高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 磁场 磁感线精品复习练习题

人教版必修第三册 13.1. 磁场 磁感线

一、单选题

1．下列说法正确的是（   ）

A．说明导体电阻与导体两端的电压、通过导体的电流有关

B．由可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关

C．由可知，如果带电荷量为1C的正电荷从点移动到点电场力做功为1J，则两点间的电势差为1V

D．磁感线起始于极，终止于极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷

2．下列关于电场线和磁感线的说法不正确的是（　　）

A．都是闭合曲线 B．都是假想的线

C．都不会相交 D．都用疏密表示场的强弱

3．下列对磁感线的描述正确的是（　　）

A．磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止

B．磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向

C．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管的南极

D．通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆

4．下列说法中，正确的是（   ）

A．只有体积很小的带电体才能看做点电荷

B．在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大

C．奥斯特发现了电流可以产生磁场

D．凡计算两个电荷间的相互作用力，就可以使用公式

5．下图为家用燃气灶意外熄火断气保护装置的原理示意图，其核心部件是热电偶，当热电偶热端受热时，因冷、热两端有温度差，在A、B两电极间产生电势差，使得热电偶成为一个电源，让与其连接的电磁铁吸住衔铁，保持弹簧处于压缩、燃气进气口被打开的状态，若炉火意外熄灭，热电偶失去温差停止供电，电磁铁失去磁性，活塞在弹簧作用下关闭进气口，防止燃气外泄。如果热电偶供电时电极A的电势比B的高，则此时（　　）

A．热电偶内部电流方向由A流向B

B．电子在热电偶内部由A向B运动，其电势能增加

C．电磁铁内部磁场方向由C指向D

D．热电偶供电时将机械能转化为电能

6．宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”，磁感应强度相当于地磁场的1000万亿倍，磁感线分布类似于地磁场，下列有关“磁星”的磁场说法正确的是（　　）

A．“磁星”内部不存在磁场

B．“磁星”表面可以找到磁通量为零的闭合区域

C．“磁星”表面任意位置的磁场方向都与星体表面平行

D．“磁星”附近磁感线非常密集，导致部分磁感线可能相交

7．原来静止的可以自由转动的小磁针如图所示，当一束带负电的粒子沿水平方向从左向右飞过小磁针的下方时，小磁针的极将（　　）

A．向纸内偏转 B．向纸外偏转

C．向下偏转 D．向上偏转

8．关于物理学史，下列说法中正确的是（   ）

A．元电荷e的数值最早是由物理学家库仑测得的

B．奥斯特提出了分子电流假说

C．安培首先发现通电导线周围存在磁场

D．法拉第不仅提出了场的概念，而且采用了一个简洁的方法来描述电场即画电场线

9．法拉第是19世纪最伟大的实验物理学家之一，他对电磁学的卓越贡献如同伽利略、牛顿对力学的贡献一样，具有划时代的意义，下列有关法拉第的科学贡献的说法中不正确的是（　　）

A．发现电磁感应现象

B．提出场的概念解释电磁作用本质

C．提出分子电流假说

D．用场线形象描述电场和磁场

10．研究发现通电长直导线周围的磁场的磁感应强度大小与电流强度成正比，与到导线的距离成反比。如图所示，两根互相垂直的长直导线、放置于同一平面内，导线通以向上的电流，导线通以向右的电流，中电流是中电流的2倍。、是平面内的两点，点到导线的距离为，到导线的距离为；点到导线的距离为，到导线的距离为。若点的磁感应强度大小为，则点的磁感应强度（　　）

A．大小为，方向垂直纸面向里 B．大小为，方向垂直纸面向里

C．大小为，方向垂直纸面向外 D．大小为，方向垂直纸面向外

11．如图所示，由对称性关系，关于图中a、b两点（分别为各圆的圆心）的磁感应强度的大小关系和a处磁感应强度的方向，下列说法正确的是（　　）

A．，Ba垂直纸面向外 B．，Ba垂直纸面向外

C．，Ba垂直纸面向里 D．，Ba垂直纸面向里

12．如图所示，涉及物理学史上的四个重大发现，其中说法正确的是（　　）

A．库仑利用图甲实验精确测出了静电力常量k的值

B．法拉第利用图乙实验，发现了电流周围存在磁场

C．牛顿根据图丙理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因

D．伽利略利用图丁实验，总结出：自由落体运动是匀变速直线运动

13．判断下列关于磁感线的说法，正确的是（　　）

A．磁感线是真实存在的 B．实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线

C．磁感线是一种物理模型，并不真实存在 D．磁感线自N极起，终止于S极

14．下列有关物理学史的说法，正确的是（　　）

A．库仑发现了电流的磁效应 B．法拉第提出了电荷周围存在电场

C．库仑测出了元电荷的电量 D．奥斯特提出了分子电流假说

15．如图，在带正电的橡胶圆盘附近悬挂一根小磁针，磁针静止时南北极均在圆盘中心轴延长线上。现驱动圆盘绕中心轴高速旋转，发现小磁针带动悬线偏离竖直方向。下列说法正确的是（　　）

