物理必修 第三册1 磁场 磁感线课时作业

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2021-2022学年度高二物理第十三章电磁感应与电磁波初步第一节磁场磁感线（四）必修第三册（人教版2019）未命名  一、单选题1．下列现象中，属于电磁感应现象的是（　　）A．磁铁吸引铁钉B．电流周围产生磁场C．变化的磁场使闭合导体中产生感应电流D．铁棒在磁场中被磁化2．下面四幅图展示了一些物理学的应用，下列说法正确的是（　　）
 A．甲图，其工作原理是线圈通以变化电流后，在锅体中产生涡流，进而发热工作B．乙图，它可以指示南北方向，其工作原理是由于指针受到重力作用C．丙图，其内部用包含金属丝的织物制成，因为金属丝很坚韧，有利于保护人体D．丁图，在运输途中为防止指针猛烈偏转而损坏，会将其正负接线柱用导线连接，这是利用了电磁感应中的电磁驱动现象3．关于磁感线的说法不正确的是（     ）A．直线电流产生的磁场的磁感线是闭合的曲线B．永久磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止C．磁感线是一种假想的曲线，可以用它来形象地描述磁场的强弱和方向D．空间任意两条磁感线不相交4．库仑通过实验研究电荷间的作用力与距离、电荷量的关系时，先保持电荷量不变，寻找作用力与电荷间距离的关系；再保持距离不变，寻找作用力与电荷量的关系。这种研究方法常被称为“控制变量法”。下列应用了控制变量法的实验是（　　）A．验证机械能守恒定律B．探究力的平行四边形定则C．探究加速度与力、质量的关系D．探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律5．关于磁感线，下列说法中正确的是A．磁感线是磁场中客观存在的曲线B．磁感线上每一点的切线方向就是该处的磁场方向C．在磁场中由小铁屑的排列形成的曲线就是磁感线D．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止6．在物理学发展过程中，有许多伟大的科学家做出了巨大贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（　　）A．楞次认为感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B．奥斯特首先发现了电流磁效应，并首先发现了磁场对电流的作用规律C．法拉第由通电螺线管外部的磁场和条形磁铁的磁场的相似性提出了分子电流假说，解释了磁现象的电本质D．库仑用“扭秤”实验精确测定了元电荷e的值7．在人类对物质运动规律的认识过程中，许多物理学家大胆猜想、勇于质疑，取得了辉煌的成就，下列有关科学家及其贡献的描述中符合历史事实的是（　　）A．库仑提出了场的概念，并用电力线和磁感线形象地描述电场和磁场B．卡文迪许通过实验测量了物体间的引力并确定了引力常量的值，验证了牛顿的万有引力定律C．在安培发现电流磁效应的实验中，应该将导线沿南北方向、平行于小磁针放置，给导线通电，发现小磁针偏转明显D．法拉第由通电螺线管外部的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，解释了磁现象的电本质8．如图所示，有一根直导线上通以恒定电流I，方向垂直指向纸内，且和水平向右的匀强磁场B垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最小的点是（）A．a点B．b点C．c点D．d点9．在建立磁场和磁感线的概念时，先引入电场和电场线，这种处理物理问题的方法都属于（     ）A．控制变量的方法 B．观察、实验的方法C．等效替代的方法 D．类比的方法10．关于电场和磁场、电场线和磁感线，下列说法正确的是（    ）A．电场和磁场都是假想的，不是客观存在B．在电场中的电荷一定受到电场力的作用，在磁场中的运动电荷一定受到磁场力的作用C．电场线和磁感线是为了形象描述场的强弱和方向而人为引入的D．电场线发源于正电荷，磁感线发源于N级11．以下有关电场和磁场的叙述中，正确的是（    ）A．电场和磁场都是物质存在的一种形式B．电场线和磁感线都是客观存在的C．电场线和磁感线都是不封闭的曲线D．电场线和磁感线都只能是平行的直线12．