2022届高考物理选择题专题强化训练：磁感线 地磁场(广东使用)

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(广东使用)，共12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22小题；共88分）
1. 如图所示，左侧的水平台面上固定着条形磁铁，右侧固定着一通电螺线管。下列判断正确的是
A. 螺线管内的磁场方向向左，磁铁受到的斥力向左
B. 螺线管内的磁场方向向左，磁铁受到的引力向右
C. 螺线管内的磁场方向向右，磁铁受到的斥力向左
D. 螺线管内的磁场方向向右，磁铁受到的引力向右

2. 如图 1 所示，左侧的水平台面上固定着条形磁铁，图 2 固定着一螺线管。下列判断正确的是
A. 螺线管内的磁场方向向左，磁铁受到的斥力向左
B. 螺线管内的磁场方向向左，磁铁受到的斥力向右
C. 螺线管内的磁场方向向右，磁铁受到的斥力向左
D. 螺线管内的磁场方向向右，磁铁受到的斥力向右

3. 某磁场的磁感线分布如图所示，则 a 、 b 两点磁感应强度 B 的大小关系是
A. a 点磁感应强度大于 b 点B. b 点磁感应强度大于 a 点
C. a 、 b 两点磁感应强度一样大D. 无法确定

4. 小磁针放置在匀强磁场中，小磁针静止时的指向正确的是
A. B.
C. D.

5. 如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是
A. 物理学家伽利略，小磁针的 N 极垂直转向纸内
B. 天文学家开普勒，小磁针的 S 极垂直转向纸内
C. 大物理学家牛顿，但小磁针静止不动
D. 物理学家奥斯特，小磁针的 N 极垂直转向纸内

6. 一小磁针放置在某磁场（未标出方向）中，静止时的指向如图所示。下列分析正确的是
A. N 极指向该点磁场方向B. S 极指向该点磁场方向
C. 该磁场是匀强磁场D. a 点的磁场方向水平向右

7. 如图甲所示，左侧的水平台面上固定着条形磁铁，图乙固定着一螺线管。下列判断正确的是
A. 螺线管内的磁场方向向左，磁铁受到的斥力向左
B. 螺线管内的磁场方向向左，磁铁受到的斥力向右
C. 螺线管内的磁场方向向右，磁铁受到的斥力向左
D. 螺线管内的磁场方向向右，磁铁受到的斥力向右

8. 指南针是中国四大发明之一，它的工作原理是
A. 同名磁极相互吸引B. 异名磁极相互排斥
C. 指南针能吸引铁、钴、镍等物质D. 地球磁场对指南针的作用

9. 如图所示，环形导线中通有顺时针方向的电流 I，则该环形导线中心处的磁场方向为
A. 水平向右B. 水平向左
C. 垂直于纸面向里D. 垂直于纸面向外

10. 下列关于磁感线说法正确的是
A. 磁感线可以形象的描述磁场的强弱与方向
B. 沿磁感线方向，磁场越来越弱
C. 所有磁感线都不是闭合的
D. 磁感线与电场线一样都能相交

11. 两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，它们的截面处于等边 △ABC 的 A 和 B 处，如图所示，两通电导线在 C 处产生磁场的磁感应强度大小都是 B0，则 C 处磁场的总磁感应强度大小是
A. 0B. B0C. 3B0D. 2B0

12. 如图所示为通电螺线管的纵剖面图，“⊗”和“⊙”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出，图中四个小磁针（涂黑的一端为 N 极）静止时指向错误的是
A. aB. bC. cD. d

13. 欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时，因无电流表，他利用小磁针的偏转来测定电流的大小。其具体做法是：在地磁场作用下小磁针水平静止，在小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转。当通过该导线的电流为 I 时，小磁针偏转了 30∘ 若某次实验中，他发现小磁针偏转了 60∘，则通过该直导线的电流为（已知通电直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比）
A. 2IB. 3IC. 3ID. 无法确定

14. 蹄形磁铁上方放置一通有方向如图电流 I 的轻质直导线 ab，则 ab 运动的情况是
A. a 端转向纸外，b 端转向纸里，同时向上运动
B. a 端转向纸外，b 端转向纸里，同时向下运动
C. a 端转向纸里，b 端转向纸外，同时向上运动
D. a 端转向纸里，b 端转向纸外，同时向下运动

