2024年高考物理必修三专题练习第1节 磁场 磁感线

《模型畫法·物理課堂》馮考必勝第1节磁场磁感线【刷基础】【题型1电流的磁效应】1．做物理实验时都需要某些特定的条件．奥斯特做电流的磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响．关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是()A．该实验必须在地球赤道上进行B．通电直导线应该竖直放置C．通电直导线应该水平东西方向放置D．通电直导线应该水平南北方向放置答案：D解析：小磁针静止时指向南北方向，说明地磁场的方向为南北方向，当通电直导线水平南北方向放置时，可产生东西方向的磁场，小磁针有明显的偏转，故选D.【题型2对磁场的理解】2．[黑龙江哈尔滨三中2020高二上月考改编]关于磁场，下列说法正确的是()A．其基本性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用B．磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质C．磁场不是客观存在的一种物质形态D．磁场的存在与否取决于人的思想，想其有则有，想其无则无答案：A解析：磁场的基本性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用，A正确；磁场虽然看不见、摸不着，但是它是客观存在的，B、C、D错误．3．[吉林长春外国语学校2021高二上月考]关于磁场，下列说法错误的是()A．磁场和电场是同一种物质B．磁场的基本特性是对放入其中的磁体或通电导体有磁场力的作用C．磁体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的D．通电导体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的答案：A解析：磁场和电场不是同一种物质，选项A错误；磁场的基本特性是对放入其中的磁体或通电导体有磁场力的作用，选项B正确；磁体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，选项C正确；通电导体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，选项D正确．故A符合题意．4．为了判断一根钢锯条是否有磁性，某同学用它的一端靠近一个能自由转动的小磁针，下列给出了几种可能产生的现象及相应的结论，其中正确的是()A．若小磁针的一端被推开，则锯条一定有磁性B．若小磁针的一端被吸引过来，则锯条一定有磁性C．若小磁针的一端被吸引过来，则锯条一定没有磁性D．若小磁针的一端被推开，不能确定锯条是否有磁性答案：A解析：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A正确，D错误；若小磁针的一端被吸引，则可能是异名磁极间的相互吸引，也可能是磁铁对铁的吸引作用，故不能确定锯条有没有磁性，B、C错误．5．(多选)如图所示，关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是()A．甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针的力的作用是通过小磁针的磁场发生的B．乙图中，磁体对通电导体的力的作用是通过磁体的磁场发生的C．丙图中，电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的D．丙图中，电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的答案：BC解析：题图甲中，电流对小磁针的力的作用是通过电流的磁场发生的；题图乙中，磁体对通电导体的力的作用是通过磁体的磁场发生的；题图丙中，电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的．综上所述，选项B、C正确．【题型3对磁感线的认识】6．下列说法中正确的是()A．磁感线是磁体周围实际存在的能体现磁场强弱和方向的曲线B．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极C．磁体周围能产生磁场，通电导线周围也能产生磁场D．放在通电螺线管内的小磁针，根据异名磁极相吸引的原理，小磁针的N极一定指向螺线管的S极答案：C解析：磁感线是为了形象地描述磁场的强弱和方向而引入的一种假想曲线，实际并不存在，故A错误；在磁体外部，磁感线从N极出发指向S极，在磁体内部，磁感线从S极出发指向N极，故B错误；磁体和通电导线周围均能产生磁场，故C正确；放在通电螺线管内的小磁针，根据N极的受力方向与磁场方向(磁体内部，磁感线从S极出发指向N极)相同，小磁针的N极一定指向螺线管的N极，故D错误．7．[河南豫西名校2021高二上联考](多选)关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是()A．磁体在空间能产生磁场，磁场使磁体间不必接触便能相互作用B．在磁场中的某一点，小磁针仅在磁场力作用下静止时N极所指的方向，就是那一点的磁场方向C．当两个磁体的同名磁极相互靠近时，两条磁感线有可能相交D．磁体周围的磁感线都是闭合的曲线答案：ABD解析：磁体间的作用力是通过磁场发生的，故磁体间的相互作用不必接触便可产生相互作用，A正确；小磁针仅在磁场力作用下静止时N极所指的方向即为该点的磁场方向，B正确；磁感线是闭合的曲线且不能相交，C错误，D正确．