13.1 磁场 磁感线 —【新教材】人教版2019高中物理必修第三册同步练习含答案.docx

磁场磁感线 同步练习一、单选题1. 关于分子电流，下面说法中正确的是(ꢀꢀꢀꢀ)A. 分子电流假说最初是由法国学者法拉第提出的B. 分子电流假说揭示了磁铁的磁场与电流的磁场具有共同的本质，即磁场都是由电荷的运动形成的C. 分子电流是专指分子内部存在的环形电流D. 分子电流假说无法解释加热“去磁”现象2. 如图所示，当导线中通有电流时，小磁针发生偏转．这个实验说明了(ꢀ)A. 通电导线周围存在磁场B. 通电导线周围存在电场C. 电流通过导线时产生焦耳热D. 电流越大，产生的磁场越强3. 实验表明磁体能吸引一元硬币，对这种现象解释正确的是(ꢀꢀꢀꢀ)A. 硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁B. 硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝C. 磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多D. 硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引4. 如图是描述通电直导线周围的磁场磁感线分布情况，其中正确的是(ꢀꢀꢀꢀ) A.B.C.D.立体图5. 如图所示，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(ꢀꢀꢀꢀ)A. 不变B. 逐渐减小C. 先减小后增大D. 先增大后减小6. 如图所示，其中小磁针静止时 N 极正确的指向是(ꢀꢀꢀꢀ) A.C.B.D.7. 如图所示，带负电的金属环绕轴푂푂ˈ以一定的角速度匀速旋转，从右向左看为逆时针方向，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是(ꢀꢀꢀꢀ)A. N 极沿轴线向右 B. N 极沿轴线向左 C. N 极竖直向下D. N 极竖直向上8. “司南”是我国的四大发明之一，如图所示，形似勺子，勺柄是“司南”的南极，则“司南”静止时，勺柄所指的方向是(ꢀꢀꢀꢀ)A. 东方B. 北方C. 西方D. 南方二、多选题9. 某同学身边有一个长铁条，为了检验它是否具有磁性，该同学用它的一端靠近能自由转动的小磁针．下列给出了几种可能产生的现象以及相应结论，其中正确的是(ꢀꢀꢀꢀ)A. 若小磁针被吸引过来，则说明长铁条一定有磁性B. 若小磁针被吸引过来，则长铁条可能没有磁性C. 若小磁针被推开，则说明长铁条一定有磁性D. 若小磁针被推开，则长铁条可能没有磁性10. 一放置在水平桌面上的条形磁铁，其磁感线分布如图所示。

P、Q 是同一条磁感线上的两点，下列说法正确的是 A. P、Q 两点的磁感应强度相同B. Q 点的磁感应强度方向由 Q 指向 PC. P 点的磁感应强度方向由 P 指向 QD. 若在 P、Q 两点处分别放置垂直于桌面且相同长度的导线，通入电流相同，则置于 Q 处的导线受到的安培力更大11. 如图所示，条形磁铁静止在粗糙水平面上，一小段直导线在条形磁铁上方 P 点处垂直于条形磁铁轴线水平放置，条形磁铁在 P 点处产生的磁场与水平方向成휃角，给直导线通以恒定电流，结果条形磁铁对地面的压力减小了 N，条形磁铁仍保持静止则下列说法正确的是( )A. 直导线中电流方向垂直于纸面向里푁cos휃B. 直导线受到的安培力大小为C. 地面对条形磁铁的摩擦力的方向水平向左D. 地面对条形磁铁的摩擦力大小为푁cos휃三、计算题12. 把一根通电的硬直导线 ab 放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧形，如图所示.导线可以在空中自由移动和转动.导线中的电流方向由 a 向 b．(1)请描述导线的运动情况． (2)虚线框内有产生以上弧形磁感线的磁场源，它可能是条形磁铁、蹄形磁铁、通电螺线管、直线电流.请你分别按每种可能考虑，大致画出它们的安放方式．13. 图中 L 是一根通电长直导线，导线中的电流为퐼.一电阻为 R、每边长为 2a 的导线方框，其中两条边与 L 平行，可绕过其中心并与长直导线平行的轴线푂푂′转动，轴线与长直导线相距 b，푏 > 푎，初始时刻，导线框与直导线共面．现使线框以恒定的角速度휔转动，求线框中的感应电流的大小．不计导线框的自感．已知电퐼푟流 I 的长直导线在距导线 r 处的磁感应强度大小为푘 ，其中 k 为常量． 答案1.BA.分子电流假说最初是由安培提出来的，故 A 错误；퐵퐶.分子电流并不是专指分子内部存在的环形电流，分子电流假说揭示了磁铁的磁场与电流的磁场具有共同的本质，即磁场都是由电荷的运动形成的，故 C 错误，B 正确；D.加热“去磁”现象可以根据分子电流假说解释，磁体受到高温时会失去磁性，是因为激烈的热运动使分子电流的取向又变得杂乱无章，故 D 错误。