15. 下列说法中不正确的是
A. 电场线一定是从正电荷出发，终止于负电荷；磁感线一定是从 N 极出发，终止于 S 极
B. 正电荷在电场中受到的电场力的方向即为该点电场强度的方向；小磁针在磁场中 N 极受到的磁场力的方向即为该点磁场的方向
C. 电场线上某点的切线方向即是该点电场强度的方向；磁感线上某点的切线方向即是该点的磁场的方向
D. 电场线越密的地方电场强度越强；磁感线越密的地方磁场越强

16. 如图，通电螺线管 N 置于闭合金属环 M 的轴钱上，当 N 中的电流突然減小时，则
A. 环 M 有缩小的趋势，螺线管 N 有缩短的趋势
B. 环 M 有扩张的趋势，螺线管 N 有伸长的趋势
C. 环 M 有扩张的趋势，螺线管 N 有缩短的趋势
D. 环 M 有缩小的趋势，螺线管 N 有伸长的趋势

17. 下列说法中正确的是
A. 通电直导线在磁场受到的安掊力没有反作用力
B. 磁场的方向与通电直导线在磁场中所受安培力的方向总是垂直的
C. 通电螺线管的磁感线总是从北极出发，终止于南极
D. 通电直导线在磁场中受到的安掊力越大，该处的磁感应强度一定越大

18. 初速度为v0的电子(重力不计)，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则( )
A. 电子将向右偏转，速率不变B. 电子将向左偏转，速率改变
C. 电子将向左偏转，速率不变D. 电子将向右偏转，速率改变

19. 如图所示，三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同，方向如图示的电流，ac 垂直于 bd，且 ab=ad=ac，则 a 点处磁感应强度 B 的方向为
A. 垂直纸面向外B. 垂直纸面向里
C. 沿纸面由 a 向 dD. 沿纸面由 a 向 c

20. 两根长直通电导线互相平行，电流方向相反。它们的截面处于一个等边三角形 ABC 的 A 和 B 处。如图所示，两通电导线在 C 处的磁场的磁感应强度的值都是 B，则 C 处磁场的总磁感应强度的大小是
A. BB. 2BC. 2BD. 3B

21. 如图所示，从示波管中 O 点发出的电子束将打在荧光屏的中心 Oʹ 点，若在示波管正下方水平放置一根通电直导线，电子束将打在 Oʹ 下方的 M 点．现将通电直导线平移至以 OOʹ 为对称轴的 PQ 位置，并通以相反方向的电流，但保持其大小不变，下列说法正确的是
A. 电子束将打在荧光屏 Oʹ 点的上方
B. 电子束将打在荧光屏 M 点的下方
C. 电子束将打在荧光屏的 MOʹ 之间的某点
D. 电子到达荧光屏的速度大于到达 M 点的速度

22. 如图，圆环形导体线圈 a 平放在水平桌面上，在 a 的正上方固定一竖直螺线管 b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片 P 向下滑动，下列表述正确的是
A. 线圈 a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B. 穿过线圈 a 的磁通量变小
C. 线圈 a 有扩张的趋势
D. 线圈 a 对水平桌面的压力 FN 将增大

二、双项选择题（共5小题；共20分）
23. 如图所示，在平面上有两条相互垂直且彼此绝缘的长通电直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的闭合圆形线圈在四个象限中完全对称放置，两条长直导线中电流大小与变化情况相同，电流方向如图所示，当两条导线中的电流都开始均匀增大时，四个线圈 a 、 b 、 c 、 d 中感应电流的情况是
A. 线圈 a 中有感应电流
B. 线圈 b 中有感应电流
C. 线圈 c 中有顺时针方向的感应电流
D. 线圈 d 中有逆时针方向的感应电流

24. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图，则下列说法正确的是
A. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
B. 地理南北极与地磁南北极不重合，地磁南极在地理北极附近
C. 地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用
D. 地磁场对宇宙射线的洛伦兹力可能做正功也可能做负功

25. 下列现象中，能表明电和磁有联系的是
A. 摩擦起电
B. 两块磁铁相互吸引或排斥
C. 小磁针靠近通电导线时偏转
D. 磁铁插入闭合线圈的过程中，线圈中产生感应电流

