高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 磁场 磁感线课时练习

课时跟踪检测(二十二)  磁场　磁感线

A组—重基础·体现综合

1．下列关于磁场和磁感线的说法正确的是(　　)

A．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止，所以是不闭合的

B．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，是真实存在的

C．磁场和电场一样，也是一种物质

D．磁感线就是细铁屑在磁场周围排列出的曲线

解析：选C　磁感线在磁铁的外部是从磁铁的N极到S极，在磁铁的内部是从S极指向N极，磁铁内部的磁感线与外部的磁感线形成闭合曲线，故A错误；磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，但不是真实存在的，故B错误；磁场和电场一样，也是一种物质，故C正确；细铁屑在磁场周围排列出的曲线可以形象的反应磁场的分布，但不是磁感线，故D错误。

2．(多选)指南针是我国古代四大发明之一。关于指南针，下列说法正确的是(　　)

A．指南针可以仅具有一个磁极

B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场

C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰

D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转

解析：选BC　指南针是一个小磁体，具有N、S两个磁极，因为地磁场的作用，指南针的N极指向地理的北极，选项A错误，B正确；因为指南针本身是一个小磁体，所以会对附近的铁块产生力的作用，同时指南针也会受到反作用力，所以会受铁块干扰，选项C正确；在地磁场中，指南针南北指向，当直导线在指南针正上方平行于指南针南北放置时，通电导线产生的磁场在指南针处是东西方向，所以会使指南针偏转，选项D错误。

3．(多选)如图1所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力F的作用发生摆动，以下说法正确的是(　　)

图1

A．这个力F是通过磁场产生的

B．这个力F没有反作用力

C．这个力F的反作用力作用在通电导线上

D．这个力F的反作用力作用在蹄形磁铁上

解析：选AD　蹄形磁铁通过磁铁的磁场对通电导线产生了力的作用，同时通电导线也通过导线的磁场对蹄形磁铁产生了力的作用。

4．(多选)如图2所示，小磁针的指向正确的是(　　)

图2

解析：选ABD　小磁针静止时N极的指向为该处磁场方向，由安培定则可知A中螺线管内的磁场方向向左，A正确；B中赤道处的磁场方向由南向北，B正确；C中小磁针所在处的磁场方向向下，C错误；D中U形磁体间的磁场向右，D正确。

5.如图3是条形磁铁的部分磁感线分布示意图，关于图中a、b两点磁场的描述，正确的是(　　)

图3

A．a点的磁场方向为图中Ba指向

B．b点的磁场方向为图中Bb指向

C．a点的磁场较强，b点的磁场较弱

D．a点的磁场较弱，b点的磁场较强

解析：选C　磁感线上某点的切线方向表示该点磁场的方向，题图中a、b两点的磁场方向均是错误的，故A、B错误；磁感线疏密表示磁场的强弱，a点的磁感线比较密，则a点的磁场较强，b点的磁场较弱，故C正确，D错误。

6．如图4所示为电流产生磁场的分布图，其中正确的是(　　)

图4

解析：选D　电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场方向为逆时针(从上向下看)，故A错误；电流方向向下，由右手螺旋定则可得磁场方向为顺时针(从上向下看)，故B错误；题图C、D中电流为环形电流，由右手螺旋定则可知，内部磁场方向应向右，故C错误，故D正确。

7．如图5所示，弹簧测力计下挂一铁球，将弹簧测力计自左向右从条形磁铁上方缓慢移动时，弹簧测力计的示数(　　)

图5

A．不变

B．逐渐减小

C．先减小后增大

D．先增大后减小

解析：选C　磁铁上磁极的磁性最强，对铁球的吸引力最大，所以铁球自左向右移动时，所受磁铁的吸引力先减小后增大，弹簧测力计的示数也随之先减小后增大，故选C。

8．将A、B两个磁环先后套在光滑的木支架上，并使两磁环相对的磁极极性相同，此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中，如图6所示，设两磁环受到的重力相等且都为G，则磁环B对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是(　　)

图6

A．F＜G  B．F＝G

C．G＜F＜2G  D．F＝2G

解析：选D　由A、B两磁环相对的磁极极性相同，知它们之间相互作用力是斥力，A悬浮在空中，说明A受力平衡，因此，A受到的重力和B对A的排斥力大小相等，根据牛顿第三定律，B受到A的斥力大小等于G，对B受力分析可知，B受到重力、向下的斥力和底座对B向上的支持力，B静止，所以F支＝2G，所以B对底座的压力F等于2G。

9．物理实验都需要有一定的控制条件。奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响。关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是(　　)

