第十三章第1节磁场磁感线强化训练-2021-2022学年高中物理人教版（2019）必修第三册word版含答案

2021-2022学年高二物理人教版（2019）必修第三册第十三章第1节磁场磁感线强化训练
第I卷（选择题）
一、单选题
1．奥斯特实验说明了(
)
A．磁场的存在
B．磁场的方向性
C．电流可以产生磁场
D．磁场间有相互作用
2．下列各种说法中不正确的是（
）．
A．奥斯特实验证明了电流可以产生磁场
B．磁场最基本的特性是对处在磁场中的磁极和电流有磁场力作用
C．磁场并不是客观存在的，而是人们假想出来的
D．磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用的
3．如图所示，A、B是环形通电导线内外两侧的两点，这两点磁感应强度的方向
A．A点垂直纸面向外，B点垂直纸面向里
B．A点垂直纸面向里，B点垂直纸面向外
C．均垂直纸面向外
D．均垂直纸面向里
4．一个磁场的磁感线如图所示，一个小磁针被放入磁场中，则小磁针将
A．向右移动
B．向左移动
C．顺时针转动
D．逆时针转动
5．如图所示，在与直导线垂直的平面上放置几个小磁针．将电键S断开或闭合，观察小磁针并记录现象．下图中能准确反应俯视整个装置时电流方向及小磁针指向的是（　　）（小磁针N极涂黑）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，a是长直密绕通电螺线管，应用DIS的磁传感器b沿a的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过通电螺线管螺管a，能正确反映通电螺线管内部磁感应强度B随x变化规律的是：（
）
A．
B．
C．
D．
7．如图所示，将两个半径相同、粗细相同、互相垂直的圆形导线圈固定在一起，其圆心恰重合，两线圈通有相同大小的电流.设每个线圈中电流在圆心处产生的磁感应强度均为1
T，则圆心O处的磁感应强度大小是（
）
A．1
T
B．1.4
T
C．2
T
D．1.7
T
8．如图所示为电流产生磁场的分布图.正确的是（
）
A．
B．
C．
D．
9．有一束电子流沿y轴正方向高速运动如图所示电子流在z轴上P点处所产生的磁场方向沿（　　）
A．x轴正方向
B．x轴负方向
C．z轴正方向
D．z轴负方向
10．如图所示为某磁场的磁感线分布图，图中M、P的磁场的强弱及方向的关系是（
）
A．方向相同，强弱不同
B．方向可能相同，强弱可能相同
C．强弱不同，方向也不同
D．强弱相同，方向相同
11．图表示电流磁场或磁铁磁场的磁感线分布示意图，其中正确的是（???
）
A．
B．
C．
D．
12．如图所示，当闭合开关S，且将滑动变阻器的滑片P向右移动时，图中的电磁铁（??
）．
A．A端是N极，磁性增强
B．B端是N极，磁性减弱
C．A端是S极，磁性增强
D．B端是S极，磁性减弱
13．可自由转动的小磁针处在水平向左的匀强磁场中，小磁针的运动情况是（
）
A．顺时针转动，最后静止，N极指向左方
B．逆时针转动，最后静止，N极指向右方
C．逆时针转动，最后静止，N极指向左方
D．顺时针转动，最后静止，N极指向右方
14．如图所示，a、b为通电螺线管磁场中同一根磁感线上的两点，a、b两点磁感应强度的大小分别为Ba、Bb，则(　　)
A．Ba＝Bb
B．BaC．a、b两点磁感应强度方向不同
D．a、b两点磁感应强度方向相同
第II卷（非选择题）
二、填空题
15．磁感线是______（选填“闭合”或“不闭合”）的曲线，在磁体______部，磁感线从S极到N极，磁感线较______处表示磁场较强。
16．数字信息系统（）被广泛应用在物理实验中，该系统可以迅速测量、处理数据，并自动生成图象.如图甲所示，一条形磁铁固定在水平转台上，磁铁长度等于圆台直径，一磁传感器放置在转台边缘，磁传感器可测量所在位置的磁感应强度。实验后显示器得出的曲线如图乙所示，图中横坐标表示时间，纵坐标表示磁感应强度。
（1）由以上信息可知磁铁所做的运动是_______________________（选填“加速”、“减速”或“匀速”）运动；
（2）曲线最高点的纵坐标表示____________________，曲线最低点的纵坐标表示____________________.
