磁场 磁感线 同步练习 2023-2024年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

13.1磁场磁感线

一、单选题1．小磁针静止在匀强磁场中，下列选项中N极指向正确的是()A. B.C. D.2．下列说法中正确的是()A.磁场是客观存在的特殊物质 B.磁感线不是闭合的曲线C.磁感线越密的地方磁场越弱 D.两条磁感线可能会相交3．智能手机安装适当的软件后，利用手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B.如图所示，小厦同学在首门市某公园测量地磁场，将手机水平放置后建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面，屏幕朝上且y轴正向指向北方。若忽略其他磁场的干扰，则所测得地磁场的磁感应强度（，，）可能为()A. B.C. D.4．利用智能手机中的传感器和相关软件可测量地磁场磁感应强度。如图所示，在水平放置的手机上建立三维坐标系，手机显示屏所在平面为面，竖直向上为z轴正方向，测得，手机显示屏的面积约为，根据测量数据可知()A.测量地点位于赤道附近B.测量地点位于北半球C.通过手机显示屏的磁通量约为D.通过手机显示屏的磁通量约为5．建立模型是解决物理问题的重要方法，以下列举的四种对象或过程，属于物理模型的是()①质点；②点电荷；③磁感线；④自由落体运动A.只有① B.①和④ C.①、②和④ D.全部都是6．下列说法正确的是()A.磁场是一种为研究物理问题而假想的物质B.地球的地理两极与地磁两极重合，地理南极对应地磁北极C.法拉第最早提出了“场”的概念，首次揭示了电现象和磁现象之间的联系D.场强和磁感应强度都采用了比值定义法，它们方向与电场力F的方向相同或相反7．如图所示，两个相同的导体圆环同轴固定放置，圆心分别为、，O点为、连线的中点。两圆环中通有相同的电流，则()A.O处磁感应强度为零 B.O处的磁场方向水平向左C.、处的磁感应强度不相同 D.两圆环间存在相互排斥的力8．电流可以在其周围空间激发出磁场，直线电流在空间某点激发的磁场磁感应强度大小满足，其中μ为磁导率，I为电流大小，r为该点到直线电流的距离。如图所示，是半径为R的圆的五等分点，其中四点有垂直于纸面向外的恒定直线电流，大小均为，A点直线电流大小也为，方向垂直于纸面向里。磁导率μ可以认为是常量，则圆心O点的磁感应强度大小为()A. B. C. D.0二、多选题9．如图所示为在空中飞行的无人机，P点为飞机右翼端点，Q点为飞机左翼端点.关于P点和Q点的电势高低，下列说法正确的是()A.若在赤道上空水平飞行，则P点电势等于Q点电势B.若在南极上空水平飞行，则P点电势高于Q点电势C.若在北极上空水平飞行，则P点电势等于Q点电势D.若在郑州上空水平飞行，则P点电势高于Q点电势10．如图甲所示，电阻、匝数匝的线圈两端A、B与电阻R相连，。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化。下列说法正确的是()A.通过R的电流方向为由B通过R到AB.线圈两端的电压为100VC.R的电功率为75WD.0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.1C11．如图所示为在空中飞行的无人机，P点为飞机右翼端点，Q点为飞机左翼端点.关于P点和Q点的电势高低，下列说法正确的是()A.若在赤道上空水平飞行，则P点电势等于Q点电势B.若在南极上空水平飞行，则P点电势高于Q点电势C.若在北极上空水平飞行，则P点电势等于Q点电势D.若在成都上空水平飞行，则P点电势高于Q点电势三、填空题12．如图，几位同学在海南某学校的操场上做“摇绳发电”实验：把一条较长电线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路。两个同学沿东西方向站立，女生站在西侧，男生站在东侧，他们沿竖直方向迅速上下摇动这根电线，通过灵敏电流计的电流是_____（选填“直流电”或“交流电”）。当电线从上向下运动时，通过灵敏电流计的电流方向是_____（选填“A→B”或“B→A”）。13．人们知道鸽子有很强的返巢能力，有人猜想鸽子体内可能有________，通过地磁场对它的作用来辨认方向。为了证实这个假设，在鸽子翅膀下系上一小块________，以扰乱鸽子对地磁场的“感觉”，结果鸽子不能飞回家了。由此，猜想得到了证实。14．振荡电路某时刻的情况如图所示,此时电容器正在_________(填“充电”或“放电”)；电感线中的磁场能正在___________(填“增加”或“减少”);电感线圈中的电流正在_______(填“增大”或“减小”)。四、计算题15．在磁场中某一点放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长1cm，电流为5A，所受磁场力为。求：（1）这点的磁感应强度是多大？（2）若电流增加为10A，所受磁场力为多大？16．如图所示，两条磁性很强且完全相同的磁铁分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑，开始时甲车速度大小为3m/s，乙车速度大小为2m/s，两车相向运动并在同一条直线上。（1）当乙车的速度为零时，求甲车的速度；（2）若两车不相碰，试求出两车距离最短时，乙车的速度。

