人教版 (2019)必修 第三册1 磁场 磁感线课堂检测

这是一份人教版 (2019)必修 第三册1 磁场 磁感线课堂检测，共16页。试卷主要包含了单选题，作图题等内容，欢迎下载使用。
13.1 磁场磁感线一、单选题（本大题共18小题）1.下列关于磁场的说法中，正确的是A. 只有磁铁周围才存在磁场
B. 磁场是假想的，不是客观存在的
C. 磁场只有在磁极与磁极、磁极和通电导线发生作用时才产生
D. 磁极与磁极之间、磁极与通电导线之间、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的【答案】【解析】不管是电磁铁还是永久磁体，或电流的周围都存在着磁场，故AC错误；
B.磁场是真实存在的一种物质，是客观存在的，故B错误；
D.磁场对放入磁场中的磁体有力的作用，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正确。
故选D。  
不管是电磁铁还是永久磁体的周围存在着磁场，磁场对放入磁场中的磁体有力的作用，它是真实存在的一种物质。磁场是客观存在的，磁感线是人为加上去的，磁体周围的磁感线都是从极出发，回到极。 2.中国宋代科学家沈括在梦溪笔谈中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。结合上述材料，下列说法正确的是A. 地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合
B. 地球内部不存在磁场，地磁南极在地理北极附近
C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D. 地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用【答案】【解析】解：、地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，且地球内部也存在磁场，由地磁场的南极指向地磁场的北极，故AB错误；
C、只有在赤道表面，地磁场方向才与地面平行，故C错误，
D、赤道表面处的地磁场与表面平行，射向地球赤道的带电宇宙射线粒子受到磁场力，故D正确
故选：。
地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，且地球内部也存在磁场，由于赤道附近有磁场存在，所以对运动电荷有力作用。
本题考查了地磁场的性质，要注意借助地磁场的磁场分布来分析地磁场对应的性质。
 3.两根相同的条形磁铁放在水平桌面上，把一个小磁针放在磁场中，静止时的、极指向如图所示．由此可以判断A. 和都是极 B. 和都是极
C. 为极，为极 D. 为极，为极【答案】【解析】
该题主要考查对磁感线及其特点的理解；在磁场中画一些曲线，用虚线或实线表示使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同且磁感线互不交叉，这些曲线叫磁感线。根据规定小磁针静止时极所指的方向为磁感线的方向，由小磁针所在位置的磁感线方向可知小磁针的极性位置．
【解答】
结合条形磁铁磁感线分布特点，根据规磁针静止时极所指的方向为磁感线的方向，由小磁针所在位置的磁感线方向可以判断，小磁针极靠近的极为极，小磁针极靠近的极为极，故答案C正确。
故选C。  4.如图所示，当电流通过线圈时，磁针将发生偏转，以下的判断正确的是     A. 当线圈通以沿顺时针方向的电流时，磁针极将指向读者
B. 当线圈通以沿逆时针方向的电流时，磁针极将指向读者
C. 当磁针极指向读者，线圈中电流沿逆时针方向
D. 不管磁针如何偏转，线圈中的电流总是沿顺时针方向【答案】【解析】
注意线圈外部的磁场是从线圈的极出来回到极，线圈内部的磁场是从线圈的极出来回到极．磁场中该点的磁体极受到磁力方向和该点的磁场方向相同。
【解答】
用右手握着通电线圈，四指指向电流的方向，大拇指所指的方向是通电线圈的极．当线圈通以沿顺时针方向的电流时，根据安培定则知，纸里是通电线圈的极，纸外是通电线圈的极．通电线圈内部的磁场是从极出来回到极，小磁针在通电螺线管的内部，小磁针极受到的磁力和磁场方向相同，小磁针极垂直指向纸里，当线圈通以沿逆时针方向的电流时，根据安培定则知，纸里是通电线圈的极，纸外是通电线圈的极．通电线圈内部的磁场是从极到极，小磁针在通电线圈的内部，小磁针极受到的磁力和磁场方向相同，小磁针极垂直指向纸外，故C正确。
故选C。  5.年，丹麦物理学家奥斯特做了一个很著名的实验，发现了电流的磁效应，该实验称做奥斯特实验，试从下面的选项中选出最容易观察出该实验现象的通电导线 A.  B.
