高中物理人教版 (2019)必修 第三册1 磁场 磁感线练习题

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第十三章　1A组·基础达标1．关于地磁场，下列叙述正确的是(　　)A．地球的地磁两极和地理两极重合B．我们用指南针确定方向，指南针指南的一极是指南针的北极C．地磁的北极与地理的南极重合D．地磁的北极在地理的南极附近【答案】D【解析】地球是一个大磁体，其地磁北极(N极)在地理南极附近，地磁南极(S极)在地理北极附近，并不重合，指南针指南的一极应是小磁针的南极(S极)．2．(2021年上海名校期末)关于磁感线下列说法中正确的(　　)A．磁感线是磁场中的一种物质B．磁感线是不闭合的C．磁感线是由磁体发射出来的D．磁感线是有方向的【答案】D【解析】磁感线不是真实存在的，是科学家为了研究磁场特点假象出来的物理模型，不是客观存在的一种物质，A错误；为了研究问题的方便，规定磁铁周围的磁感线是从N极出发回到S极，在磁铁的内部是从S极回到N极，构成一条条有方向的闭合曲线，B、C错误，D正确．3．下列四幅图为电流产生的磁场分布图，其中正确的是(　　)A．①③　　　　 B．②③C．①④ D．②④【答案】A【解析】由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向，①正确，②错误．③和④为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，可判断出④错误，③正确．A正确．4．如图所示，蹄形磁铁用悬线悬于O点，在磁铁的正下方有水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是(　　)A．静止不动B．向纸处平动C．N极向纸外，S极向纸内转动D．N极向纸内，S极向纸内转动【答案】C【解析】用安培定则可判断导线上方磁感线垂直纸面向外，故磁体逆时针转动(从上向下看)，即N极向纸外转动，S级向纸内转动．C正确，A、B、D错误．5．如图所示，直流电源与一个线圈连接成闭合回路，线圈的上方和右侧各有一个可以自由转动的小磁针，由图得出的结论正确的是(　　)A．小磁针的c端为N极，电源的a端为正极B．小磁针的c端为N极，电源的a端为负极C．小磁针的d端为N极，电源的a端为正极D．小磁针的d端为N极，电源的a端为负极【答案】D【解析】根据小磁针的N极方向可以确定通电线圈外部上方磁场的方向，然后应用安培定则确定线圈中的电流方向，从而判断电源的a端为负极，同时判断d为N极，D正确．6．如图所示，两根靠近但彼此绝缘的直导线互相垂直，通以大小相同的电流，在哪一个区域两根导线的磁场方向一致且垂直纸面向里(　　)A．Ⅰ区 B．Ⅱ区C．Ⅲ区 D．Ⅳ区【答案】D【解析】由右手螺旋定则可判定通电导线磁场的方向．如图所示，“·”表示磁感线垂直纸面向外，“×”表示磁感线垂直纸面向里，所以第四象限磁场方向一致且向里．故D正确．7．下列关于磁场的相关判断和描述正确的是(　　)A．图甲的导线中通过的电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实B．图乙中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止C．图丙中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实D．图丁中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实【答案】C【解析】根据安培定则，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，图甲所示两导线应相互排斥，A错误；磁感线是闭合曲线，在磁体内部从S极指向N极，B错误；根据安培定则可知，如图直导线下方有垂直纸面向里的磁场，N极向纸面内转动，C正确；根据安培定则可知，如图环形导线内部有垂直纸面向外的磁场，N极向纸面外转动，D错误．8.(多选)南极考察队队员在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电螺线管，如图所示．下列说法正确的是(　　)A．