2022届高考物理选择题专题强化训练：磁感线 地磁场(北京使用)

这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练：磁感线 地磁场(北京使用)，共14页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共26小题；共104分）
1. 如图所示，有一束电子沿 y 轴正方向移动，则在 z 轴上某点 P 的磁场方向是
A. 沿 x 轴正方向B. 沿 x 轴负方向C. 沿 z 轴正方向D. 沿 z 轴负方向

2. 如图所示，三根通电长直导线 P 、 Q 、 R 互相平行，垂直纸面放置，其间距均为 a，电流大小均为 I，方向垂直纸面向里（已知电流为 I 的长直导线产生的磁场中，距导线 r 处的磁感应强度 B=kIr，其中 k 为常数）。某时刻有一电子（质量为 m 、电荷量为 e ）正好经过原点 O，速度大小为 v，方向沿 y 轴正方向，则电子此时所受洛伦兹力
A. 方向垂直纸面向里，大小为 2evkI3a
B. 方向指向 x 轴正方向，大小为 2evkI3a
C. 方向垂直纸面向里，大小为 evkI3a
D. 方向指向 y 轴正方向，大小为 evkI3a

3. 如图，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线 A，A 与螺线管垂直，A 导线中的电流方向垂直纸面向里。闭合开关 S，A 受到通电螺线管产生的磁场的作用力的方向是
A. 竖直向上B. 竖直向下C. 水平向右D. 水平向左

4. 如图所示，通电长直导线旁有两平行固定金属导轨 M 、 N，上面搁有两根金属棒 ab 、 cd，现使棒 cd 向右运动，则金属棒 cd 向右运动的瞬间，电路中感应电流的方向及金属棒 ab 所受安培力的方向分别是
A. 顺时针方向，向右B. 顺时针方向，向左
C. 逆时针方向，向右D. 逆时针方向，向左

5. 月球表面周围没有空气，它对物体的引力仅为地球上的 16，月球表面没有磁场，根据这些特征，在月球上，图中的四种情况能够做到的是
A. B.
C. D.

6. 如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在条形磁铁 N 极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面。当线圈内通以图示方向的电流后，线圈的运动情况是
A. 向左运动B. 向右运动
C. 顺时针转动（从上往下看）D. 逆时针转动（从上往下看）

7. 一只阴极射线管，左侧不断有电子水平射出，若在管的正下方放一通电直导线 AB，当通入如图方向的电流时，电子的运动方向将
A. 向上偏转B. 向下偏转C. 向纸内偏转D. 向纸外偏转

8. 如图所示，在下列四种情况中，感应电流的方向判断正确的是
A. B.
C. D.

9. 来自太阳和其他星体的宇宙射线中含有大量高能带电粒子，若这些粒子都直接到达地面，将会对地球上的生命带来危害。但由于地磁场（如图所示）的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，使得很多高能带电粒子不能到达地面。若不考虑地磁偏角的影响，关于上述高能带电粒子在地磁场的作用下运动情况的判断，下列说法中正确的是
A. 若带电粒子带正电，且沿地球赤道平面射向地心，则由于地磁场的作用将向东偏转
B. 若带电粒子带正电，且沿地球赤道平面射向地心，则由于地磁场的作用将向北偏转
C. 若带电粒子带负电，且沿垂直地球赤道平面射向地心，则由于地磁场的作用将向南偏转
D. 若带电粒子沿垂直地球赤道平面射向地心，它可能在地磁场中做匀速圆周运动

10. 在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线绕法，如图所示，其道理是
A. 当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势相互抵消
B. 当电路中的电流变化时，两股导线中产生的感应电流相互抵消
C. 当电路中的电流变化时，电流的变化量相互抵消
D. 当电路中的电流变化时，两股导线中产生的磁通量相互抵消

11. 如图所示，一对大磁极，中间处可视为匀强磁场，上、下边缘处为非匀强磁场，一矩形导线框 abcd 保持水平，从两磁极间中心上方某处开始下落，并穿过磁场
A. 线框中有感应电流，方向是先 a→b→c→d→a 后 d→c→b→a→d
B. 线框中有感应电流，方向是先 d→c→b→a→d 后 a→b→c→d→a
C. 受磁场的作用，线框要发生转动
D. 线框中始终没有感应电流

12. 磁场中某区域的磁感线如图所示，则
A. a 、 b 两处的磁感应强度的大小不等，Ba>Bb
B. a 、 b 两处的磁感应强度的大小不等，BaC. 同一通电导线放在 a 处受力一定比放在 b 处受力大
D. 同一通电导线放在 a 处受力一定比放在 b 处受力小

