方向应垂直纸面向里，C符合题意，ABD不符合题意；
故答案为：C.
3.【答案】 B
【解析】AB．磁感线越疏，磁场越弱，BM < BN ， A不符合题意，B符合题意；
C．磁场的方向与通电导体所受安培力的方向垂直，C不符合题意；
D．N点磁场方向沿着N点的切线，D不符合题意。
故答案为：B。
4.【答案】 D
【解析】A．没有通电时，小磁针的S极指向地磁场的N极，即地理的南极，A不符合题意；
BC．通电后根据安培定则可知，导线在小磁针处产生的磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针N极将偏向纸里，S极将偏向纸外，BC不符合题意；
D．通电后小磁针S极发生偏转说明通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应，D符合题意。
故答案为：D。
5.【答案】 D
【解析】用指南针指示方向，是由于地球本身是一个大磁体，地球的磁场对磁体产生力的作用，地球的南极是地磁的N极，地球的北极是地磁的S极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故指南针指示南北方向。
故答案为：D。
6.【答案】 D
【解析】通电直导线的磁感线是由导线为中心的一系列同心圆，且导线与各圆一定是相互垂直的，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D
7.【答案】 D
【解析】A.电场线越密的地方，电场强度越大，所以同一试探电荷所受的电场力越大。A符合题意，不符合题意；
B.电场线的切线方向即为场强的方向，故任意两条电场线都不会相交；B符合题意，不符合题意；
C.在磁场中，某点的磁场方向、该点磁感线方向和该点小磁针北极受磁力方向相同。C符合题意，不符合题意；
D.电场的方向是正电荷在该点所受电场力的方向，与负电荷受力方向相反。D不符合题意.
故答案为：D
8.【答案】 D
【解析】ABC.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、录音机的磁头等属于硬磁性材料；，ABC不符合题意；
D.而电铃上的电磁铁铁芯是利用电流的磁效应工作的，属于软磁性的材料．D符合题意；
故答案为：D
9.【答案】 B
【解析】根据要求，在常温下热敏电阻甲阻值较大，电磁铁磁性较弱，不能将衔铁吸下，此时绿灯所在电路接通，绿灯亮，所以丙为是绿灯；温度升高，热敏电阻阻值较小，控制电路电流增大时，电磁铁磁性增大，将衔铁吸下，丙电路断开，乙电路接通电铃响，所以乙为小电铃；由以上的分析可知，甲是半导体热敏电阻．
故答案为：B．
10.【答案】 D
【解析】由安培定则可知，左侧的电流在b处产生的磁场方向竖直向下，右侧的电流在b处产生的磁场方向竖直向下，方向相同，所以合磁场的方向向下。D符合题意，ABC不符合题意；
故答案为：D。
11.【答案】A
【解析】利用安培定则可以判断出通电直导线周围磁场线分布情况，电流方向向右，则其上方磁场垂直纸面向外，越靠近导线磁场越强，B、C、D不符合题意，A符合题意.
故答案为：A.
12.【答案】 D
【解析】当导线中通过图示方向的电流时，根据安培定则判断可知，小磁针所在处磁场方向垂直纸面向外，小磁针N受力向外，S极受力向里，D符合题意，ABC不符合题意．
故答案为：D．
13.【答案】南方；地磁偏角
【解析】解：最早的指南针司南勺尾为南极受地磁作用勺尾指 向南方，地球的地理两极与地磁两极并不完全重合，其间有一个交角，叫做地磁偏角． 故答案为：南方，地磁偏角
14.【答案】南极；北方
【解析】解：由于地磁的北极在地理的南极附近，在磁体的外部磁感线从N极指向S极，故磁感线有个向北的分量，而小磁针静止的时候N极的方向就是磁感线的方向，所以小磁针由于受到地磁场的作用静止时N极指向地理的北方． 故本题的答案为：南极；北方．
15.【答案】正；南
【解析】解：小磁针静止时N极指向右端，所以螺线管内部的磁场方向水平向右，根据安培定则，知螺线管中的电流从左侧流进，右侧流出，实验c端为电源的正极．内部的磁场由S指向N，a端为南极．
故答案为：正，南
16.【答案】奥斯特；磁感线
【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，磁感线．
17.【答案】 （1）B
（2）A
（3）A
（4）C
（5）可见光；无线电波
（6）解：①由左手定则可得，ab中电流的方向向右
②金属棒ab受到的安培力F=BIL
代入数据解得F=0.6N
【解析】（1）由于摩擦头发起电导致两个气球带同种电荷，所以气球带同种电荷，产生库仑力相互排斥，所以B选项符合题意；ACD选项不符合题意；
（2）由于电流方向向右结合右手螺旋定则可以判别导线上方磁场垂直于纸张向外，导线下方磁场垂直于纸张向内，所以小磁针N极向里所以发生偏转，则A选项符合题意，BCD选项不符合题意；
（3）利用右手螺旋定则可以判别导线周围磁场为绕导线的同心圆，利用四指可以判别磁感线的方向，所以A选项符合题意，其他选项不符合题意；
（4）利用E=???t ， 可以判别电动势由磁通量的变化率决定和磁通量变化量大小无关，所以C选项符合题意，ABD不符合题意；
（5）利用左手定则可以判别安培力方向，利用安培力表达式F=BIL可以得出安培力大小。
18.【答案】 （1）S；N
（2）交流电
（3）软磁性
【解析】（1）由安培定则可以判断出电磁铁上端为S极，小磁铁下端为N极。（2）如果用直流电，小磁铁要么被吸引不放，要么被排斥远离，无法进行连续的充气，故用交流电好。（3）因为需要连续充气，所以应该用软磁性材料制作。
19.【答案】 （1）由题意可知，电流为I1的通电圆环圆心a处的磁感应强度大小为B ， 根据右手螺旋定则可知，其方向垂直纸面向外，
当水平放置电流为I2的无限长直导线MN时，圆环圆心a处的磁感应强度变为零，根据矢量合成法则可知，长直导线在a处的磁应强度大小是B ， 且方向垂直纸面向里，那么由对称性，则直导线电流I2在导线正下方L处的b点产生的磁感应强度大小是B ， 由右手螺旋定则可知，其方向垂直纸面向外.
（2）当把圆环平移到b点，使圆环的圆心与b点重合，则两通电导线在b处产生磁场方向相同，根据矢量合成法则，则其大小为2B ， 方向垂直纸面向外；
【解析】（1）由题意可知，电流为I1的通电圆环圆心a处的磁感应强度大小为B ， 根据右手螺旋定则可知，其方向垂直纸面向外，
当水平放置电流为I2的无限长直导线MN时，圆环圆心a处的磁感应强度变为零，根据矢量合成法则可知，长直导线在a处的磁应强度大小是B ， 且方向垂直纸面向里，那么由对称性，则直导线电流I2在导线正下方L处的b点产生的磁感应强度大小是B ， 由右手螺旋定则可知，其方向垂直纸面向外，（2）当把圆环平移到b点，使圆环的圆心与b点重合，则两通电导线在b处产生磁场方向相同，根据矢量合成法则，则其大小为2B ， 方向垂直纸面向外；
答：（1）直导线电流I2在导线正下方L处的b点产生的磁感应强度大小是B ， 方向垂直纸面向外；（2）如果把圆环平移到b点，使圆环的圆心与b点重合，则圆环电流与直线电流在b点产生的合磁场的磁感应强度大小是2B ， 方向垂直纸面向外．