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将减小B．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大C．若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大D．不论螺线管通电情况如何，弹簧测力计示数均不变【答案】AC【解析】可以将地球等效处理为一个大磁铁，地理南极相当于磁铁的N极，因而在南极附近地磁场方向近似竖直向上，如图所示．然后用安培定则判定通电螺线管在周围产生的磁场方向，再根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”原理可判定通电螺线管与地磁场之间的作用情况．综上所述，A、C正确，B、D错误．9．(2021年绍兴名校模拟)如图所示，上世纪70年代科学家发现一种“趋磁细菌”，其体内的磁性小颗粒有规则排列成“指南针”．它是一种厌氧细菌，喜欢生活在海底缺氧的淤泥中，当被搅到有氧的海水中时，会利用自身“指南针”沿着地磁场的磁感线回到海底淤泥中．下列说法正确的是(　　)A．赤道的“趋磁细菌”顺着地磁场方向竖直返回淤泥中B．南半球的“趋磁细菌”逆着地磁场方向朝南返回淤泥中C．北半球的“趋磁细菌”顺着地磁场方向朝南返回淤泥中D．两极的“趋磁细菌”沿着地磁场的磁感线不能返回淤泥中【答案】B【解析】趋磁细菌会利用自身“指南针”沿着地磁场的磁感线回到海底淤泥中，所以赤道的“趋磁细菌”顺着地磁场方向向北回到淤泥中，A错误；南半球的“趋磁细菌”作为指南针，S极受力大于N极受力，所以逆着地磁场方向朝南返回淤泥中，同理可知：北半球的“趋磁细菌”顺着地磁场方向朝北返回淤泥中，B正确，C错误；两极的“趋磁细菌”沿着地磁场的磁感线竖直返回淤泥中，D错误．B组·能力提升10．如图所示，质量为m的回形针系在细绳下端被磁铁吸引保持静止，此时细绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法中正确的是(　　)A．回形针静止时受到磁铁对它的磁力大小为mgtan θB．回形针静止时受到的细绳的拉力大小为C．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了．原因是回形针加热后，分子电流排列无序了D．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了．原因是回形针加热后，分子电流消失了【答案】C【解析】回形针受到重力、绳子的拉力和磁力而平衡，磁力的方向并不是水平方向，所以A、B错误．回形针之所以能够显磁性，是因为回形针内部的分子电流有序分布，形成一个个小的规律排列的磁铁．点燃火柴会使回形针内部的分子电流无序，从而使回形针的磁性消失，所以C正确，D错误．11．如图所示，在甲、乙间用两条导线连一个直流电路，将小磁针放在两导线之间时，N极向纸外偏转，接在A与B间的电压表向B接线柱一侧偏转(此电压表指针总偏向电流流进时的一侧)，由此是否可以判断出甲、乙两处哪边是电源，哪边是负载？【答案】甲处是负载，乙处是电源【解析】可以．小磁针N极向纸面偏转，可判断小磁针所在处磁场方向向外，由安培定则知，上面的导线中的电流由乙处流向甲处，由电压表指针的偏转方向可知，电压表中的电流由B流向A，即B端电势高．综上所述，乙处一定是电源，甲处一定是负载．12．在如图所示的装置中，有两个薄铁片(舌簧片)ab和cd，它们的外端固定在一块木板上，里端相互交叠但相隔一段很小的距离，舌簧片连接在一个有灯泡的电路中．如果拿一根条形磁铁平行地靠近舌簧片，小灯泡就亮起来．如果让磁铁在上面的水平面内转动，小灯泡就一闪一闪地发光．为什么？【答案】见解析【解析】当条形磁铁平行地靠近舌簧片，两个舌簧片都被磁化，而且b、c两端是异名磁极，相互吸引而接触，使电路接通，小灯泡就亮起来．如果让磁铁在上面的水平面内转动，当磁铁转到与舌簧片平行时，两舌簧片由于被磁化而相互吸引，电路接通，小灯泡发光；当磁铁转到与舌簧片垂直时，两舌簧片退磁而相互分开，电路断开，小灯泡熄灭．若磁铁不停地转动，则两舌簧片时而被磁化，时而退磁，b、c两端时而相互吸引接触，时而分开，电路时通时断，小灯泡就一闪一闪地发光．