13. 有两根长直导线 a 、 b 互相平行放置。如图所示为垂直于导线的截面图，在图示平面内，O 点为两根导线连线的中点，P 、 Q 为两导线连线中垂直线上关于 O 点对称等距的两点，若两导线中通有大小相等，方向相反的恒定电流 I。研究两直线电流产生的磁场，下列说法中正确的是
A. O 点磁感应强度为零
B. P 、 Q 两点磁感应强度方向相同
C. PO 段与 OQ 段磁感应强度方向相反
D. 将一正试探电荷从 P 沿 PQ 移到 Q 点，其受到的洛伦兹力方向始终垂直纸面

14. 如图所示，一条形磁铁竖直地自上而下穿过一个闭合线圈，则流过灵敏电流计的感应电流方向是
A. 始终由 a 流向 bB. 始终由 b 流向 a
C. 先由 a 流向 b，再由 b 流向 aD. 先由 b 流向 a，再由 a 流向 b

15. 科学家探索自然界的奥秘，要付出艰辛的努力。19 世纪，英国科学家法拉第经过 10 年坚持不懈的努力，发现了电磁感应现象。如图中可用于研究电磁感应现象的实验是
A. B.
C. D.

16. 19世纪20年代，以塞贝克（数学家）为代表的科学家已认识到，温度差会引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。则该假设中的电流方向是
A. 由西向东垂直磁子午线B. 由东向西垂直磁子午线
C. 由南向北沿磁子午线方向D. 由赤道向两极沿磁子午线方向

17. 关于磁感线的描述，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跟小磁针在该点静止时 N 极所指的方向一致
B. 磁感线总是从磁铁的 N 极出发，到 S 级终止的
C. 磁感线图中没有画磁感线的地方，表明该处没有磁场
D. 磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的

18. 下列说法中正确的是
A. 磁铁产生的磁场和运动电荷产生的磁场是两种不同的磁场
B. 磁铁的磁场和电流的磁场性质是一样的，且都是由运动电荷产生的
C. 只有电流才会产生磁场，带电物体的运动不会产生磁场
D. 磁铁对电流的作用力的性质与电流对电流的作用力的性质不同

19. 为了解释地球的磁性，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。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是
A. B.
C. D.

20. 如图所示，三根通电导线 Q 、 P 、 R 互相平行且通过正三角形的三个顶点，三根导线中电流的大小相等，方向垂直纸面向里，则导线 R 处的磁场方向是
A. 指向 y 轴负方向B. 指向 y 轴正方向
C. 指向 x 轴正方向D. 指向 x 轴负方向

21. 在同一平面有四根彼此绝缘的通电直导线，如图所示，四根导线中电流 I4=I3>I2>I1，要使 O 点磁场增强，则应切断导线中电流
A. I1 B. I2 C. I3 D. I4

22. 如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时
A. 小磁针N极向里转B. 小磁针N极向外转
C. 小磁针在纸面内向左摆动D. 小磁针在纸面内向右摆动

23. 如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的
A. 区域 ⅠB. 区域ⅡC. 区域 ⅢD. 区域Ⅳ

24. 如图所示，在载流直导线附近固定有两平行光滑导轨 A 、 B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两根可自由滑动的导体 ab 和 cd。当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体 ab 和 cd 的运动情况是
A. 一起向左运动B. 一起向右运动
C. 相背运动，相互远离D. 相向运动，相互靠近

25. 如图所示，三根相互平行的固定长直导线 L1 、 L2 和 L3 垂直纸面放置，直导线与纸面的交点及坐标原点 O 分别位于边长为 a 的正方形的四个顶点。L1 与 L3 中的电流均为 2I，方向均垂直纸面向里，L2 中的电流为 I，方向垂直纸面向外。已知在电流为 I 的长直导线的磁场中，距导线 r 处的磁感应强度 B=kIr，其中 k 为常数。某时刻有一电子正好经过原点 O 且速度方向垂直纸面向外，速度大小为 v，电子电荷量为 e，则该电子所受洛伦兹力
A. 方向与 y 轴正方向成 45∘ 角，大小为 32kIve2a
B. 方向与 y 轴负方向成 45∘ 角，大小为 52kIve2a
C. 方向与 y 轴正方向成 45∘ 角，大小为 52kIve2a
D. 方向与 y 轴负方向成 45∘ 角，大小为 32kIve2a

26. 如图所示，一矩形线框，从 abcd 位置移到 aʹbʹcʹdʹ 位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况，下列叙述正确的是（线框平行于纸面移动）
A. 一直增加
B. 一直减少
C. 先增加后减少
D. 先增加，再减少直到零，然后再增加，然后再减少

二、双项选择题（共3小题；共12分）
27. 下列说法正确的是
A. 小磁针放在一根通电直导线附近，小磁针没有转动，说明电流没有磁效应
B. 两根通电直导线相互垂直放置，解除固定后都发生转动，说明了电流的磁效应
C. 奥斯特发现的电流磁效应现象，首次揭示了电与磁的联系
D. 以上说法均错误