如图所示，在等腰直角三角形ABC的A点和B点分别固定一垂直纸面向外和向里的无限长通电直导线，其电流强度分别IA和IB，∠BAC=45°，通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度大小B=，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线中的电流强度。当一小磁针在C点N极所受磁场力方向沿BC方向时，两直导线的电流强度IB和IA之比为（　　）A． B． C． D． 二、多选题13．下列现象中，能表明电和磁有联系的是A．摩擦起电B．两块磁铁相互吸引或排斥C．小磁针靠近通电导线时偏转D．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流14．下列现象中，能表明电和磁有联系的是A．摩擦起电B．两块磁铁相互吸引或排斥C．小磁针靠近通电导线时偏转D．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流15．两根长直导线a、b平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图，图中O点为两根导线连线ab的中点，M、N为ab的中垂线上的两点且与a、b等距，两导线中通有等大、同向的恒定电流，已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比，则下列说法中正确的是(  )A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C．O点的磁感应强度为零D．若在N点放一小磁针，静止时其北极沿ON指向O点  三、解答题16．铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图所示，则铁环中心点的磁场方向如何？17．奥斯特发现电流磁效应的实验示意图如图所示。他将导线沿南北方向放置在小磁针的上方时，磁针转动了。请简述磁针能够转动的原因。
参考答案1．C【详解】A．磁铁吸引铁钉是磁场的性质，故A错误；
B．电场产生磁场属于电流的磁效应，故B错误；
C．变化的磁场使导体中产生感应电流，属于电磁感应现象，故C正确；
D．铁棒在磁场中被磁化是属于磁场的性质，故D错误；
故选C。2．A【详解】A．甲图，其工作原理是线圈通以变化电流后，在锅体中产生涡流，进而发热工作，A正确；B．乙图，它可以指示南北方向，其工作原理是由于指针受到地磁场的作用力，B错误；C．丙图，电工服不应含金属丝，内部用包含金属丝的织物制成的服装应作为防辐射服，有静电屏蔽作用，C错误；D．丁图，在运输途中为防止指针猛烈偏转而损坏，会将其正负接线柱用导线连接，这是利用了电磁感应中的电磁阻尼现象，D错误。故选A。3．B【详解】A、不论是直流还是交流，磁感线是闭合曲线，故A正确；B、磁体外部磁感线是从N极到S极，而内部是从S极到N极，故B错误；C、磁感线是一种假想的曲线，可以用它来形象地描述磁场的强弱和方向，磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向，故C正确；D、任意两条磁感线不相交，若磁感线相交，则交点就有两个切线方向，磁感线上某点的切线方向即是该点磁感应强度的方向，这与该点磁感应强度只有一个确定的方向相矛盾，故D正确；不正确的故选B．4．C【详解】A．验证机械能守恒定律采用的是重力势能的改变量等于动能的改变量，不涉及控制变量法；故A错误；B．探究力的平行四边形定则时，采用的是等效替代法；故B错误；C．探究加速度与力、质量的关系时，要分别研究加速度与力、加速度与质量的关系；故应控制变量；故C正确；D．探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律时，不需要控制变量；故D错误。故选C。5．B【详解】A. 磁场是客观存在的，磁感线是假想的，故A错误；B.根据磁感线的定义可知，磁感线上每一点的切线方向就是该处的磁场方向，故B正确。C. 磁感线并不是实际存在的曲线，铁屑在磁场中的分布所形成的曲线可模拟磁感线的分布，但不就是磁感线。故C错误。D. 磁感线在磁体的外部从N极到S极，在磁体内部是从S极到N极，故D错误；6．A【详解】A．根据楞次定律可知，楞次认为感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故A正确；B．奥斯特首先发现了电流磁效应，安培首先发现了磁场对电流的作用规律，故B错误；C．安培由通电螺线管外部的磁场和条形磁铁的磁场的相似性提出了分子电流假说，解释了磁现象的电本质，故C错误；D．密立根用油滴实验精确测定了元电荷e的值，故D错误。故选A。7．B【详解】A．法拉第提出了场的概念，并用电力线和磁感线形象地描述电场和磁场，故A错误；B．卡文迪许通过实验测量了物体间的引力并确定了引力常量的值，验证了牛顿的万有引力定律，符合历史事实，故B正确；C．在奥斯特发现电流磁效应的实验中，应该将导线沿南北方向、平行于小磁针放置，给导线通电，发现小磁针偏转明显，故C错误；D．安培由通电螺线管外部的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，解释了磁现象的电本质，故D错误。故选B。8．C【详解】如图；