17．由电流产生的磁场（用字母B表示）方向，确定图中导线或线圈里的电流方向。
A_________、B___________、C_____________、D_____________
18．如图，甲、乙两处有一处是电源，另一处是用电器，在中间用小磁针测试，发现P处小磁针N极指向纸外，Q处磁针N极指向纸里，则____处是电源（选填“甲”或“乙”），R2中电方向____（选填“向右”或“向左”）
三、解答题
19．为解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起的。在图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是哪一个？请简述理由。
20．通电直导线附近的小磁针如图所示，标出导线中的电流方向。
21．如图所示为通电螺线管的剖面图，·和×分别表示电流垂直纸面流进和流出，试画出a、b、c、d四个位置上小磁针静止时N极的指向。
22．请判断下列情形中电流的方向。
(1)图（a）中，当电流通过导线时，导线下磁针的N极转向纸外；
(2)图（b）中，当电流通过环形导线时，导线下磁针的N极转向纸外；
(3)当电流通过螺线管时，磁针N的指向如图（c）所示。
参考答案
1．C
【详解】
奥斯特将通电导线放于小磁针上方时发现小磁针发生了偏转，说明了通电导线周围存在着磁场，即电流可以产生磁场。
A.
磁场的存在与分析不符，故A错误。
B.
磁场的方向性与分析不符，故B错误。
C.
电流可以产生磁场与分析相符，故C正确。
D.
磁场间有相互作用与分析不符，故D错误。
2．C
【详解】
A．奥斯特实验证明了电流周围存在磁场，这就是电流的磁效应。奥斯特因为第一个发现电和磁之间的联系而载入物理史册。故A不符合题意。
B．磁场的最基本性质是对处在磁场中的磁极或电流有磁场力的作用。故B不符合题意。
C．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质。故C符合题意。
D．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用。故D不符合题意。
故选C。
3．A
【详解】
利用安培定则可以判断出通电环形导线周围的磁场线分布情况，如题目图中电流方向逆时针，则环导线内部的磁场垂直纸面向外，外部的磁场方向垂直纸面向里，即A点垂直纸面向外，B点垂直于纸面向里．
A.
A点垂直纸面向外，B点垂直纸面向里．故A符合题意．
B.
A点垂直纸面向里，B点垂直纸面向外．故B不符合题意．
C.
均垂直纸面向外．故C不符合题意．
D.
均垂直纸面向里．故D不符合题意．
4．C
【详解】
磁场的磁感线如题图所示，一个小磁针被放入方向水平向右的磁场中，小磁针N极受到水平向右的磁场力的作用，小磁针S极受到水平向左的磁场力，所以N极要转向磁场方向，而S极转向磁场方向反方向，因此导致小磁针在顺时针转动．
A．向右移动，与结论不相符，选项A错误；
B．向左移动，与结论不相符，选项B错误；
C．顺时针转动，与结论相符，选项C正确；
D．逆时针转动，与结论不相符，选项D错误；
5．A
【详解】
AB．无电流时，地磁场的方向为由南极到北极，小磁针的N极指向北极，故A正确，B错误
CD．有电流时电流的磁场为逆时针方向（由上向下看），则上边的磁针左边为N极，故C错误，D错误.
6．D
【详解】
从外部逐渐靠近螺线管两端时，磁场逐渐增强，在螺线管内部，磁场基本上是匀强磁场，磁感应强度大于螺线管端点的磁感应强度，螺线管的磁场关于中点对称；
A.与分析不符，不符合题意；
B.与分析不符，不符合题意；
C.与分析不符，不符合题意；
D.与分析相符，符合题意。
7．B
【详解】
两通电线圈在圆心O处产生的磁感应强度方向相互垂直，故圆心O处的磁感应强度大小为.
A．1
T，与结论不相符，选项A错误；
B．1.4
T，与结论相符，选项B正确；
C．2
T，与结论不相符，选项C错误；
D．1.7
T，与结论不相符，选项D错误；
8．C
【详解】
A．电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为右边进，左边出，故A错误；
B．电流沿顺时针方向，由右手螺旋定则可得内部磁场方向垂直纸面向里，故B错误；
C．由右手螺旋定则可知，环形电流内部磁场应向下，故C正确；
D．根据图示电流方向，由右手螺旋定则可知，螺线管内部磁场方向向上，小磁针处磁场方向向下，故小磁针N极应该指向下方，故D错误.