【题型4几种特殊磁场的磁感线分布】 8．[浙江绍兴诸暨中学2021高二上月考]如图所示为通电螺线管，A为螺线管外一点，B、C两点在螺线管的垂直平分线上，则下列说法正确的是()A．磁感线最密处为A处，最疏处为B处B．磁感线最密处为B处，最疏处为A处C．小磁针在B处和A处N极都指向左方D．小磁针在B处和C处N极都指向右方答案：C解析：由磁感线的疏密分布可知，磁感线最密处为B处，最疏处为C处，A、B错误；根据安培定则知，通电螺线管左端相当于磁场N极，右端相当于磁场S极，外部的磁感线从N极指向S极，内部则从S极指向N极，因此小磁针在B处和A处N极都指向左方，C处小磁针N极指向右方，C正确，D错误．9．[湖南长郡中学2021高二上期中]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指向b.虚线框内有产生以上弧形磁感线的磁场源，磁场源都放在导线正下方且呈中间对称，则下列图中的磁场源不可能是()B.通电螺线管C.条形磁铁D.环形电流答案：D解析：蹄形磁铁和条形磁铁均可以形成如图所示的磁场，通电螺线管的磁场与题图C中条形磁铁的磁场相似，也可形成如图所示的磁场，环形电流的磁场是垂直纸面方向的，不能形成图示中的磁场，故选D.【题型5安培定则(右手螺旋定则)的应用】10．如图所示为电流产生磁场的分布图，正确的是()答案：C解析：电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为右边进，左边出，故A错误；电流沿顺时针方向，由右手螺旋定则可得内部磁场方向垂直纸面向里，故B错误；由右手螺旋定则可知，环形电流内部磁场应向下，故C正确；根据图示电流方向，由右手螺旋定则可知，螺线管内部磁场方向向上，小磁针处磁场方向向下，故小磁针N极应该指向下方，故D错误．11．[上海黄浦区2020高二上月考]如图所示，在长直导线A通电后，小磁针静止在图示位置，则长直导线中的电流方向和P点的磁场方向分别为()A．垂直纸面向里，向上B．垂直纸面向里，向下C．垂直纸面向外，向上D．垂直纸面向外，向下答案：B解析：由题意可知，小磁针的N极指向即为该处磁场方向，根据右手螺旋定则可知，通电长直导线中的电流方向垂直纸面向里，那么通电长直导线右侧的P点的磁场方向向下，故选B.12．[山东菏泽巨野一中2020高二上月考]如图所示，一带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡时()A．N极竖直向上B．N极竖直向下C．N极沿轴线向左D．N极沿轴线向右答案：D解析：带负电的金属环旋转时形成的电流方向与旋转方向相反，由右手螺旋定则可知，在中心轴线上所产生的磁场方向沿轴线向右，因此小磁针最后平衡时N极沿轴线向右，故D正确．13．[北京中央民族大学附中2020高二上期中](多选)北京某校物理兴趣小组做研究螺线管附近磁感应强度的实验时，他们将一小磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如图所示．由于地磁场的作用，小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与x轴正方向成60°角的方向．则下列说法正确的是()A．电源的左端为正极B．电源的左端为负极C．螺线管在小磁针处产生的磁场方向为沿x轴正方向D．螺线管在小磁针处产生的磁场方向为沿x轴负方向答案：AC解析：接通电源后小磁针N极指向合磁场的方向，由平行四边形定则结合通电螺线管附近的磁场分布可知，通电螺线管在轴线上的磁场方向为沿x轴正方向，由安培定则可知，电源的左端为正极，故选A、C.14．[黑龙江大庆实验中学2021高二上月考](多选)如图所示，一个可自由转动的小磁针在水平方向上静止不动，一束带正电的粒子从北向南沿水平方向飞过小磁针的正上方，关于小磁针的转动情况下列说法中正确的是()A．N极转向纸里B．N极转向纸外C．S极转向纸里D．S极转向纸外答案：AD解析：一束带正电的粒子从北向南沿水平方向飞过小磁针的正上方，小磁针正上方电流的方向由北向南，根据安培定则知，小磁针所在位置的磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针的N极转向纸里，S极转向纸外，A、D正确，B、C错误．15．如图所示，(a)(b)是直线电流的磁场，(c)(d)是环形电流的磁场，(e)(f)是通电螺线管的磁场．试在图中补画出电流的方向或磁感线方向．解析：如图所示图(a)，已知磁场沿顺时针方向，则电流方向垂直纸面向里；图(b)，电流右侧的磁场方向垂直纸面向里，左侧的磁场方向垂直纸面向外，则电流的方向向上；图(c)，已知环形电流内部磁场方向垂直纸面向外，则电流沿逆时针方向；图(d)，环形电流从右侧流出，从左侧流入，由右手螺旋定则可知磁场方向向下；图(e)，根据螺线管中电流方向，利用右手螺旋定则可以确定螺线管的磁场方向向左；图(f)，根据螺线管中上边的电流垂直纸面向外，下边的电流垂直纸面向里，利用右手螺旋定则可以确定螺线管中磁场方向向右．【题型6安培分子电流假说】16．关于分子电流假说，下列说法中正确的是()A．分子电流假说最初是由英国学者法拉第提出的B．分子电流假说揭示了磁体的磁场与电流的磁场具有共同的本质，即磁场都是由运动的电荷形成的C．软铁棒被磁化时铁棒内部产生了分子电流D．分子电流假说无法解释加热“去磁”现象答案：B解析：分子电流假说最初是由法国学者安培提出的，它揭示了磁现象的电本质，并且能够解释磁化、去磁等相关磁现象，B正确，A、D错误；软铁棒被磁化是因为分子电流在外磁场的作用下变得一致，C错误．