C.  D. 【答案】【解析】在静止的小磁针上方，放一根与磁针平行的导线，给导线通电时磁针将偏转，说明了通电导体周围存在磁场。
导线不通电时，小磁针在地磁场的作用下指向南北方向，为了使实验现象明显，通电导线周围在小磁针处的磁场应为东西方向，根据安培定则分析。
【解答】
导线不通电时，小磁针在地磁场的作用下指向南北方向，为了使实验现象明显，通电导线周围在小磁针处的磁场应为东西方向，根据安培定则知导线的电流应沿南北方向，故A正确，BCD错误。
故选A。  6.如图所示，当导线中通有电流时，小磁针发生偏转．这个实验说明了A. 通电导线周围存在磁场            B. 通电导线周围存在电场
C. 电流通过导线时产生焦耳热        D. 电流越大，产生的磁场越强【答案】【解析】
本题是电流的磁效应实验，首先是由奥斯特观察到这个实验现象，从而即可求解。
电流磁效应的发现，揭开了人类研究电与磁之间联系的序幕，奥斯特的发现要记牢。
【解答】
当导线中有电流时，小磁针会发生偏转，说明电流能产生磁场，这种现象称为电流的磁效应，首先是由丹麦物理学家奥斯特观察到这个实验现象，故A正确，BCD错误；
故选A。  7.下列四个实验现象中，不能表明电流能产生磁场的是A. 甲图中，导线通电后磁针发生偏转
B. 乙图中，通电导线在磁场中受到力的作用
C. 丙图中，当电流方向相同时，导线相互靠近
D. 丁图中，当电流方向相反时，导线相互远离【答案】【解析】
磁场对放入其中的磁极或电流有力的作用，根据此性质可判断电流是否产生了磁场。
磁场与电场相似，我们无法直接感受，只能根据其性质进行分析判断。
【解答】
A.甲图中小磁针发生了偏转，说明小磁针受到了磁场的作用，故说明电流产生了磁场，故A正确；
B.乙图中由于导线中通以电流使导线受到了安培力的作用，不能说明电流产生了磁场，故B错误；
C.两导线相互靠近，是因为彼此处在了对方的磁场中，故说明了电流产生了磁场，故C正确；
D.两导线相互远离是因为彼此处在对方产生的磁场中，从而受到了安培力，故D正确；
本题选错误的，故选B。  8.下列关于磁场的相关判断和描述正确的是A. 甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实
B. 乙图中表示条形磁铁的磁感线从极出发，到极终止
C. 丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实
D. 丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实【答案】【解析】
应用安培定则判断出磁感线方向与磁场方向然后答题；磁感线是闭合的曲线，在磁铁外部磁感线由极指向极，在磁铁内部，磁感线由极指向极。
本题考查几种基本磁场以及安培定则的应用，知道磁感线的特点、应用安培定则即可解题；掌握基础知识是解题的前提，要注意基础知识的学习。
【解答】
A.根据安培定则，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，图甲所示两导线应相互排斥，故A错误；
B.磁感线是闭合曲线，在磁体内部从极指向极，故B错误；
C.根据安培定则可知，如图直导线下方有垂直纸面向里的磁场，极向纸面内转动，故C正确；
D.根据安培定则可知，如图环形导线内部有垂直纸面向外的磁场，极向纸面外转动，故D错误。
故选C。  9.如图所示，下列四幅图中，通电后实验现象描述正确的是A. 图中通电直导线下方的小磁针极向外转
B. 图中处于蹄形磁铁中的导体棒通电后向左摆动
C. 图中处于磁场中的导电液体将顺时针方向旋转
D. 图中下端刚好与水银液面接触的软弹簧通电后将上下振动【答案】【解析】
根据左手定则就可以判断出相互作用力方向；再由左手定则，可知，安培力与磁场方向关系，从而即可求解。
考查左手定则的应用，理解各实验的原理，并掌握安培力方向总垂直电流与磁场所构成的平面。
【解答】
A.根据安培定则可得，通电直导线下方的磁场方向向里，所以小磁针的极受力的方向向里，极向里偏转，故A错误；
