高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 磁场 磁感线巩固练习

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 磁场 磁感线巩固练习，共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线受到的安培力方向（ ）
A．竖直向上B．竖直向下C．由南向北D．由西向东
2．下列说法中正确的是（ ）
A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点时N极受力方向相同
B．如果某空间中的某条电场线是直线，那么在该条电场线上各处的电场强度相同
C．电场线是电荷在电场中的运动轨迹
D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交
3．丹麦物理学家奥斯特在1820年通过实验发现电流磁效应，下列说法正确的是( )
A．奥斯特在实验中观察到电流磁效应，揭示了电磁感应定律
B．将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动
C．将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动
D．将直导线沿南北方向水平放置，把铜针(用铜制成的指针)放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，铜针一定会转动
4．下列表述符合物理学史的是（ ）
A．亚里士多德认为力是改变物体运动状态的原因
B．笛卡尔认为必须有力作用在物体上，物体才能运动
C．库仑精确地测量物体的带电量，进而探究得出库仑定律
D．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
5．如图所示，为同一水平直线上的三点，。两根长直导线垂直于纸面分别放置在和连线的中点，并分别通入大小为、方向垂直纸面向外和大小为I、方向垂直纸面向里的电流。已知通电长直导线在其周围某点处产生的磁场的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比，与导线中的电流大小成正比，则（ ）
A．两点的磁场方向相同
B．两点的磁场方向相反
C．b点的磁感应强度大小是a点的1.5倍
D．c点的磁感应强度大小与b点的相等
6．如图所示，当南北放置的直导线中通有电流时，其正下方与之平行的小磁针会发生偏转，这一现象在物理学中叫电流的磁效应。首先发现电流磁效应的物理学家是（ ）
A．法拉第B．奥斯特C．库仑D．麦克斯韦
7．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的．对磁场认识正确的是
A．磁感线有可能出现相交的情况
B．磁感线总是由N极出发指向S极
C．某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时N极所指方向一致
D．若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零
8．下面叙述符合物理学史实的是
A．伽利略通过理想实验总结出了惯性定律
B．牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量
C．安培首先发现了电流的磁效应
D．法拉第发现了电磁感应现象并最早引入电场线描述电场
9．四根完全相同的长直导线互相平行，它们的截面处于一个正方形abcd的四个顶点处，导线中通有方向如图所示的电流，若每根通电导线在正方形中心处产生的磁感应强度大小均为B，则正方形中点处实际磁感应强度的大小为（ ）
A．0B．2BC．2BD．B
10．磁体和磁体间、磁体和电流间、电流和电流间相互作用的示意图，以下不正确的是( )
A．磁体⇔磁场⇔磁体 B．磁体⇔磁场⇔电流
C．电流⇔电场⇔电流 D．电流⇔磁场⇔电流
11．一个磁场的磁感线如右图所示，一个小磁针被放入磁场中，则小磁针将
A．顺时针转动，最终停止B．向左移动
C．逆时针旋转，最终停止D．向右移动
12．下列说法中正确的是( )
A．磁感线可以表示磁场的方向和强弱
B．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极
C．磁铁能产生磁场，电流不能产生磁场
D．放入通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸的原则，小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极
二、多选题
13．在一根较长的铁钉上，用漆包线绕上两个线圈A、B，将线圈B的两端接在一起，并把CD段漆包线拉直沿南北方向放置在静止的小磁针的上方，如图所示．下列判断正确的是
A．开关闭合时，小磁针的N极垂直纸面向外转动
B．开关闭合时，小磁针的N极垂直纸面向里转动
C．开关断开时，小磁针的N极垂直纸面向里转动
D．开关断开时，小磁针的N极垂直纸面向外转动
14．三根平行的长直导线，分别通过一个等边三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直，点到三个顶点的距离相等，如图所示。已知中的电流强度之比为1:1:2，方向如图所示。若在处的磁感强度为，则下列说法中正确的是（ ）
A．点的磁感强度为B．点的磁场沿方向
C．导线受到的安培力沿方向D．导线受到的安培力方向与边平行
15．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置着一根长直流导线，电流方向指向读者， a、b、c、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（ ）
A．a、b 两点磁感应强度相同B．a 点磁感应强度最小
C．c、d 两点磁感应强度相同D．b 点磁感应强度最大
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．A
【详解】
地球表面附近赤道上空地磁场呈水平方向，由南向北，电流方向由西向东，由左手定则可判断导线受到的安培力方向竖直向上所以，A选项正确，BCD选项错误
故选A
2．A
【详解】
A．磁感线是为了描述磁场而引入的，它并不是客观存在的，但磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点时N极受力方向相同，故A正确；