26. 在北半球的地磁场可分解为水平分量 Bx 和竖直分量 By，已知竖直分量 By 的方向竖直向下，一根沿南北方向水平放置的金属棒，从地面附近某高处被水平向东抛出，不计空气阻力，金属棒被抛出后棒上各点的运动都可看作相同的平抛运动，所在区域的地磁场为匀强磁场，则棒抛出后
A. 棒南端的电势比北端低B. 棒南端的电势比北端高
C. 棒两端的电势差越来越大D. 棒两端的电势差保持不变

27. 如图所示，在 xOy 平面内有两根平行 y 轴水平放置的长直导线，通有沿 y 轴正方向大小相等的电流 I，两导线关于 y 轴对称，P 为 x 轴上一点，Q 为 z 轴上一点，下列说法正确的是
A. O 点处的磁感应强度为零
B. P 、 Q 两点处的磁感应强度方向垂直
C. P 、 Q 两点处的磁感应强度方向平行
D. 正电荷从 O 点沿 z 轴向上运动不受洛伦兹力作用

三、多项选择题（共3小题；共12分）
28. 在同一平面内有 ① 、 ② 、 ③ 三根等间距平行放置的长直导线，通入的电流强度分别为 1 A 、 2 A 、 1 A，② 的电流方向为 c→d 且受到安培力的合力方向水平向右，则
A. ① 的电流方向为 a→b
B. ③ 的电流方向为 e→f
C. ① 受到安培力的合力方向水平向左
D. ③ 受到安培力的合力方向水平向左

29. 如图，两根长直导线竖直平行固定放置，且与水平固定放置的光滑绝缘杆 MN 分别交于 c 、 d 两点，点 是 cd 的中点，杆 MN 上 a 、 b 两点关于 点对称。两导线均通有大小相等、方向向上的电流，已知长直导线在周围某点产生磁场的磁感应强度与电流成正比、与该点到导线的距离成反比。一带正电的小球穿在杆上，以初速度 v0 从 a 点出发沿杆运动到 b 点。在 a 、 b 、 三点杆对小球的弹力大小分别为 Fa 、 Fb 、 F。下列说法可能正确的是
A. Fa>FB. Fb>Fa
C. 小球一直做匀速直线运动D. 小球先做加速运动后做减速运动

