【备战2022】高考物理选择题专项练习集：磁感线 地磁场(成都专栏)

这是一份【备战2022】高考物理选择题专项练习集：磁感线 地磁场(成都专栏)，共15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27小题；共108分）
1. 请判断图中 A，B 两点的磁场方向为
A. 向右、向右B. 向右，向左C. 向左，向右D. 向左，向左

2. 某实验如图所示，在铁芯 P 上绕着两个线圈 A 和 B。如果在 B 线圈上得不到电流，则在 A 线圈上通入下图中哪种电流
A. B.
C. D.

3. 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

4. 如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近。当导线中通有电流时，磁针会发生转动。首先观察到这个实验现象的物理学家是
A. 牛顿B. 伽利略C. 奥斯特D. 焦耳

5. 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

6. 朝南的钢窗原来关着，今将它突然朝外推开，转过一个小于 90∘ 的角度，考虑到地球磁场的影响，则钢窗活动的一条边（东边）中
A. 有自下而上的微弱电流
B. 有自上而下的微弱电流
C. 有微弱电流，方向是先自上而下，后自下而上
D. 有微弱电流，方向是先自下而上，后自上而下

7. 如图所示，水平地面上放有一半圆形铝框，处在水平向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感应强度为 By=B0y+c，y 为该点到地面的距离，c 为常数，B0 为一定值，铝框平面与磁场垂直，直径 ab 水平，不计空气阻力，在铝框由静止释放下落的过程中，下列说法正确的是
A. 铝框回路中的磁通量不变，感应电流为零
B. 回路中感应电流沿逆时针方向
C. 铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度 g
D. 直径 ab 受安培力向上，半圆弧 ab 受安培力向下，铝框下落加速度大小可能等于 g

8. 如图所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行。当开关 S 接通瞬间，两铜环的运动情况是
A. 同时向两侧推开
B. 同时向螺线管靠拢
C. 一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断
D. 同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断

9. 特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示为仰视图，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有大小相同、方向相反的电流，a 、 b 、 c 三点连线与两根导线等高并垂直，c 点位于两根导线间的中点，a 、 b 点与 c 两点距离相等。不考虑地磁场的影响，则
A. c 点磁感应强度大小为零B. a 点磁感应强度方向向下
C. b 点磁感应强度方向向上D. c 点磁感应强度方向向下

10. 如图所示，圆环和长直导线 MN 均处于纸面内，P 、 Q 是关于导线对称的两点，当导线 MN 中通以从 N→M 的电流时，下列说法正确的是
A. P 、 Q 两点的磁感应强度大小相同，方向相反
B. P 点处磁感应强度方向垂直于纸面向里
C. 圆环向右运动直到远离通电导线，环内磁通量一直减小
D. 圆环向右运动直到远离通电导线，环内磁通量先增大后减小

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. 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

13. 【 2018 石景山一模 18 】如图所示，在平面直角坐标系中，a 、 b 、 c 是等边三角形的三个顶点，三个顶点处分别放置三根互相平行的长直导线，导线中通有大小相等的恒定电流，方向垂直纸面向里。对于顶点 c 处的通电直导线所受安培力的方向，下列说法中正确的是
A. 沿 y 轴正方向B. 沿 y 轴负方向C. 沿 x 轴正方向D. 沿 x 轴负方向

14. 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 中通入如图所示的电流，当 MN 中的电流增大时，下列说法正确的是
A. 导线框 abcd 中没有感应电流
B. 导线框 abcd 中有顺时针方向的感应电流
C. 导线框所受的安培力的合力方向水平向左
D. 导线框所受的安培力的合力方向水平向右

15. 如图所示，电流从 A 点分两路通过对称的半圆支路汇合于 B 点，在圆环中心 O 处的磁感应强度为
A. 最大，垂直纸面向外B. 最大，垂直纸而向里
C. 零D. 无法确定

16. 如图所示，在环形导线中通以由左向右的电流，且两条环路上电流相等，则圆环形变趋势
A. 收缩，中心处磁场最大B. 扩张，中心处磁场最大
C. 收缩，中心处磁场为零D. 扩张，中心处磁场为零

17. 如图所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。下列说法正确的是
A. 若金属环向上运动则环上的感应电流沿顺时针方向
B. 若金属环向下运动，则环上的感应电流沿顺时针方向
C. 若金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流沿逆时针方向
D. 若金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流沿逆时针方向

18. 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

19. 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.