A．该实验必须在地球赤道上进行

B．通电直导线应该竖直放置

C．通电直导线应该水平东西方向放置

D．通电直导线应该水平南北方向放置

解析：选D　小磁针静止时指向南北，说明地磁场的方向为南北方向，当导线南北方向放置时，能产生东西方向的磁场，把小磁针放置在该处时，可有明显的偏转，故选D。

B组—重应用·体现创新

10．(多选)关于安培分子电流假说的说法正确的是(　　)

A．安培观察到物质内部有分子电流存在就提出了假说

B．为了解释磁铁产生磁场的原因，安培提出了假说

C．事实上物体内部都存在类似的分子电流

D．据后来科学家研究，原子内电子绕核旋转形成环形电流与安培分子电流假说相符

解析：选BCD　安培为了解释磁铁产生磁场的原因，提出的分子环形电流假说，认为在物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体，未被磁化的物体，分子电流的方向杂乱无章，对外不显磁性；磁化时，分子电流的方向大致相同，于是对外界显示出磁性，说明了磁现象产生的本质，故A错误，B正确；安培提出了分子环形电流假说，事实上物体内部都存在类似的分子电流，故C正确；安培提出了分子环形电流假说后，根据科学家研究，原子内电子绕核旋转形成环形电流与安培分子电流假说相符，故D正确。

11．如图7所示，一通电螺线管通有图示电流，1、2、4小磁针放在螺线管周围，3小磁针放在螺线管内部，四个小磁针静止在如图所示位置，则四个小磁针的N、S极标注正确的是(　　)

图7

A．1  B．2

C．3  D．4

解析：选B　小磁针静止时的N极指向为该处的磁感线方向，根据安培定则可知通电螺线管的右端为N极，左端为S极，内部磁感线方向是从左到右，故只有2小磁针的N、S极标注正确，故B正确。

12.如图8所示为磁场作用力演示仪中的线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当线圈中通以如图所示方向的电流时(　　)

图8

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

解析：选A　由于线圈中电流沿顺时针方向，根据安培定则可以确定，线圈内部轴线上磁感线方向垂直于纸面向里，而小磁针N极受力方向和磁感线方向相同，故小磁针N极向里转，故A正确。

13．(多选)磁场中某区域的磁感线如图9所示，a、b、c、d、e是磁场中的5个点，b、e两点所在的磁感线为一直线，其中c、d两点关于该直线对称，下面说法正确的是(　　)

图9

A．这5个位置中，e点的磁场最强

B．a点没有磁感线穿过，所以a点磁场一定为零

C．c、d两点关于直线对称，所以c、d两点磁场方向相同

D．b、e两点在同一直线上，所以b、e两点磁场方向相同解析：选AD　从磁感线分布情况看，e点位置的磁感线分布最密集，磁场最强，A正确；a处磁感线相对其他位置比较稀疏，a处磁场较弱，但并不是零，B错误；在c、d两点处的磁感线的切线方向表示c、d点的磁场方向，所以c、d两点的磁场方向并不相同，C错误；b、e两点处的磁感线在同一直线上，所以b、e两点磁场方向相同，故D正确。

14.如图10所示，长直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者串联在同一电路中，它们之间相距较远，产生的磁场互不影响，开关S闭合后，图中所示的四个可自由转动的小磁针a、b、c、d的北极(黑色一端)静止时的指向正确的是(　　)

图10

A．a  B．b

C．c  D．d

解析：选B　可自由转动的小磁针在磁场中静止时的北极指向与其所在处磁感线的方向一致，通电直导线AB周围的磁感线是以导线AB上各点为圆心的同心圆，且都在与导线垂直的平面上，其方向为逆时针方向(俯视)，A错误；通电螺线管C周围的磁感线分布与条形磁铁周围的磁感线分布相似，可知小磁针b处的磁感线方向由右指向左，小磁针c处的磁感线方向由左指向右，B正确，C错误；电磁铁D周围的磁感线分布与蹄形磁铁周围的磁感线分布相似，可知小磁针d处的磁感线方向由左指向右，D错误。

15.如图11所示，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是(　　)

图11

A．沿＋x方向

B．沿－x方向

C．沿＋y方向

D．沿－y方向

解析：选A　电子流沿z轴正向流动，电流方向沿z轴负向，由安培定则可以判断电流激发的磁场以z轴为中心沿顺时针方向(沿z轴负方向看)，通过y轴A点时方向向外，即沿x轴正向，故选项A正确。

16．如图12所示，甲、乙是直线电流的磁场，丙、丁是环形电流的磁场，戊、己是通电螺线管的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向。

图12

答案：如图所示：