统考版高考物理复习热点专项练九磁场第71练磁场的描述含答案

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思维方法
判断电流周围磁场方向用安培定则；磁场的叠加遵守平行四边形定则．
选择题
1．[2022·广西桂林考试]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如图．结合上述材料，下列说法正确的是( )
A．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
B．地磁场的磁感线是“有头有尾”的，由地磁北极射出，射入地磁南极
C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D．地磁场对射向地球赤道的带负电的粒子有向东的作用力
2．当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时N极指向读者的是( )
3.
两根平行放置的通电长直导线，电流大小分别为I1和I2，方向如图所示．与导线垂直的同一平面内有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面中心连线的延长线上，c、d在导线横截面中心连线的垂直平分线上．则下列说法正确的是( )
A．当I1>I2时，a点的磁感应强度可能为零
B．当I1>I2时，b点的磁感应强度可能为零
C．当I1＝I2时，c点的磁感应强度可能为零
D．当I1＝I2时，d点的磁感应强度可能为零
4.
[2022·烟台重点中学监测]如图所示，AC是四分之一圆弧，O为圆心，D为圆弧AC的中点，A、D、C处各有一垂直纸面的通电直导线，电流大小相等、方向垂直纸面向里，整个空间还存在一个磁感应强度大小为B的匀强磁场(未画出)，O处的磁感应强度恰好为零．如果将D处电流反向，其他条件都不变，则O处的磁感应强度大小为( )
A．2( eq \r(2) －1)B B．(2 eq \r(2) －1)B
C．2B D．0
5．[2022·河北模拟演练]如图，两根相互绝缘的通电长直导线分别沿x轴和y轴放置，沿x轴方向的电流为I0.已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度B＝k eq \f(I,r) ，其中k为常量，I为导线中的电流，r为场中某点到导线的距离．图中A点的坐标为(a，b)，若A点的磁感应强度为零，则沿y轴放置的导线中电流的大小和方向分别为( )
A． eq \f(a,b) I0，沿y轴正方向
B． eq \f(a,b) I0，沿y轴负方向
C． eq \f(b,a) I0，沿y轴正方向
D． eq \f(b,a) I0，沿y轴负方向
6．如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为O1，乙的圆心为O2，在两环圆心的连线上有a、b、c三点，其中aO1＝O1b＝bO2＝O2c，此时a点的磁感应强度大小为B1，b点的磁感应强度大小为B2.当把环形电流乙撤去后，c点的磁感应强度大小为( )
A．B1－ eq \f(1,2) B2 B．B2－ eq \f(1,2) B1
C．B2－B1 D．B2－ eq \f(1,3) B1
7．[2022·广东适应性考试]如图所示，矩形abcd中，bc是ab的2倍．两细长直导线通有大小相等、方向相反的电流，垂直穿过矩形平面，与平面交于e、f两点，其中e、f分别为ad、bc的中点．下列说法正确的是( )
A．a点与b点的磁感应强度相同
B．a点与c点的磁感应强度相同
C．a点与d点的磁感应强度相同
D．a点与b、c、d三点的磁感应强度均不相同
第71练 磁场的描述
1．答案：A
解析：地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，且地球内部也存在磁场，故A正确；磁感线是闭合的，在地球外部由地磁北极射出，射入地磁南极，在地球内部由地磁南极指向地磁北极，故B不正确；只有在赤道表面附近，地磁场方向与地面平行，故C不正确；赤道表面附近的地磁场方向大致由地理南极指向地理北极，根据左手定则可知带负电的粒子受到向西的磁场力，故D不正确．
2．答案：C
解析：通电直导线的电流方向从左向右，根据右手螺旋定则，可知小磁针所处的位置的磁感应强度方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时N极背离读者，A错误；根据右手螺旋定则，磁感应强度的方向为逆时针（从上向下看），因此小磁针静止时N极背离读者，B错误；根据右手螺旋定则，小磁针所处位置的磁感应强度方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时N极指向读者，C正确；根据右手螺旋定则，结合电流的方向，可知通电螺线管的内部磁感应强度方向为从右向左，则小磁针静止时，N极指向左边，D错误．
3．答案：B
解析：由安培定则知，I1在a点产生的磁场的磁感应强度方向向下，I2在a点产生的磁场的磁感应强度方向向上，当I1>I2时，I1在a点产生的磁场的磁感应强度大，故a点的磁感应强度不可能为零，选项A错误；同理分析可知，选项B正确，C、D错误．
4．答案：A
解析：设A、C、D处的电流在O点产生的磁场的磁感应强度大小均为B0，则由O点的磁感应强度恰好为零可知，B＝ eq \r(B eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ＋B eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ) ＋B0，即B0＝（ eq \r(2) －1）B，现将D处的电流反向，其他条件不变，则O处的合磁感应强度大小为B′＝B＋B0－ eq \r(B eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ＋B eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ) ＝2（ eq \r(2) －1）B，选项A正确．
5．答案：A
解析：由右手螺旋定则可知，沿x轴方向放置的导线在A点产生的磁场垂直纸面向外，又由B＝k eq \f(I,r) 可知，该导线在A点产生磁场的磁感应强度大小为Bx＝k eq \f(I0,b) ；又A点的磁感应强度为零，则沿y轴方向的导线在A点产生磁场的磁感应强度方向应垂直纸面向里，由右手螺旋定则可知，电流方向沿y轴正方向，磁感应强度大小为By＝k eq \f(Iy,a) ＝k eq \f(I0,b) ，解得Iy＝ eq \f(a,b) I0，A正确，B、C、D错误．
6．答案：A
解析：对于题图中单个环形电流，根据安培定则，其在中轴线上的磁场方向均是向左，故c点的磁场方向也是向左的．设aO1＝O1b＝bO2＝O2c＝r，设单个环形电流在距离中点r位置的磁感应强度为B1r，在距离中点3r位置的磁感应强度为B3r，故a点磁感应强度B1＝B1r＋B3r，b点磁感应强度B2＝B1r＋B1r；当撤去环形电流乙后，c点磁感应强度Bc＝B3r＝B1－ eq \f(1,2) B2，故选A.
7．答案：B
解析：设ab边长为L，大小为I的电流在距离导线为L处产生的磁感应强度大小为B1，在距离导线为 eq \r(2) L处产生的磁感应强度大小为B2，作出两导线及矩形平面的右视图，根据安培定则判断出a、b、c、d四点的磁感应强度的方向，如图所示，由图易知，a点与c点的磁感应强度大小相等、方向相同，故B项正确，D项错；a点与b点、d点的磁感应强度大小相等、方向不同，A、C项错．