28. 如图所示是一种磁电式仪表的原理图，可以用它来测量电流的大小，P 是带指针的可以转动的、绕在铁芯上的线圈，P 置于磁场中，A 、 B 为两个接线柱。如果把两接线柱用导线连接起来，再拨动指针，这时连接两接线柱的导线中的感应电流方向应是
A. 将指针向右拨动时，电流方向由 A 指向 B
B. 将指针向右拨动时，电流方向由 B 指向 A
C. 将指针向左拨动时，电流方向由 A 指向 B
D. 将指针向左拨动时，电流方向由 B 指向 A

29. 如图所示，一束带电粒子沿水平方向的虚线飞过小磁针上方，并与小磁针方向平行，能使小磁针 N 极转向读者，那么这束带电粒子可能是
A. 向右飞的正离子B. 向左飞的负离子
C. 向右飞的负离子D. 向左飞的正离子

三、多项选择题（共1小题；共4分）
30. 正三角形 ABC 的三个顶点处分别固定有水平放置的长直导线，并通以图示方向的恒定电流，导线中的电流大小相等，三角形中心 O 点的磁感应强度大小为 B0，已知通电直导线在某点产生的磁感应强度与通电直导线的电流大小成正比，则下列说法正确的是
A. O 点处的磁感应强度方向竖直向下
B. B 、 C 处两导线中的电流在 O 点产生的合磁感应强度方向水平向左
C. B 处导线中的电流在 O 点产生的磁感应强度大小为 12B0
D. 将 A 处导线中的电流大小减半，则 O 点的磁感应强度大小为 34B0
答案
第一部分
1. B
【解析】电子带负电，沿 y 轴正方向移动时形成沿 y 轴负方向的电流，由安培定则可知，z 轴上 P 点的磁场方向沿 x 轴负方向，故选项B正确。
2. A
【解析】P 、 Q 两根导线到 O 点的距离相等，根据安培定则结合题意可知，它们在 O 点产生的磁场的磁感应强度方向相反，大小相等，相互抵消，所以 O 点的磁感应强度等于 R 在 O 点产生的磁场的磁感应强度，根据安培定则可知，其方向沿 x 轴负方向，RO=32a，其大小 B=KIr=2kI3a。根据左手定则可知，电子所受洛伦兹力方向垂直纸面向里，大小为 F=evB=2evkI3a，选项A正确，B、C、D错误。
3. A
【解析】首先根据安培定则判断出通电螺线管右端为 N 极，左端为 S 极，所以在 A 处产生的磁场方向水平向左。根据左手定则判断可知 A 受到通电螺线管产生的磁场的作用力的方向竖直向上，选项A正确，B、C、D错误。
4. A
【解析】首先由右手螺旋定则确定导轨处的磁场方向，如图所示，再用右手定则确定棒 cd 中的感应电流方向为从 c 到 d，故棒 ab 中的电流方向为从 b 到 a，最后根据左手定则确定棒 ab 所受的安培力方向向右。故正确的选项为A。
5. D
【解析】既然月球表面没有磁场，那么在月球上就不能用指南针定向，所以A不符合题意；月球表面周围没有空气，所以无法使用电风扇吹风，而声音的传播需要介质，所以B、C不符合题意，只有选项D符合题意。
6. A
【解析】环形电流可以等效为小磁针，根据右手螺旋定则可判知，线圈左侧相当于 S 极，根据异名磁极相吸，知线圈向左运动，选项A正确，B、C、D错误。
7. B
【解析】AB 中电流的方向由 B 向 A，由安培定则得到阴极射线管处的磁场方向垂直纸面向里；阴极射线管左侧不断有电子水平射出，由左手定则得电子所受洛伦兹力向下，故电子将向下偏转，选项B正确，A、C、D错误。
8. D
【解析】根据楞次定律结合安培定则，可知图A中感应电流应该与图示方向相反，选项A错误；图B中直导线右侧磁场方向向里，线圈向右运动时，产生与图示方向相反的感应电流，选项B错误；图C中磁铁向右运动时，线圈中产生的感应电流方向与图示方向相反，选项C错误；由右手定则可知，图D中产生的感应电流方向与图示方向相同，选项D正确。
9. A
10. D
11. D
12. A
13. B
14. D
15. C
16. B
【解析】地球内部磁场方向由北向南，由安培定则可判定电流方向。如图，从上往下看，由安培定则可知电流方向为顺时针方向，即自东向西。
17. A
【解析】A项是磁感线的定义，故正确；我们真正判断磁感应强度的方向一般是画磁感线的切线方向而不是利用小磁针；磁感线是闭合的，对于磁体的磁感线，在外部由 N 极到 S 极，在内部由 S 极到 N 极，是“无始无终”的闭合曲线，B项错；磁场中没有画磁感线的地方，并不那里没有磁场存在，因为我们不能将整个区域都画满线条，通过磁场中的任意一点总能而且只能画出一条磁感线，我们常常选择画出需要的条数，C项错；磁感线的形状可以用细铁屑来模拟，说明了磁感线描述磁场的科学性，但磁感线是一种假想曲线，实际上是不存在的，故D项错。