B.依据左手定则，可知，蹄形磁铁中的导体棒通电后受到向右的安培力，所以向右摆动，故B错误；
C.根据左手定则，当接通电源时，电流方向由外沿着半径方向流向圆心，而磁场方向由下向上，那么液体受到逆时针方向 俯视安培力，故C错误；
D.当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定则知，各圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过程，故D正确；
故选D。  10.下列各图中，已标出电流和该电流产生的磁感线的方向，其中符合安培定则的是A. 通电直导线         B. 通有竖直向上电流的直导线
C. 通电线圈           D. 通电螺线管【答案】【解析】
解决本题的关键知道电流和周围磁场方向的关系，会通过安培定则进行判断．
【解答】
解：、由于电流方向垂直于纸面向外，根据安培定则知磁场方向为逆时针。故A错误。
B、由于电流的方向竖直向上，根据安培定则知，磁场方向应该右边垂直纸面向里，左边垂直纸面向外。故B错误。
C、从读者位置看，线框的电流方向为逆时针方向，根据安培定则知，磁场的方向向上。故C正确。
D、根据安培定则，螺线管内部的磁场方向向右。故D错误。
故选：。  11.在下列四个图中，关于通电直导线所受安培力以及通电导体周围的磁感线，正确的是A.  B.
C.  D. 【答案】【解析】
左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向；根据左手定则的内容判断安培力的方向。根据安培定则得出电流周围的磁场方向。
根据左手定则直接判断即可，凡是判断力的方向都是用左手，要熟练掌握，是一道考查基础的好题目。【解答】
A.根据左手定则可得：图中安培力的方向是垂直导线向上的，故A错误；
B.根据左手定则可得：安培力的方向应水平向左，故B正确；
C.根据安培定则可知，磁感线的与图中箭头方向相反，故C错误；
D.根据安培定则可知，图中磁场的方向应该为顺时针方向，故D错误。  12.磁感线是用来形象地描述磁场的曲线，下图分别描述的是条形磁铁．蹄形磁铁、通电直导线、环形电流的磁感线分布，其中正确的是A.  B.
C.  D. 【答案】【解析】根据磁体外部的磁感线从极到极，而内部是从极到极的，并依据安培定则，从而判定直导线与环形导线的电流方向与磁场方向的关系。考查安培定则的应用，注意与左手定则，及右手定则的区别，同时掌握磁体外部的磁感线从极到极，而内部是从极到极的。【解答】根据磁体外部的磁感线从极到极，而内部是从极到极的，可知，故AB均错误； 
C.根据安培定则，直导线的电流向下，则磁感线的方向俯视顺时针方向，故C错误；
D.根据安培定则，环形导线的电流方向与磁感线的方向关系如图所示，故D正确。
故选D。  13.将一个弹簧线圈俯视图为顺时针绕向的上端固定在铁架台上，下端浸入导电液体中足够深。弹簧线圈上端通过开关接蓄电池正极，与蓄电池负极相连的导线接浸入导电液体中，闭合开关，下列说法正确的是A. 点的磁场方向为垂直纸面向里
B. 点的磁场方向可能为竖直向上
C. 弹簧线圈内部磁场方向为竖直向上
D. 弹簧线圈通电后相邻导线之间作用力可能为排斥力【答案】【解析】
由安培定则可判断出弹簧线圈内部磁场方向为竖直向下，线圈外部磁场方向与所处位置有关。在弹簧线圈通电后相邻导线之间电流方向相同，为吸引力。
本题是安培定则和同向电流之间的相互作用力的考查，基础题目。
【解答】
A.根据电源的正负极可知，线圈中的电流方向，再根据安培定则可知，和点的磁场方向都是竖直向上，弹簧线圈内部磁场方向为竖直向下，故AC错误，B正确；
D.在弹簧线圈通电后相邻导线之间电流方向相同，为吸引力，故D错误；