A．悬线偏离的原因是圆盘周围产生了磁场 B．悬线偏离的原因是圆盘周围存在电场

C．仅改变圆盘所带电荷的电性，悬线偏离方向不变 D．仅改变圆盘的转动方向，悬线偏离方向不变

二、填空题

16．如图所示，一束电子沿水平直线飞过小磁针的正上方，小磁针的N极向纸内转，则电子飞行的方向__________．

17．说出图中电源的正负极_________。（填（左正，右负或者左负，右正））

18．小明根据“磁体对周围小磁针的力的作用，不需要接触，说明磁体周围存在磁场”类比得出：地球周围存在“重力”场。用假想的线描述重力场，如下图所示，最合理的是：_____；物体在月球上的重力大约是地球上的六分之一，说明月球附近的重力场比地球附近的重力场_____（选填“强”或“弱”）。

三、解答题

19．标出图中各小磁针的N、S极。

20．如图所示，小磁针静止在通电螺线管的内部，请分别标出通电螺线管磁场方向和小磁针的南北极。

21．如图所示，质量为m的一枚大头针用细线系住，被磁铁吸引保持静止，此时线与竖直方向的夹角为θ，问

(1)能否求得此时细线的拉力？

(2)现用燃烧的火柴给大头针加热，会有何变化？请说明原因。

22．如图所示，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向。

参考答案：

1．C

【详解】

A．导体电阻与导体两端的电压、通过导体的电流无关，A错误；

B．由

可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关，B错误；

C．由公式

可知，如果带电荷量为1C的正电荷从A点移动到点电场力做功为1J，则两点间的电势差为1V，C正确；

D．电场线起始于正电荷，终止于负电荷，磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，在内部则是从S极回到N极，D错误。

故选C。

2．A

【详解】

A．磁感线是闭合曲线，电场线不是闭合曲线，故A错误；

B．电场线和磁感线都是为了描述场而假想的线，实际并不存在，故B正确；

C．由于磁感线和电场线或它们的切线方向分别表示磁感应强度和电场强度的方向，而某点磁感应强度或电场强度的方向是唯一的，所以磁感线和电场线都不会相交，故C正确；

D．磁感线和电场线都用疏密表示场的强弱，故D正确。

本题选错误的，故选A。

3．B

【详解】

A．磁感线在磁体的外部从磁体的N极到S极，在内部由S极到N极，选项A错误；

B．磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，选项B正确；

C．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向与螺线管内部磁感线方向相同，即指向螺线管的N极，选项C错误；

D．根据安培定则可知，直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，且这些同心圆都在跟导线垂直的平面上，但不是等间距同心圆；故D错误；

故选B。

4．C

【详解】

A．当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，带电体就能看作点电荷，则体积很小的带电体不一定能看做点电荷，故A错误；