B．为形象地描述场强的分布，在电场中人为地画出一些有方向的曲线，曲线上一点的切线方向表示该点场强的方向，电场线的疏密程度与该处场强大小成正比。如果某空间中的某条电场线是直线，由于不知道该条电场线周围的其它电场线分布情况，故该条电场线上各处的电场强度不一定相同，故B错误；
C．电场线不是电荷的运动轨迹。根据电场线方向能确定电荷的受力方向和加速度方向，不能确定电荷的速度方向、运动的轨迹。电场线是直线时，电荷运动速度与电场线平行，电荷运动轨迹与电场线重合，故C错误；
D．两个磁场叠加的区域，则两磁场的矢量和即为该区域实际磁场强度，只有一个方向，磁感线不可能相交，故D错误。
故选A。
3．C
【详解】
奥斯特在实验中观察到了电流的磁效应，而法拉第发现了电磁感应定律； 故A错误； 将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方时，小磁针所在位置的磁场方向可能与地磁场相同，故小磁针不一定会转动；故B错误； 将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，由于磁场沿东西方向，则小磁针一定会转动； 故C正确； 铜不具有磁性，故将导线放在上方不会受力的作用，故不会偏转；故D错误；故选C．
【点睛】
本题考查电流的磁场的性质，要注意能明确电磁场方向的判断，并掌握小磁针受力方向为该点磁场的方向．
4．D
【解析】
【详解】
亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就静止，故A错误；伽利略认为必须有力作用在物体上，物体才能运动，故B错误；库仑没有精确地测量物体的带电量，故C错误；根据物理学史可知，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，故D正确；
5．C
【详解】
根据题意可知，通电长直导线在距导线R处产生的磁场的磁感应强度
令
结合安培定则可知，连线中点的通电长直导线在a点产生的磁场方向竖直向下，大小为
在b点产生的磁场方向竖直向上，大小为
在c点产生的磁场方向竖直向上，大小为
同理可得连线中点的通电长直导线在a点产生的磁场方向竖直向上，大小为
在b点产生的磁场方向竖直向上，大小为
在c点产生的磁场方向竖直向下，大小为
分别将两通电长直导线在三点处的磁场进行矢量合成可得
方向竖直向下
方向竖直向上
根据以上分析，可判断出选项C正确，A、B、D错误。
故选C。
6．B
【详解】
首先发现电流磁效应的物理学家是奥斯特。
故选B。
7．C
【详解】
A、在磁场中某点的磁场只能有一个方向，即该点的磁感线的切线方向，如果磁感线相交，则该点磁场就有两个方向了；错误
B、在磁铁外部磁感线是由N极出发指向S极，在磁铁内部磁感线是由S极出发指向N极；错误
C、在磁场中，某点的磁场的方向是该点放置的小磁针静止时N极所指方向；正确
D、若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，可能磁场和通电导线是平行的；错误
故选C
【点睛】
磁感线是为了形象是描述磁场而引入的有方向的曲线，在磁体外部，磁感线是从N极发出，回到S极，小磁针放在磁场中，要受到磁场对它的作用力，N极受到力的方向就是该处磁场的方向．
8．D
【详解】
A.伽利略通过理想实验得出了力不是维持物体运动的原因，牛顿总结出了惯性定律；故A错误.
B.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量；故B错误.
C.奥斯特首先发现了电流的磁效应；故C错误.
D.法拉第发现了电磁感应现象并最早引入电场线描述电场；故D正确.
9．C
【详解】
根据右手螺旋定则，各电流产生的磁场的方向如图
bd导线电流产生磁场都沿左下方，而ac导线产生磁场都沿右下方，由于各电流产生的磁场的大小都是B，所以合磁场的方向沿角平分线的方向，大小等于2B
故选C。
10．C
【解析】电流、磁体周围都存在磁场，磁极之间、电流与电流之间的相互作用是通过磁场发生的， C错误．
11．A
【详解】
一个磁场的磁感线如图所示，一个小磁针被放入磁场中，由于小磁针N极所受力的方向就是磁场方向，根据磁场方向水平向右，则小磁针受到磁场力的方向水平向右，所以小磁针会沿顺时针转动，最终停止；
A．顺时针转动，最终停止，与结论相符，选项A正确；
B．向左移动，与结论不相符，选项B错误；
C．逆时针旋转，最终停止，与结论不相符，选项C错误；
D．向右移动，与结论不相符，选项D错误；
12．A
【解析】
A、磁感线可以表示磁场的强弱和方向，故A正确；
B、磁感线外部由N极指向S极，内部由S极指向N极，故B错误；
C、磁铁及电流都能产生磁场，故C错误；
D、将小磁针放入通电螺线管内部，小磁针N极指向磁感线的方向，故指向N极，故D错误；
点睛：在磁场中为了形象地表述磁场，我们引入了磁感线；磁感线的切线方向表示磁场的方向，疏密表示磁感线的强弱．
13．BD
【详解】
AB．开关闭合时，穿过线圈磁通量增加，根据楞次定律可知，线圈B中产生的感应电流流过CD的方向是从C到D，根据右手螺旋法则可知，其下方的磁场方向向里，则小磁针的N极垂直纸面向里转动，选项A错误，B正确；
CD．开关断开时，穿过线圈磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈B中产生的感应电流流过CD的方向是从D到C，根据右手螺旋法则可知，其下方的磁场方向向外，则小磁针的N极垂直纸面向外转动，选项C错误，D正确；
故选BD.
14．AC
【详解】
AB．根据右手螺旋定则，电流在点产生的磁场平行于向左，电流在点产生的磁场平行指向右下方，电流在点产生的磁场平行指向左下方，如图：
由于三根电流强度之比为1:1:2，到点的距离相同，所以产生的磁感应强度之比也是1:1:2，根据平行四边形定则，则点合场强的方向垂直斜向下，大小为3B。故A正确，B错误。
CD．根据矢量的合成可知，、在处的磁场一定垂直于向下，根据左手定则，结合矢量合成法则，导线受到的安培力方向沿方向，故C正确，D错误。
故选AC。
15．BD
【详解】
根据安培定则，直线电流的磁感应强度如图；根据平行四边形定则，a、b、c、d 各个点的磁场情况如图
A．a、b 两点磁感应强度大小不相等，方向也不一定相同，选项A错误；
B．a 点磁感应强度为两点之差的绝对值，最小，选项B正确；
C．c 点与 d 点合磁感应强度大小相等，方向不同，选项C错误；
D．b 点电磁感应强度等于两个磁感应强度的代数和，最大，选项D正确。
故选BD。
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。