故选B。  14.截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线，长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线，若中心直导线通入电流，四根平行直导线均通入电流，，电流方向如图所示，下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是A.  B.  C.  D. 【答案】【解析】解：根据安培定则可知，中心导线形成的磁场是以导线为圆心的圆，所以左边导线处的磁场方向竖直向上，根据左手定则可知，左边导线受力向右；右侧导线处的磁场方向竖直向下，由左手定则可知，右边导线受力向左，故左右方向上弹性长管是向里凹陷的；
同理可知，上边导线处的磁场水平向右，由左手定则可知，其受力向上；下边导线处的磁场水平向左，由左手定则可知，其受力向下；因此上下弹性长管是突出的；则可知发生的形变为，故C正确，ABD错误。
故选：。
明确题意，知道中间电流远大于外表导线中的电流，所以只需要考虑中心电流形成的磁场对四根外表面固定长直导线的安培力，根据安培定则确定各导线处的磁场方向，再根据左手定则确定受力方向即可确定形变方向。
本题考查左手定则以及安培定则的应用，要注意认真审题，知道四周固定导线的受力是来自由中心导线形成的磁场，不要考虑两边导线间的相互作用力。
 15.如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线和的电流大小分别为和，已知，方向均向上。若用和分别表示导线与受到的磁场力，则下列说法正确的是    A. 两根导线相互排斥
B. 为判断的方向，需要知道和的合磁场方向
C. 两个力的大小关系为
D. 仅增大电流，、会同时都增大【答案】【解析】
物体间力的作用是相互的，物体间的相互作用力大小相等；磁场是由通电导线产生的，一通电导线在另一导线电流的磁场中，会受到安培力作用，由安培定则判断出电流的磁场方向，然后由左手定则判断出安培力方向。
通电导线处于磁场中要受到安培力作用，可得：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥。
【解答】
A.由于两导线通的是同向电流，由安培定则可知，两导线相互吸引，故A错误；
B.为判断的方向，需要知道的磁场方向，故B错误；
C.通电导线在其周围产生磁场，通电导线在磁场中受到安培力作用，两导线所受安培力是作用力与反作用力，它们大小相等，故C错误；
D.仅增大电流，、会同时都增大，故D正确。
故选D。  16.如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为；现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向如图所示的电流后，台秤读数为；则以下说法正确的是A. 弹簧长度将变长 B. 弹簧长度将不变
C.  D. 【答案】【解析】
本题的关键是知道磁场对电流的作用的方向可以通过左手定则判断，然后根据作用力和反作用力的知识进行推理分析。
【解答】
磁铁的磁感线在它的外部是从极到极，因为长直导线在磁铁的中心偏左位置，所以此处的磁感线是斜向右上的，电流的方向垂直与纸面向里，根据左手定则，导线受磁铁给的安培力方向是斜向右下，
长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左上的；
将这个力在水平和竖直分解，因此光滑平板对磁铁支持力减小，，
由于在水平向左产生分力，所以弹簧产生压缩，弹簧长度将变短。
故选C。  17.如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时磁铁始终未动A. 磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用
B. 磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用
C. 磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用
D. 磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用【答案】【解析】