B．在电场中，电势高的地方，正电荷在该点具有的电势能就大，选项B错误；

C．奥斯特发现了电流可以产生磁场，选项C正确；

D．库仑定律适用于真空中的点电荷，选项D错误。

故选C。

5．B

【详解】

AB．热电偶内部电流方向由B流向A，电子在热电偶内部由A向B运动，其电势能增加，故A错误，B正确；

C．根据安培定则可知电磁铁C为N极，D为S极，所以内部磁场方向由D指向C，故C错误；

D．热电偶供电时将内能转化为电能，故D错误。

故选B。

6．B

【详解】

A．因为磁感线不中断，所以“磁星”内部也存在磁场，A错误；

B．如图所示，通过直线AB的平面将磁星的表面等分为左右两部分，左表面和右表面的磁通量均等于零，B正确；

C． “磁星”表面磁场极处，磁场方向与星体表面一定不平行，C错误；

D．如果两条磁感线相交，那么交点处的磁场就有两个方向，与实际不相符，所以“磁星”附近磁感线非常密集，磁感线也不可能相交，D错误。

故选B。

7．A

【详解】

带负电的粒子水平从左向右飞过，电流方向从右向左，根据安培定则知，小磁针所处位置的磁感应强度的方向垂直纸面向里，所以小磁针的极将向内偏转。

故选A。

8．D

【详解】

A．元电荷e的数值最早是由物理学家密立根测得的，故A错误；

B．分子电流假说是安培提出的，故B错误；

C．首先发现通电导线周围存在磁场的是奥斯特，故C错误；

D．法拉第不仅提出了场的概念，而且采用了一个简洁的方法来描述电场即画电场线，故D正确。

故选D。

9．C

【详解】

A．法拉第通过实验最先发现电磁感应现象，故A正确；

B．法拉第引入了场的概念，并以此解释电磁间的相互作用，故B正确；

C．安培提出分子电流假说，故C错误；

D．法拉第引入了电场线和磁感线，用场线形象描述电场和磁场，故D正确。

本题选不正确的，故选C。

10．A

【详解】

由题意可知

由安培定则可知ab两导线在Q点的磁场方向均垂直纸面向里，则

由安培定则可知a导线在P点的磁场方向垂直纸面向外，b导线在P点的磁场方向垂直纸面向里，则

解得

方向垂直纸面向里。

故选A。

11．A

【详解】

设大圆和小圆在圆心处的磁场分别为B大、B小，根据安培定则和叠加原理得

Ba方向垂直纸面向外

Bb方向垂直纸面向里

所以，Ba方向垂直纸面向外。

故选A。

12．D

【详解】

A．库仑利用图甲实验发现了库仑定律，但是由于当时电量的单位（库仑）并没有得到定义，他并没有能够测出静电力常量的数值，故A错误；

B．奥斯特利用图乙实验，发现了电流周围存在磁场，故B错误；

C．伽利略根据图丙理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因，C错误；

D．伽利略利用图丁实验，总结出自由落体运动是匀变速直线运动，D正确。

故选D。

13．C

【详解】

A．磁感线是为了描述磁场分布而引入的，不是真实存在的，故A错误；

B．实验中观察到的铁屑的分布只是模拟磁感线的形状，不是磁感线，磁感线实际是不存在的，是看不到的，故B错误；

C．磁感线是为了便于研究，人们假想出来的，是一种物理模型，不是真实存在的，故C正确；

D．在磁体的内部，磁感线从磁体的S出发回到N极；而外部则是从磁体的N极出发回到S极，构成闭合曲线，故D错误。

故选C。

14．B

【详解】

A．奥斯特发现了电流的磁效应，A错误；

B．法拉第提出了电荷周围存在电场，B正确；

C．密立根通过油滴实验测出了元电荷的电量，C错误；

D．安培提出了分子电流假说，D错误。

故选B。

15．A

【详解】

AB．由题意可知，磁针受到磁场力的作用，原因是由于电荷的定向移动，从而形成电流，而电流周围会产生磁场，故A正确，B错误；

C．仅改变圆盘所带电荷的电性，圆盘的转动方向不变，那么电流产生磁场方向与之前的相反，则小磁针的偏转方向也与之前的相反，小磁针的偏转方向发生变化，故C错误；

D．仅改变圆盘的转动方向，那么电流产生磁场方向与之前的相反，则小磁针的偏转方向也与之前的相反，故D错误。

故选A。

16．向左

【详解】

[1]小磁针的N极向纸内偏转，S极向外偏转，因此在粒子下方磁场方向向里，根据安培定则可知电流方向向右，因电子带负电，则向左飞行。

17．左负，右正

【详解】

因螺线管的右端为S极，左端是N极，根据右手螺旋定则可知，电源的右端为正极，左端为负极。

18．     A     弱

考查场物质。

【详解】

[1]．在磁场中，小磁针受力方向为磁感线的切线方向； 而重力的方向竖直向下，基本上指向地心的方向，类比可知，图A最有可能是“重力场”；

[2]．由题知，如果用同一物体受到重力的大小来表示“重力”场的强弱，即重力越大，重力场越强，因同一物体在月球上受到的重力大约是地球的六分之一，说明同一物体在地球上的重力较大，即月球附近的“重力”比地球附近的“重力”场场弱。

19．如下图所示。

【详解】

根据直线电流磁场方向的判断（右手螺旋定则），可知形电流周围磁感线为顺时针方向，即小磁针N极方向。根据通电螺线管磁场方向的判断（右手螺旋定则），可知小磁针处于从左侧N极指向右侧S极的磁感线作用中。

20．

【详解】

根据安培定则可判断螺线管的磁场方向如图；小磁针的N极指向与磁场方向相同；

21．(1)无法求得；(2)大头针的磁性会减弱甚至消失，磁铁对它的吸引力减小甚至消失，理由见解析

【详解】

(1)大头针静止时受重力、细线的拉力和磁铁的吸引力而处于平衡状态，但由于磁铁的吸引力大小和方向不能确定，故无法求得细线的拉力

(2)当用火柴给大头针加热时，会发现夹角θ变小甚至减小到零，原因是磁铁吸引大头针时，大头针被磁化了具有磁性，当给它加热时，大头针的磁性会减弱甚至消失，磁铁对它的吸引力减小甚至消失。

22．见解析

【详解】

根据右手螺旋定则，作图如下：