【刷提升】1．关于磁感线的特点，下列说法错误的是()A．磁感线是一系列平行的直线B．磁感线不相交、不相切C．磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线D．磁感线是一系列闭合的曲线答案：A解析：磁感线不一定是一系列平行的直线，故A项错误；某点的磁场方向只有一个，磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向，则磁感线不相交、不相切，故B项正确；磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线，故C项正确；磁感线是闭合曲线，磁体周围的磁感线都是从N极出发回到S极，在磁体内部磁感线从S极到N极，故D项正确．本题选错误的，故选A.2．[浙江金华东阳中学2021高二上段考](多选)下列说法中正确的是()A．安培分子电流假说可以解释电流间的相互作用力B．磁感线和磁场一样也是客观存在的C．一切磁现象都起源于运动的电荷D．根据安培分子电流假说，在外界磁场的作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体被磁化，两端形成磁极答案：CD解析：安培分子电流假说可以解释磁现象的本质，不能解释电流间的相互作用力，选项A错误；磁场是客观存在的，磁感线是人们为了描述磁场而假想的曲线，选项B错误；根据安培的分子电流假说，一切磁现象都起源于运动的电荷，选项C正确；根据安培分子电流假说，在外界磁场的作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体被磁化，两端形成磁极，选项D正确．3．(多选)当导线中分别通以图示方向的电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向里的是()答案：AB解析：已知通电直导线中电流的方向，根据右手螺旋定则，可知A、B选项的图中小磁针所处的位置磁场方向均垂直纸面向里，所以小磁针静止时N极均垂直纸面向里，A、B正确；环形导线的电流方向如题图所示，根据右手螺旋定则，可知小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时N极垂直纸面向外，C错误；根据右手螺旋定则，结合电流的方向，可知通电螺线管内部的磁场方向由右向左，则小磁针静止时N极指向左，D错误．4．如图所示，在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针．现驱动圆盘绕中心轴高速旋转，小磁针发生偏转．下列说法正确的是()A．偏转原因是圆盘周围存在电场B．偏转原因是圆盘周围产生了磁场C．仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变D．仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变答案：B解析：小磁针发生偏转是因为带负电荷的橡胶圆盘高速旋转形成电流，而电流周围有磁场，磁场会对其中的小磁针有力的作用，A错误，B正确；仅改变圆盘的转动方向，形成的电流的方向与之前相反，由安培定则知，电流在小磁针处所产生的磁场方向与之前相反，故小磁针的偏转方向与之前相反，C错误；仅改变圆盘所带电荷的电性，形成的电流的方向与之前相反，由安培定则知，电流在小磁针处所产生的磁场方向与之前相反，故小磁针的偏转方向与之前相反，D错误．5．[河北保定2020模拟]下列关于磁场的相关判断和描述正确的是()A．甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实B．乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止C．丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实D．丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实答案：C解析：根据安培定则，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，A错误；磁感线是闭合曲线，在磁体内部从S极指向N极，B错误；根据安培定则知，图丙中直导线下方有垂直纸面向里的磁场，N极向纸面内转动，C正确；根据安培定则知，图丁中环形导线内部有垂直纸面向外的磁场，N极向纸面外转动，D错误．6．[湖南长郡中学2021高二上期中]如图所示，竖直面内有带负电的圆环，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都会发生转动，以下说法正确的是()A．a、b、c的N极都向纸面外转动B．b的N极向纸面外转，而a、c的N极向纸面内转C．b、c的N极都向纸面内转，而a的N极向纸面外转D．b的N极向纸面内转，而a、c的N极向纸面外转答案：B解析：圆环带有负电荷，圆环顺时针转动时，产生的等效电流方向沿逆时针方向，由安培定则知，a、c所在处磁场方向垂直于纸面向里，b处磁场垂直于纸面向外，故a、c处的小磁针的N极向纸面内转动，b处小磁针的N极向纸面外转动，B正确，A、C、D错误．7．[山西朔州应县一中2020高二下月考]丹麦物理学家奥斯特于1820年7月通过实验首先发现通电导线的周围存在磁场．如图在赤道处，把一根长直导线平行于地表沿南北方向放置在磁针正上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