先判断电流所在位置的磁场方向，然后根据左手定则判断安培力方向；再根据牛顿第三定律得到磁体受力方向，最后对磁体受力分析，根据平衡条件判断。
本题关键先对电流分析，得到其受力方向，再结合牛顿第三定律和平衡条件分析磁体的受力情况。【解答】根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向，在根据左手定则判断安培力方向，如图：

根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向右下方；
选取磁铁为研究的对象，磁铁始终静止，根据平衡条件，可知通电后支持力变大，静摩擦力方向向左；
最后再根据牛顿第三定律，磁铁对桌面的压力增大。
故选C。  18.如图所示是早期发明的一种电流计，它是根据奥斯特实验现象中小磁针的偏转来计量电流的，缺点是精确度不高、易受外界干扰。接通电流前，位于环形导线中央的小磁针仅在地磁场的作用下处于静止状态，调整电流计的方位，使环形导线与小磁针共面。当给环形导线通以恒定电流后，小磁针偏转角；当给环形导线通以恒定电流时，小磁针偏转角。若已知环形电流圆心处的磁感应强度与通电电流成正比，则关于这种电流计，下列说法正确的是A. 该电流计的测量结果与地磁场的竖直分量有关
B. 该电流计在地球上不同位置使用时，所标刻度均相同
C. 小磁针偏转角满足关系式
D. 小磁针偏转角满足关系式【答案】【解析】本题通过环形电流的磁场与地磁场的叠加考查磁感应强度的矢量合成。解决本题的关键是构建物理模型。想要得到小磁针偏转角的关系式，首先要清楚小磁针是如何偏转的。在环形导线通电流前，小磁针处于静止状态且环形导线与小磁针共面。分析可知，地磁场的水平分量与环形导线未通电流时小磁针的方向相同，环形导线通电产生的磁场与环形导线未通电时小磁针的方向垂直，如解析图所示，可得出小磁针偏转角的关系式。【解答】
A.由于小磁针位于竖直支架上，只能在水平面内偏转，故地磁场的竖直分量对电流计测量结果无影响，故A错误；
B.环形电流产生的磁场与地磁场的水平分量叠加，会使小磁针在水平面内偏转一定的角度，如图：

分析可知，地磁场的水平分量方向与通电流前小磁针极的指向相同，恒定电流产生的磁场方向垂直于通电流前小磁针的方向，俯视图如图所示，故有，由于地球上不同位置处不同，故在不同位置使用时所标刻度不同，故B错误；
由于，故，故C错误，D正确。
故选D。   二、作图题（本大题共2小题）19.试在下图中，由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向。【答案】电流向下；逆时针；右进左出；下进上出【解析】右手螺旋定则又称为安培定则，内容为：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。先由电源的正负极确定电流的方向，再结合通电螺线管的右端为极，左端为极，再由右手螺旋定则得出线圈的电流的流向。
对于一个通电螺线管，只要知道电流的方向、线圈的绕法、螺旋管的、极这三个因素中的任意两个，我们就可以据安培定则判断出另一个，注意直导线时，大拇指指向为电流方向，而环形导线时，大拇指向为内部磁场方向。
故答案为：电流向下；逆时针；右进左出；下进上出。
 20.如图所示，已知下列各图中的电流方向，请画出相应的磁感线方向．【答案】解：电流方向竖直向上，由安培定则可知，磁场方向为逆时针；
电流为顺时针，根据安培定则可知，内部磁场向里，外部磁场向外；
根据安培定则可知，螺线管左侧为极，右侧为极；
根据安培定则可知，螺线管右侧为极，左侧为极；
根据安培定则可知，螺线管左侧为极，右侧为极
故对应的磁场方向如图所示；【解析】通电直导线的磁场可以由安培定则进行判断：用右手握住直导线，大拇指指向电流方向，四指弯曲的方向即为磁场的方向；
根据安培定则，即右手螺旋定则，可知，大拇指指向即为内部磁场方向，而环绕四指指向即为电流的方向．
通过本例既要掌握几种通电导体周围的磁场分布情况，又要熟练掌握安培定则，会分析通电电流产生的磁场分布规律是解题的关键．