30. 矩形导线框 abcd 与长直导线 MN 放在同一水平面上，ab 边与 MN 平行，导线 MN 中通入电流方向如图所示，当 MN 中的电流增大时，下列说法正确的是
A. 导线框 abcd 有逆时针的感应电流
B. bc 、 ad 两边均不受安培力的作用
C. 导线框所受的安培力的合力向右
D. MN 所受线框给它的作用力向左
答案
第一部分
1. A
【解析】由右手定则可知，右侧螺线管左端是 N 极，螺线管内的磁场方向向左，根据磁极间的相互作用力可知，磁铁受到的斥力向左，选项A正确
2. A
【解析】由图可知，电流由左侧流入，则由右手螺旋定则可得，内部磁感线向左，螺线管左侧为 N 极；因两磁铁为同名磁极相对，故磁铁受斥力方向向左。
3. A
【解析】电场线的疏密表示磁感应强度的大小，由图象知 a 处的磁感应强度大于 b 处的，故A正确，BCD错误。
4. B
【解析】磁感应强度方向规定：磁感应强度方向为小磁针静止时的指向或小磁针 N 极受力的方向．故B选项正确，ACD选项都错误。
5. D
【解析】发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特，根据安培定则可知该导线下方飞磁场方向垂直纸面向里，因此小磁针的 N 极垂直转向纸内，故ABC错误，D正确。
6. A
【解析】根据磁场的性质可知，N 极指向该点磁场方向，选项A正确，B错误；因为磁感线分布不均匀，故不是匀强磁场，选项C错误；a 点的磁场方向沿磁感线的切线方向，选项D错误
7. A
【解析】由图可知，电流由左侧流入，则由右手螺旋定则可得，内部磁感线向左，螺线管左侧为 N 极；
因两磁铁为同名磁极相对，故磁铁受斥力方向向左。
8. D
【解析】由于地球是一个大的磁场，故指南针的是利用地磁场对磁极的作用制作而成的；它是由于指南针两极受地磁场的磁感线的作用而使 N 极指向北，S 极指向南方，故并不单独的磁极间的作用，同时更不是因为指南针吸引铁、钴、镍等物质；故D正确，ABC错误。
9. C
【解析】图中电流为环形电流，由右手螺旋定则可得：大拇指指向电流方向，四指弯曲方向在内部向里，所以内部磁场应垂直于纸面向里。
10. A
【解析】磁感线可以形象的描述磁场的强弱与方向，疏密表示磁场的强弱，切线方向表示磁场的方向。故A正确。
沿磁感线方向，磁感线的疏密不确定，磁场不一定越来越弱。故B错误。
所有磁感线都是闭合的曲线。故C错误。
磁感线与电场线一样都不能相交，否则相交处场的方向有两个，而场一旦产生后，某点的方向是唯一的。故D错误。
11. C
【解析】根据安培定则可知，导线 A 在 C 处产生的磁场方向垂直于 AC 方向向右，导线 B 在 C 处产生的磁场方向垂直于 BC 方向向右，如图，根据平行四边形定则得到，C 处的总磁感应强度为 B总=2Bcs30∘=3B0。
12. B
【解析】由安培定则可判断螺线管的左端为 N 极，右端为 S 极，所以在螺线管内部磁场方向向左，故 d 的方向正确；
左右两侧的磁场的方向向左，故 ac 的方向正确；
而在螺线管的上方，磁感线方向由左向右。故在螺线管的上方小磁针静止时 N 极应与磁感线的切线方向相同，b 的方向错误，所以B错误，ACD正确。
13. B
【解析】设该处地磁场的磁感应强度为 B0，方向与没通入电流时小磁针静止时 N 极指示方向相同，当通过该导线电流为 I 时，此时电流产生的磁感应强度为 B1，由安培定则可知方向与导线垂直，小磁针偏转了 30∘，即：B1B0=tan30∘，当他发现小磁针偏转了 60∘ 时，即 B2B0=tan60∘，可得：B2=3B1，则电流关系：I2I=B2B1，可得 I2=3I，故B正确，ACD错误。
14. B
15. A
【解析】电场线一定是从正电荷出发，终止于负电荷；磁感线是闭合曲线；故A错误；
电场方向的规定是正电荷在电场中受到的电场力的方向即为该点电场强度的方向；磁场方向的规定是小磁针在磁场中 N 极受到的磁场力的方向即为该点磁场的方向或静止时 N 极所指的方向。故B正确；
对于电场线和磁感线方向的规定是：电场线上某点的切线方向即是该点电场强度的方向；磁感线上某点的切线方向即是该点的磁场的方向。这一点两者是相同的。故C正确；
电场线和磁感线的疏密分别表示电场和磁场的强弱。故D正确。
16. D
17. B
18. A
【解析】【分析】根据安培定则判断出通电导体右侧的磁场方向，然后根据左手定则判断出电子所受洛伦兹力的方向，即得出电子的偏转方向，注意应用左手定则时四指指向与电子运动方向相反，洛伦兹力不做功．
【解析】解：由安培定则可知导体右侧磁场方向垂直纸面向里，然后跟左手定则可知运动电子所受洛伦兹力向右，因此电子将向右偏转，洛伦兹力不做功，故其速率不变，故BCD错误，A正确。
故选：A。
【点评】在解决带电粒子在磁场中运动问题时安培定则与左手定则经常联合应用，在平时练习中要加强训练，以提高应用它们的解题能力．
19. C