20. 螺线管顶端外部是 a 点，顶端内部是 b 点，内部中央是 c 点，中央外部是 d 点，问哪个点磁感强度最大
A. aB. bC. cD. d

21. 如图为一由干电池、铜线圈和钕磁铁组成的简易电动机，此装置中的铜线圈能从静止开始绕虚线 OOʹ 轴转动起来，那么
A. 若磁铁上方为 N 极，从上往下看，线圈将顺时针旋转
B. 若磁铁上方为 S 极，从上往下看，线圈将顺时针旋转
C. 线圈匀速转动过程电池的化学能全部转化为线圈的动能
D. 线圈加速转动过程电池的化学能全部转化为线圈的动能

22. 如图，长直通电导线 MN 与单匝矩形线圈 abcd 共面。下列操作中能使导线与线圈相互吸引的是
A. MN 中的电流突然增大B. MN 向左平移
C. 线圈向上平移D. 线圈绕 MN 旋转 90∘

23. 如图所示，真空中两个等量异种点电荷 +q 和 −q 以相同角速度绕 O 点在纸面内沿逆时针方向匀速转动，O 点离 +q 较近，则
A. O 点的磁感应强度方向始终垂直纸面向外
B. O 点的磁感应强度方向始终垂直纸面向里
C. O 点的磁感应强度方向随时间周期性变化
D. O 点的磁感应强度大小随时间周期性变化

24. 图甲为一种家用门磁防盗报警器，由磁条和主机组成，门窗均可使用。乙图为其简化示意图，安装时，将磁条固定在门框上，主机安装在与其等高的门板边缘，门关上时，两者刚好靠在一起。当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报警声。下列有关说法正确的是
A. 触发器内是一个开关，当主机与磁条靠近时，开关是断开的
B. 触发器可以由铜制成
C. 磁条的两极对调后，该报警器不能正常工作
D. 本装置是利用电流的磁效应工作的

25. LC 振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则
A. 若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流方向由 a 向 b
B. 若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电
C. 若磁场正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带负电
D. 若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由 a 向 b

26. 如图所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环 a 、 b 将条形磁铁沿它们的正中向下移动（不到达该平面），a 、 b 将如何移动
A. a 、 b 将相互远离B. a 、 b 将相互靠近
C. a 、 b 将不动D. 无法判断

27. 如图所示，表面粗糙的 U 形金属线框水平固定，其上横放一根阻值为 R 的金属棒 ab，金属棒与线框接触良好，一通电螺线管竖直放置在线框与金属棒组成的回路中，下列说法正确的是
A. 当变阻器滑片 P 向上滑动时，螺线管内部的磁通量增大
B. 当变阻器滑片 P 向下滑动时，金属棒所受摩擦力方向向右
C. 当变阻器滑片 P 向上滑动时，流过金属棒的电流方向由 a 到 b
D. 当变阻器滑片 P 向下滑动时，流过金属棒的电流方向由 a 到 b

二、双项选择题（共1小题；共4分）
28. 如图所示为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为 φ1，右方机翼末端处的电势为 φ2，则
A. 若飞机从西往东飞，φ1 比 φ2 高B. 若飞机从东往西飞，φ2 比 φ1 高
C. 若飞机从南往北飞，φ1 比 φ2 高D. 若飞机从北往南飞，φ2 比 φ1 高

三、多项选择题（共2小题；共8分）
29. 我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“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图如图所示。结合上述材料，下列说法正确的是
A. 地球的地理两极与地磁两极不重合
B. 地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D. 在赤道上小磁针的 N 极在静止时指向地理北极附近

