2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步1磁場磁感線課時(shí)檢測含解析新人教版必修3

PAGE5-磁場磁感線(25分鐘60分)一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分)1.關(guān)于磁感線和電場線,下列說法中正確的是 ()A.磁感線是閉合曲線,而電場線不是閉合曲線B.磁感線和電場線都是一些相互平行的曲線C.磁感線起始于N極,終止于S極;電場線起始于正電荷,終止于負(fù)電荷D.磁感線和電場線都只能分別表示磁場和電場的方向【解析】選A。磁感線是閉合的曲線,在磁鐵外部磁感線從N極到S極,內(nèi)部從S極到N極,電場線起始于正電荷或無窮遠(yuǎn),終止于無窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷。磁感線和電場線都是疏密程度表示強(qiáng)弱,切線表示方向。故B、C、D錯(cuò)。2.關(guān)于磁感線的性質(zhì)和概念,下面的說法正確的是()A.磁感線上各點(diǎn)的切線方向就是各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向B.磁場中隨意兩條磁感線可以相交C.鐵屑在磁場中的分布曲線就是磁感線D.磁感線總是從磁體的N極指向S極【解析】選A。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是磁場的方向,磁感線的切線方向就是磁場方向,因此選項(xiàng)A正確;兩條磁感線相交就說明在兩線相交處有兩個(gè)切線方向,即有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向,這是不行能的,磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是唯一確定的,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向也只有一個(gè),因此兩條磁感線不能相交,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;磁感線是為形象描述磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度分布而畫出的一簇曲線,不是真實(shí)存在的,而鐵屑的分布曲線只能證明用磁感線描述磁場的方法是正確的,而鐵屑不是磁感線,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在通電螺線管內(nèi)部和條形磁體內(nèi)部的磁感線應(yīng)是從S極指向N極,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.如圖所示為電流產(chǎn)生磁場的分布圖,其中正確的是 ()【解析】選D。電流方向向上,由安培定則可得磁場方向?yàn)槟鏁r(shí)針(從上向下看),故A錯(cuò)誤;電流方向向下,由安培定則可得磁場方向?yàn)轫槙r(shí)針(從上向下看),故B錯(cuò)誤;題圖C、D中電流為環(huán)形電流,由安培定則可知,內(nèi)部磁場方向應(yīng)向右,故C錯(cuò)誤,故D正確。4.如圖所示,小磁針放置在螺線管軸線的左側(cè),當(dāng)螺線管通以恒定電流時(shí),不計(jì)其他磁場的影響,小磁針靜止時(shí)N極的指向是 ()A.向右B.向左C.向上D.向下【解析】選B。依據(jù)安培定則可以推斷通電螺線管左側(cè)為N極,右側(cè)為S極,因此左側(cè)小磁針靜止時(shí)N極指向左側(cè),故選B。5.如圖所示,圓環(huán)上帶有大量的負(fù)電荷,當(dāng)圓環(huán)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),a、b、c三枚小磁針都要發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),以下說法正確的是 ()A.a、b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)B.b的N極向紙外轉(zhuǎn),而a、c的N極向紙里轉(zhuǎn)C.b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn),而a的N極向紙外轉(zhuǎn)D.b的N極向紙里轉(zhuǎn),而a、c的N極向紙外轉(zhuǎn)【解析】選B。帶負(fù)電荷的圓環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),形成逆時(shí)針方向等效電流,依據(jù)安培定則,推斷出環(huán)內(nèi)、外的磁場方向,可知小磁針的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。6.關(guān)于磁感線的描述,下列說法中正確的是 ()A.