【解析】用右手螺旋定则判断通电直导线在 a 点上所产生的磁场方向，直导线 b 在 a 点产生磁场与直导线 d 在 a 点产生磁场方向相反，大小相等，则合磁场为零；而直导线 c 在 a 点产生磁场，方向从 b 指向 d，即为沿纸面由 a 指向 d。
20. A
【解析】根据安培定则可知，导线 A 在 C 处产生的磁场方向垂直于 AC 方向向右，导线 B 在 C 处产生的磁场方向垂直于 BC 方向向左，则磁场在 C 处相互叠加，根据几何关系知合磁感强度为 B，故A正确，BCD错误。
21. C
22. D
【解析】当滑动触头 P 向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈 b 的电流增大，从而判断出穿过线圈 a 的磁通量增加方向向下，所以B错误；根据楞次定律即可判断出线圈 a 中感应电流方向俯视应为逆时针，A错误；
再根据微元法将线圈 a 无线分割根据左手定则不难判断出线圈 a 应有收缩的趋势，或直接根据楞次定律的第二描述“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因”，因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈 a 的磁通量增加，故只有线圈面积减少时才能阻碍磁通量的增加，故线圈 a 应有收缩的趋势，C错误；
开始时线圈 a 对桌面的压力等于线圈 a 的重力，当滑动触头向下滑动时，可以用“等效法”，即将线圈 a 和 b 看做两个条形磁铁，不难判断此时两磁铁的 N 极相对，互相排斥，故线圈 a 对水平桌面的压力将增大，所以D正确。
第二部分
23. A， C
【解析】由右手螺旋定则可判定通电导线磁场的方向。ac 象限磁场不为零，a 中磁场垂直纸面向里，当电流增大时，线圈 a 中有逆时针方向的电流，故A正确；
由矢量合成可知，其中 bd 区域中的磁通量为零，当电流变化时不可能产生感应电流，故B错误，D错误；
c 线圈磁场不为零，由矢量合成可知 c 中磁场垂直纸面向外，当电流增大时，线圈 c 中有顺时针方向的电流，故C正确。
24. B， C
【解析】磁感线是闭合的曲线，地球磁感线从南极附近岀发，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，比如在地球南北两极，磁感线就与地球表面垂直，故A错误；
地理南北极和地磁南北极刚好相反，且地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，而是有一定的夹角，即为磁偏角，故B正确；
地磁场与射向地球赤道的带电宇宙射线粒子速度方向并不平行，所以对带电宇宙射线粒子有力的作用，此力为洛伦兹力，但洛伦兹力始终与速度方向垂直，即洛伦兹力永远不做功，故C正确，D错误。
25. C， D
【解析】摩擦起电，仅仅是电荷的转移，与磁场没有关系，故A错误；
两块磁铁相互吸引或排斥，仅仅是磁场间的相互作用力，与电场没有关联，故B错误；
小磁针靠近通电导线时，由于通电电线周围存在磁场，所以小磁针会发生偏转，因此这是电与磁的联系，故C正确；
磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中磁通量发生变化，从而产生感应电流，故D正确。
26. A， D
【解析】AB、水平方向磁场分量与金属棒平行，所以不产生感应电动势；将金属棒平抛运动分解为水平向东的匀速运动和向下的自由落体运动，向下的自由落体运动于竖直向下的磁场分量平行，水平向东的匀速运动切割向下的匀强磁场，根据右手定则金属棒南端的电势比北端低，故A正确，B错误；
CD根据感应电动式公式 E=BLv，竖直向下的磁场不变，水平方向的速度也不变，所以棒两端的电势差不变，故C错误，D正确。
27. A， B
【解析】根据安培定则可判断出两电流在 O 点处产生的磁感应强度等大反向，合磁感应强度为零，故A正确；
两电流在 P 点的磁场方向相反，叠加后合磁场方向沿 z 轴正方向；两电流在 z 轴正方向上各点产生的磁感应强度矢量叠加后，都沿 x 轴负方向，P 、 Q 两点磁场方向垂直，故B正确，C错误；
正电荷从 O 点沿 z 轴向上运动，由左手定则判断其受沿 y 轴正方向的洛伦兹力作用，故D错误。
第三部分
28. B， C， D
29. A， B， C
30. A， C， D
【解析】直导线中通有向上均匀增大的电流，根据安培定则，知通过线框的磁场方向垂直纸面向里，且均匀增大，根据楞次定律，知感应电流的方向为逆时针方向，故A正确；
根据A选项分析，可知，依据左手定则，则 bc 、 ad 两边均受安培力的作用，故B错误；
根据左手定则，知 ab 边所受安培力方向水平向右，cd 边所受安培力方向水平向左，离导线越近，磁感应强度越大，所以 ab 边所受的安培力大于 cd 边所受的安培力，则线圈所受磁场力的合力方向向右，因此 MN 所受线框给它的作用力向左，故C正确，D也正确。