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. A
2. A
【解析】A选项：由图可知，A 中电流不变，电流产生的磁场不变，穿过 B 的磁通量不变，所以 B 中不产生感应电流，故A正确；
B选项、C选项、D选项：由图知，通过 A 的电流发生变化，电流产生的磁感应强度发生变化，穿过 B 的磁通量发生变化，所以 B 中产生感应电流，故BCD错误；
故选A。
3. 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。
4. C
5. 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。
6. B
【解析】当钢窗转动时，穿过窗框平面的磁感线条数减少，由楞次定律知感应电流的磁场与原磁场方向相同。由安培定则知，钢窗活动的一条边（东边）中的电流是自上而下的，因此选B。
7. C
【解析】铝框下落，回路中的磁通量增大，根据楞次定律和安培定则，可得感应电流沿顺时针方向，选项A、B均错误；直径 ab 受到的安培力方向向上，半圆弧 ab 受到的安培力方向向下，且两安培力的合力向上，则铝框的加速度大小一定小于重力加速度 g，选项C正确、D错误。
8. A
【解析】当开关 S 接通瞬间，小铜环中磁通量从无到有，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，则两环将向两侧运动，故A正确。
9. B
【解析】A选项，D选项：根据安倍定则可知，左边电流产生的磁场在 c 点方向竖直向上，右边电流产生的磁场在 c 点方向竖直向上，可知 c 点的合磁场的磁感应强度不为 0，且方向向上，故AD错误；
B选项：根据安倍定则可知，左边电流产生的磁场在 a 点竖直向下，右边电流产生的磁场在 a 点竖直向上，右边电流到 a 点距离大于左边电流，又电流大小相等，所以左边导线在 a 点磁感应强度大小大于右边的导线，所以 a 点磁感应强度方向向下，故B正确；
C选项：根据安倍定则可知，左边电流产生的磁场在 b 点竖直向上，右边电流产生的磁场在 a 点竖直向下，右边电流到 b 点距离小于左边电流，又电流大小相等，所以左边导线在 b 点磁感应强度大小小于右边的导线，所以 b 点磁感应强度方向向下，故C错误。
10. A
【解析】由安培定则判断可知，P 、 Q 两点的磁感应强度大小相同，方向相反，即 P 点处磁感应强度方向垂直于纸面向外，Q 点处磁感应强度方向垂直于纸面向里，选项A正确，B错误；圆环向右运动直到远离通电导线，环内磁通量先增大再减小，然后再增大，再减小，选项C、D错误
11. D
12. B
13. B
14. 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 、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，则线框所受安培力的合力方向水平向右，故C错误，D正确.故选D.
15. C
【解析】将圆环分成上下两半研究，根据安培定则，上半圆电流在 O 点产生的磁场方向向里，下半圆电流在 O 点产生的磁场方向向外，由于电流大小相等，两个产生的磁感应强度大小相等，则 O 点的磁感应强度为零。
16. C
【解析】根据对称性，微分圆环，看作同向电流，相互吸引。
17. C
18. D
19. C
20. C
21. A
22. B
23. A
【解析】点电荷 +q 绕 O 点匀速转动，相当于逆时针方向的环形电流，由安培定则可知，在 O 点产生磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外；点电荷 −q 绕 O 点匀速转动，相当于顺时针方向的环形电流，由安培定则可知，在 O 点产生磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里。因 +q 离 O 点近，+q 在 O 点激发的磁场的磁感应强度较强，故合磁场的磁感应强度方向垂直纸面向外，选项A正确，B、C错误。由于 +q 和 −q 离 O 点的距离始终保持不变，则等效电流在该点产生的磁感应强度大小不变，合磁场的磁感应强度大小保持不变，选项D错误。
24. A
【解析】门关上时，磁条与主机刚好靠在一起，此时报警器不工作，说明电路是断开的；当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报警声，说明此时触发器内开关是闭合的，选项A正确。触发器与磁条之间存在磁力的作用，所以触发器不可能是铜制成的，因为铜没有磁性，选项B错误。无论磁条哪个磁极靠近触发器，都存在磁力作用，所以两极对调后，该报警器仍能正常工作，选项C错误。本装置是利用磁体能够吸引磁性物体的特点工作的，选项D错误。
25. B
【解析】由安培定则可知，电流方向由 b 向 a。若磁场正在减弱，则电容器处于充电状态，电场能正在增大；由于电流方向由 b 向 a，所以电容器下极板带正电，上极板带负电，选项A错误，B正确。若磁场正在增强，则电容器处于放电状态，电场能正在减小；由于电流方向由 b 向 a，所以电容器上极板带正电，选项C、D错误。
26. A
27. C
【解析】根据右手螺旋定则可知螺线管下端为 N 极，而穿过回路的磁通量分为两部分，一部分为螺线管内部磁场，方向竖直向下，一部分为螺线管外部磁场，方向竖直向上，而总的磁通量方向为竖直向下，当变阻器滑片 P 向上滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻增大，螺线管中电流减小，产生的磁场变弱，即穿过回路的磁通量向下减小，根据楞次定律可得流过金属棒的电流方向由 a 到 b，A错误C正确；当变阻器滑片 P 向下滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻减小，螺线管中电流变大，产生的磁场变强，即穿过回路向下的磁通量增大，根据楞次定律可得流过金属棒的电流方向由 b 到 a，而导体棒所处磁场方向为竖直向上的，金属棒所受安培力方向向右，故摩擦力方向向左，故BD错误。
第二部分
28. A， C
【解析】在北半球，地磁场是斜向下的，存在竖直向下的磁场分量，飞机在水平飞行过程中，机翼就会切割磁感线，应用右手定则可以判断两边机翼的电势商低问题。伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，即掌心朝上，大拇指指向飞机的飞行方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向，即从电势低处指向电势高处。因此不管飞机向哪个方向飞行，都是飞行员左边机翼末端电势高。故A、C正确。
第三部分
29. A， B， D
【解析】地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，地球的地磁两极与地理两极并不完全重合，有地磁偏角；磁感线是闭合曲线，地球内部也存在磁场，A、B正确。在南半球，地磁场有向上的分量，在北半球，地磁场有向下的分通，C错误。小磁针静止时 N 极指向与磁场方向相同，D正确。
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。