磁感線可以形象地描述各點(diǎn)磁場的強(qiáng)弱和方向,它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時(shí)北極所指的方向一樣B.磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示,因而是真實(shí)存在的C.兩條磁感線的空隙處肯定不存在磁場D.在兩個(gè)磁場疊加的區(qū)域,磁感線可能相交【解析】選A。磁感線上每一點(diǎn)的切線方向表示磁場方向,即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向,所以A正確;磁感線是為了形象地描述磁場而假想的一簇有方向的閉合曲線,事實(shí)上并不存在,細(xì)鐵屑可以顯示出其形態(tài),但那并不是磁感線,B錯(cuò);磁感線的疏密反映磁場的強(qiáng)弱,磁感線是假想的人為畫出的曲線,兩條磁感線的空隙處也存在磁場,C錯(cuò);在磁鐵外部磁感線從N極到S極,內(nèi)部從S極到N極,磁感線不相交,所以D不正確。二、非選擇題(本題共2小題,共24分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)7.(10分)如圖所示,放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針,靜止時(shí)N極指向右,試判定電源的正、負(fù)極?！窘馕觥啃〈裴楴極的指向即為該處的磁場方向,所以螺線管內(nèi)部磁感線由a→b。依據(jù)安培定則可推斷出電流由電源的c端流出,d端流入,故c端為正極,d端為負(fù)極。答案:c端為正極,d端為負(fù)極8.(14分)在圖中,當(dāng)電流通過線圈時(shí),磁針的S極指向讀者,試確定線圈中電流的方向?！窘馕觥看裴樐蠘O指向讀者說明線圏產(chǎn)生的磁感線方向垂直紙面對里,依據(jù)安培定則可知線圈中電流方向是順時(shí)針的。答案:電流為順時(shí)針方向。(15分鐘40分)9.(7分)(多選)我國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角:“以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也。”進(jìn)一步探討表明,地球四周地磁場的磁感線分布示意圖如圖所示。結(jié)合上述材料,下列說法正確的是()A.地球的地理兩極與地磁兩極不重合B.地球內(nèi)部也存在磁場,地磁南極在地理北極旁邊C.地球表面隨意位置的地磁場方向都與地面平行D.在赤道上小磁針的N極在靜止時(shí)指向地理北極旁邊【解析】選A、B、D。地磁南極在地理北極旁邊,地磁北極在地理南極旁邊,地球的地磁兩極與地理兩極并不完全重合,有地磁偏角;磁感線是閉合曲線,地球內(nèi)部也存在磁場,A、B正確。在南半球,地磁場有向上的重量,在北半球,地磁場有向下的重量,C錯(cuò)誤。小磁針靜止時(shí)N極指向與磁場方向相同,D正確。10.(7分)如圖所示,電流從A點(diǎn)分兩路通過對稱的環(huán)形分路匯合于B點(diǎn),在環(huán)形分路的中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ()A.垂直環(huán)形分路所在平面,且指向“紙內(nèi)”B.垂直環(huán)形分路所在平面,且指向“紙外”C.在環(huán)形分路所在平面內(nèi)指向BD.零【解析】選D。將圓環(huán)分成上下兩半探討,依據(jù)安培定則,上半圓電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向向里,下半圓電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向向外,由于電流大小相等,產(chǎn)生的兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,則O點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。11.(7分)(多選)如圖所示,A和B為兩根相互平行的長直導(dǎo)線,通以同方向等大電流,虛線C為在A和B所確定的平面內(nèi)與A、B等距的直線,則下列說法正確的是 ()A.兩導(dǎo)線間的空間不存在磁場B.虛線C處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零C.AC間磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面對里D.CB間磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面對外【解析】選B、C、D。設(shè)電流A、B在空間產(chǎn)生的磁場分別為BA、BB,依據(jù)安培定則,電流A在AB間產(chǎn)生的磁場垂直紙面對里,而電流B在AB間產(chǎn)生的磁場垂直紙面對外,又因IA=IB,故在AC區(qū),BA>BB,合磁場方向垂直于紙面對里,在BC區(qū),BA<BB,合磁場方向垂直于紙面對外,中線C處BA=BB,合磁場為零,綜上所述,正確