在a点，通电导线产生的磁场与匀强磁场的方向相同，叠加后磁感应强度数值最大；
在c点，通电导线产生的磁场与匀强磁场的方向相反，叠加后磁感应强度数值最小。
A．a点，与结论不相符，选项A错误；B．b点，与结论不相符，选项B错误；C．c点，与结论相符，选项C正确；D．d点，与结论不相符，选项D错误；9．D【分析】磁场和电场既看不见，又摸不到，法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象，引入电场线和磁感线来描述电场和磁场，由此加深了人们对电场与磁场的理解．磁场和电场有很多的相似性．【详解】磁场和电场既看不见，又摸不到，它们有很多的相似性．在建立磁场和磁感线的概念时，先引入电场和电场线，这种处理物理问题的方法都属于类比的方法．故选D．【点睛】该题考查常见的物理方法，是常识性的知识点的内容，对于物理学的常见的物理方法等要加强记忆，多多积累．10．C【详解】A．磁场和电场一样，都是客观存在的真实的物质，是一种特殊的物质形态，故A错误；B．在电场中的电荷一定受到电场力的作用，在磁场中的运动电荷不一定受到磁场力的作用，要看磁场的方向与电荷运动的方向是否有一定的夹角，故B错误；C．电场线和磁感线是为了形象描述场的强弱和方向而人为引入的，是虚拟的，故C正确；D．电场线发源于正电荷或无穷远，磁感线发源于N级，故D错误。故选C。11．A【详解】A.电场和磁场都是客观存在的一种物质，都具有物质性；故A正确；B.电场线和磁感线都是人们假象出来的曲线，不是客观存在的，故B错误；C.电场线是发散的曲线，磁感线是闭合的曲线，故C错误；D.电场线和磁感线可以是直线也可以是曲线，故D错误；故选择：A；12．A【详解】小磁针在C点N极所受磁场力方向沿BC方向，则C处磁场方向水平向右，由安培定则可知，两直线电流在C处产生的磁场方向如图所示由几何知识可知θ=45°，rB=BC，rA=BC=rB由图可知直线电流产生的磁感应强度联立解得故选A。13．CD【解析】【详解】摩擦起电说明有电子从一个物体转移到另一个物体；两块磁铁相互吸引或排斥，说明磁铁间通过磁场有力的作用；小磁针靠近通电导线时偏转，说明通电导线可以产生磁场；磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流，说明磁场可以产生电流．可见，CD能表明电和磁有联系．14．CD【解析】【详解】摩擦起电说明有电子从一个物体转移到另一个物体；两块磁铁相互吸引或排斥，说明磁铁间通过磁场有力的作用；小磁针靠近通电导线时偏转，说明通电导线可以产生磁场；磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流，说明磁场可以产生电流．可见，CD能表明电和磁有联系．15．BC【详解】AB．由于磁场是矢量，叠加满足平行四边形定则，根据右手螺旋定则和磁场叠加原理可知，M点磁场方向垂直于MN向下，N点场方向垂直于MN向上，因此B正确，A错误；C．两根导线在O点产生的场强大小相等，方向相反，合场强等于零，C正确；D．若在N点放一小磁针，N极的方向就是该点磁感强度的方向，因此静止时其北极沿MN指向上方，D错误。故选BC。16．向下。【详解】根据安培定则得左侧线圈中的磁场的方向下边是S极，上边是N极，右侧的线圈中的磁场下边是S极，上边是N极，所以铁环环内的磁场方向从上向下。17．导线沿南北方向放置，根据安培定则，电流产生的磁场方向沿东西方向，地球磁场方向沿南北方向，合磁场偏离南北方向，当导线中的电流等于零时，小磁针在地球磁场的作用下指向南北方向，当导线中的电流不等于零时，小磁针将与合磁场方向共线，发生偏转。【详解】导线沿南北方向放置，根据安培定则，电流产生的磁场方向沿东西方向，地球磁场方向沿南北方向，合磁场偏离南北方向，当导线中的电流等于零时，小磁针在地球磁场的作用下指向南北方向，当导线中的电流不等于零时，小磁针将与合磁场方向共线，发生偏转。