18. B
19. B
【解析】地磁场的 N 极在地理南极附近，地磁场的 S 极在地理北极附近。地球自转形成的环形电流在垂直于地轴的平面内，此电流形成的地磁 N 极在地理南极附近，因此用右手握住环形电流时，拇指应指向地理南极。因此，选项B正确。
20. C
【解析】由安培定则可知，P 在 R 处产生的磁场方向斜向右下且与水平方向成 30∘ 角，Q 在 R 处产生的磁场方向斜向右上且与水平方向成 30∘ 角，由于电流的大小相等，与 R 的距离相等，因此两磁场的磁感应强度的大小相等，由平行四边形定则可知，合磁场的方向水平向右，即指向 x 轴正方向，选项C正确。
21. D
【解析】由安培定则可以判断出 I1 、 I2 、 I3 在 O 点处产生的磁场均是向里的，只有 I4 在 O 点产生的磁场向外，会使合磁场减弱，所以只要切断 I4，就会使 O 点的磁场增强。
22. A
【解析】由安培定则可知，小磁针处的磁感线方向垂直纸面向里，所以小磁针N极将指向里，故A正确。
23. A
【解析】根据安培定则可判断出区域Ⅰ的磁场是一致且向里的。
24. D
【解析】根据右手螺旋定则知，通电直导线下方的磁场方向垂直纸面向里，导线中电流增强时，磁场增强，根据楞次定律结合安培定则可知，回路中的感应电流方向为 abdc，根据左手定则知，ab 所受安培力方向向右，cd 所受安培力方向向左，可知 ab 和 cd 相向运动，相互靠近，选项D正确，A 、B、C错误。
25. D
【解析】L1 、 L2 、 L3 三根导线中的电流在原点 O 处产生磁场的磁感应强度大小分别为 B1=k2Ia 、 B2=kI2a 、 B3=k2Ia，方向如图，则三根导线中的电流在 O 处产生合磁场的磁感应强度 B=2B1−B2=32kI2a，方向与 y 轴正方向成 45∘ 角。电子经过原点 O 且速度方向垂直纸面向外，速度大小为 v，据左手定则知，其所受洛伦兹力方向与 y 轴负方向成 45∘ 角，大小为 F=evB=32kIve2a，选项D正确。
26. D
【解析】离导线越近，磁场越强，当线框从左向右靠近导线的过程中，穿过线框的磁通量增大，当线框跨在档线上向右运动时，磁通量减小，当导线在线框正中央时，磁通量为零，从该位置向右，磁通量又增大，当线框离开导线向右运动的过程中，磁通量又减小；故ABC错误，D正确。
第二部分
27. B， C
【解析】把小磁针放在电流周围，如果小磁针 N 极方向正好与该处电流磁场方向一致，小磁针不转动，不能说明电流没有磁效应，选项A错；
两根相互垂直放置的通电直导线都发生转动，说明了电流的磁效应，选项B对，选项D错；
奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，选项C对。
28. B， C
29. C， D
【解析】带电粒子沿水平方向的虚线飞过小磁针上方，并与小磁针方向平行，能使小磁针 N 极转向读者。可知电流的磁场在小磁针所在处是垂直于纸面指向读者的。
依据安培定则可得，电流的方向水平向左。因此，如果这束带电粒子是正离子，则向左飞行；如果是负离子，则向右飞行。
第三部分
30. B， C， D
【解析】根据安培定则可知，A 处导线中的电流在 O 点产生的磁感应强度 BA 、 B 处导线中的电流在 O 点产生的磁感应强度 BB 和 C 处导线中的电流在 O 点产生的磁感应强度 BC 方向如图所示，由于各导线中的电流大小相等，它们在 O 点处产生的磁感应强度的大小相等，设为 B1，根据平行四边形定则以及几何关系可知，O 点处的合磁感应强度的大小 B0=B1+2B1cs60∘=2B1，方向水平向左，解得 B 处导线中的电流在 O 点产生的磁感应强度大小为 B1=12B0，选项A错误，C正确；根据平行四边形定则可知，B 、 C 处两导线中的电流在 O 点产生的合磁感应强度方向水平向左，选项B正确；将 A 处导线中的电流大小减半，根据通电直导线在某点产生的磁感应强度与通电直导线的电流大小成正比可知，A 处导线中的电流在 O 点产生的磁感应强度大小变为 14B0，根据平行四边形定则可知，O 点的磁感应强度大小变为 34B0，选项D正确。