故选 B2.A当导线中有电流时，小磁针会发生偏转，说明电流能产生磁场，这种现象称为电流的磁效应，首先是由丹麦物理学家奥斯特观察到这个实验现象，故 A 正确，BCD 错误；故选 A3.D퐴퐷.磁体能吸引一元硬币，说明硬币一定是由磁性物质制成的，但不一定是铁做的，故 A 错误，D 正确；B.铝不是磁性物质，故硬币不可能是铝做的，故 B 错误；C.磁体的磁性越强，只表示吸引磁性物质的能力强，与能吸引的物质种类多少无关故 C 错误故选 D4.B根据安培定则可知，A 图中的磁感线的方向为逆时针环绕；B 图中的磁感线为逆时针环绕；C 图中的磁感方向为顺时针环绕；D 图中的磁感方向为导线的左侧垂直纸面向外，右侧垂直纸面向里，故 B正确，ACD 错误故选 B5.C磁铁的磁极的磁性最强，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 C 正确故选 C6.A解：A、由图可知，磁体外部的磁感线由 N 极到 S 极，根据小磁针静止时 N 极所指向表示磁场方向，小磁针指向正确，故 A 正确；B、由图可知，磁体外部的磁感线由 N 极到 S 极，根据小磁针静止时 N 极所指向表示磁场方向，小磁针 N 应该在右端，故 B 错误；C、由图可知，磁体外部的磁感线由 N 极到 S 极，根据小磁针静止时 N 极所指向表示磁场方向，小磁针 N 应该指向上，故 C 错误；D、由图可知，磁体外部的磁感线由 N 极到 S 极，根据小磁针静止时 N 极所指向表示磁场方向，小磁针 N 极应该在左边，故 D 错误；故选：A．根据小磁针静止时 N 极所指向表示磁场方向，也为磁感线某点的切线方向．小磁针 N 极受力方向或静止时所指方向就是磁场方向，也是磁感应强度方向．7.B解：带负电金属环，如图所示的旋转。

则金属环的电流方向与旋转方向相反再由右手螺旋定则可知磁极的方向：左端 N 极，右端 S 极因此小磁针 N 极沿轴线向左故 B 正确，ACD 错误故选 B8.D解：地球本身就是一个巨大的磁体，其 N 极在地理的南极处；勺柄是“司南”的 S 极，由于 S 极受力的方向与磁场的方向相反，所以司南静止勺柄应指向地磁场的 N 极，即指向南方，故 D 正确，ABC错误故选：D9.BC퐴퐵.若小磁针的一端被吸引，说明至少有一个物体有磁性，则锯条可能没有磁性，也可能是异名磁极间的相互吸引，故不能确定锯条是否有磁性，故 B 正确，A 错误；퐶퐷.若小磁针的一端被推开，根据同名磁极相互排斥，则锯条一定有磁性，故 C 正确，D 错误故选 BC10.BD A.磁感线的疏密表示磁场强弱，故 Q 点的磁感应强度大于 P 点的磁感应强度，故 A 错误；퐵퐶.条形磁铁外部磁感线从 N 级指向 S 级，磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方向，两点的磁感应强度方向均由 Q 指向 P，故 B 正确，C 错误；D.Q 点的磁感应强度大于 P 点的磁感应强度，又导线受到的安培力퐹 = 퐵퐼퐿，可知若在 P、Q 两点处分别放置垂直于桌面且相同长度的导线，通入电流相同，则置于 Q 处的导线受到的安培力更大，故D 正确。

故选 BD11.ABA、由于导线通电后条形磁铁对地面的压力减小了 N，表明直导线与条形磁铁相互吸引，则直导线受力如图所示：根据左手定则可知，直导线中电流方向垂直于纸面向里，故 A 正确；푁cos휃B、设直导线受到的安培力大小为 F，根据力的平衡可知：퐹푐표푠휃 = 푁，则有：퐹 =，故 B 正确；C、由于条形磁铁有向左运动趋势，因此地面对条形磁铁的摩擦力方向水平向右，故 C 错误；D、地面对条形磁铁的摩擦力大小为：푓 = 퐹푠푖푛휃 = 푁푡푎푛휃，故 D 错误故选：AB12.解：(1)由图示可知左侧导体所处的磁场方向斜向上，右侧导体所处的磁场斜向下，则由左手定则可知，左侧导体受力方向向外，右侧导体受力方向向里，故从上向下看，直导线应为逆时针转动；当导体转过90°时，由左手定则可得导体受力向下，故可得出导体运动为逆时针转动的同时还要向下运动．即为 a 端转向纸外，b 端转向纸里，且向下运动；(2)如图所示的甲、乙、丙、丁四个图分别表示虚线框内的磁场源是条形磁铁、蹄形磁铁、通电螺线管和直线电流及其大致位置 13.解：当线框绕转轴转过휃 = 휔푡的角度时，其位置如图 1 所示，俯视图如图 2 所示．当线框以角速度휔绕푂푂′转动时，线框与轴线平行的两条边的速度都是 v，且푣 = 푎휔 (1)L 中的电流产生的磁场在这两条边所在处的磁感应强度分别为퐵 = 푘푟퐼 (2)和퐼퐵′ = 푘(3)푟′式中 r 和푟′分别为这两条边到 L 的距离．线框的两条边的速度 v 的方向与 B 和퐵′的方向间的夹角分别为훼和훼′.由电磁感应定律，线框的感应电动势为퐸 = 2퐵푎푣sin훼 + 2퐵′푎푣sin훼′ (4)注意到(5)sin휃sin(휋−훼′)sin훼′푏==(6)푟′푏以及푟2 = 푎2 + 푏2−2푎푏푐표푠휃푟′2 = 푎2 + 푏2 +2푎푏cos휃 (8)(7)11由以上各式得퐸 = 2푘퐼푎2푏휔+sin휔푡 (9)푎2 푏2−2푎푏cos휔푡푎2 푏2 2푎푏cos휔푡由欧姆定律得线框中的感应电流퐸푅푖 =(10)由(9)、(10)两式得 2푘퐼푎2푏휔푅11푖 =+sin휔푡 (11)푎2 푏2−2푎푏cos휔푡푎2 푏2 2푎푏cos휔푡。