9．B
【详解】
电子流沿
y轴正方向运动，形成的电流方向沿
y轴负方向，根据安培定则可知，电子流在
z
轴上的P点处所产生的磁场方向是沿x轴负方向，故B正确，ACD错误．
10．C
【详解】
磁感线的切线方向即为磁场的方向，由图可知M与P点的磁场的方向不同；磁感线的疏密代表磁场的强弱，磁感线越密的地方场强越强，故BM＞BP．故C正确，ABD错误；故选C．
11．A
【详解】
A图中电流的方向竖直向上，根据安培定则知，从上往下看，磁场方向为逆时针，故A正确．B图中电流方向竖直向下，根据安培定则知，从上往下看，磁场方向为顺时针，故B错误．C图中条形磁铁外部的磁场方向从N指向S，故C错误．D图中同名磁极周围的磁场是排斥状的，故D错误．故选A．
12．B
【详解】
如图所示，根据安培定则，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的B端为电磁铁的N极，那么A端就是S极；同时滑动变阻器向右移动时，接入电路的电阻变大，电路电流变小，则电磁铁磁性减弱．故只有选项B的说法正确，符合题意．故选B．
13．C
【详解】
由图可以知道:磁感线的方向是由右向左的,小磁针静止时N极所指的方向即为那一点的磁场方向，根据磁场方向可以小磁针最后静止时N极指向左方，根据受力可以知道小磁针逆时针旋转；
故选C。
14．C
【解析】
A、磁感线的疏密表示磁场的强弱，则可知，a的磁感应强度大于b点的磁感应强度，故AB错误；
C、磁感线的切线方向表示磁感应强度的方向，故ab两点磁感应强度方向不同，故C正确，D错误．
15．闭合
内
密集
【详解】
[1][2][3]磁感线是闭合的曲线，在磁体外部，磁感线从N极到S极，在磁体内部，磁感线从S极到N极，磁感线较密集处表示磁场较强。
16．减速
一个磁极附近的磁感应强度
另一个磁极附近的磁感应强度
【详解】
(1)[1]由图乙可知，磁感应强度的变化周期越来越大，故磁铁做减速圆周运动。
(2)[2][3]由于磁铁两极处磁感应强度最大，故曲线最高点的纵坐标表示一个磁极附近的磁感应强度，曲线最低点的纵坐标表示另一个磁极附近的磁感应强度。
17．
【详解】
[1][2][3][4]．A中为直导线电流产生的磁场，导线在两磁场的分界处，四指环绕的方向为磁场方向，拇指指向电流方向，B中类似环形电流，拇指的指向为磁场方向，四指环绕方向为电流方向，C中是两通电直导线产生的合磁场，D中为通电螺线管产生的磁场，先根据小磁针静止时N极的指向，判断螺线管外部磁感线，从而推出螺线管内部磁感线，即拇指的指向，最后判断四指环绕的方向。
18．乙
向右
【详解】
由题意可知，发现P处小磁针N极指向纸外，Q处磁针N极指向纸里，根据右手螺旋定则可知，P处导线的电流方向向左，而Q处的导线电流方向B到A；根据电路知识，电源是提供电能，而用电器消耗电能，则可确定甲处是用电器，而乙处是电源；因此流过R2中电方向向右。
19．B
【详解】
地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方（最下边）；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西。故B正确。
20．向下
【详解】
由题知：用右手握住直导线，让大拇指指向直导线中电流的方向，则弯曲的四指所指方向为磁场方向。
由图根据以上方法可判断出通电直导线周围的磁感线方向是顺时针方向的，因为小磁针静止时，北极的指向为磁场方向，则直导线中电流方向向下。
21．如下图所示。
【详解】
小磁针静止时N极的指向，就是该点磁场的方向，也是该点磁感线的切线方向，所以只要画出通电螺线管的磁感线即可知道小磁针N极的指向，a、b、c、d四个位置上小磁针静止时N极的指向如下图所示。
22．(1)
从右向左；(2)逆时针方向；
(3)从左向右看，螺线管中的电流为逆时针方向
【详解】
(1)根据右手螺旋定则，将右手握住通电直导线，四根手指指向磁感线的环绕方向（从左向右看，磁场逆时针方向），则大拇指方向即为电流方向，电流向左；
(2)根据右手螺旋定则，大拇指方向是为磁场方向（垂直于纸面向外），则四根手指环绕方向即为电流方向，故电流为逆时针方向；
(3)因为小磁针N指向电源右端，所以螺线管右端为S极，根据右手螺旋定则判断，将右手握住螺线管，大拇指方向指向螺线管N极方向，则四根手指环绕方向即为电流方向，故电源右端为正极，左端为负极，从左向右看，螺线管中的电流为逆时针方向。