参考答案1．答案：D解析：小磁针静止时N极的指向为所在处磁感应强度的方向，所以小磁针的N极指向右。故选D。2．答案：A解析：A.磁场是客观存在的特殊物质，故A正确;B.磁感线是闭合的曲线，故B错误;C.磁感线越密的地方磁场越强，故C错误;D.两条磁感线不会相交，故D错误。故选A。3．答案：B解析：地磁场的方向由地理南极指向地理北极，首门市位于北半球，则屏幕朝上且y轴正向指向北方时，。故选B。4．答案：C解析：A.由于，表明磁感应强度竖直方向上的分量不为零，而赤道上的地磁场方向沿水平方向，竖直方向上的分量为零，可知测量地点不是赤道位置，故A错误；B.根据地磁场特征，穿过手机的磁通量有向上的分量，所以测量地点位于南半球，B错误；CD.根据磁通量的定义可知，通过手机显示屏的磁通量约为故C正确，D错误。故选C。5．答案：D解析：①根据研究物理问题的特点和解决问题的方便，我们往往不考虑实际物体的形状和体积等因素，而仅仅把物体简化为一个有质量的点，这样的点通常称之为质点，这种突出问题的主要因素、忽略次要因素，而对实际物体的科学抽象，称之为理想模型;②点电荷实际并不存在，是我们抽象出来的一个理想化物理模型;③磁感线是人为引入的一种描述磁场的曲线，是一种理想化的运动模型，是实际生活中不存在的。④自由落体运动是初速度为0，而且只受到重力的运动，是一种理想化的运动模型，是实际生活中不存在的。上述全部属于物理模型。故选D。6．答案：C解析：A.磁场是真实存在的物质，而磁感线是为研究物理问题而假想的曲线，选项A错误；B.地球的地理两极与地磁两极并不重合，地理南极在地磁北极附近，选项B错误；C.法拉第最早提出了“场”的概念，首先揭示了电现象和磁现象之间的联系，选项C正确；D.场强和磁感应强度都采用了比值定义法，电场的方向与正电荷受电场力F的方向相同，磁场的方向与安培力的方向垂直，选项D错误。故选C。7．答案：B解析：AB.由安培定则知，两圆环在O点产生的磁感应强度都水平向左，叠加后水平向左，A错误，B正确；C.左边圆环在处产生的磁感应强度与右边圆环在O2处产生的磁感应强度相同，都向左；根据对称性，左边圆环在处产生的磁感应强度与右边圆环在处产生的磁感应强度相同，都向左，所以处的磁感应强度相同，C错误；D.两圆环电流方向相同，存在相互的吸引力，D错误。故选B。8．答案：A解析：若A点直线电流方向垂直于纸面也向外，大小也为，则根据磁感应强度的矢量运算法则，圆心O点的磁感应强度大小为0。但实际A点直线电流大小为，方向垂直于纸面向里，则其它四个点的直线电流在圆心O点的磁感应强度的矢量和与A点直线电流在O点的磁感应强度等大同向。故实际圆O点的磁感应强度大小为，故选A。9．答案：AB解析：在赤道上空，地磁场的磁感线方向水平向北，飞机水平飞行时机翼不切割磁感线，所以P点电势等于Q点电势，选项A正确；在南极上空，地磁场的磁感线方向向上，根据右手定则可知，P点电势高于Q点电势，选项B正确；在北极上空，地磁场的磁感线方向向下，根据右手定则可知，Q点电势高于P点电势，选项C错误；我国地处北半球，地磁场的磁感线方向偏向下，飞机在郑州上空水平飞行，根据右手定则可知，Q点电势高于P点电势，选项D错误.10．答案：CD解析：线圈相当于电源，垂直于纸面向里穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律及安培定则知通过R的电流方向为由A通过R到B，选项A错误；由法拉第电磁感应定律得，由闭合电路的欧姆定律得，线圈两端的电压，选项B错误；R的电功率，选项C正确；0.1s时间内通过电阻R的电荷量为，选项D正确。11．答案：AB解析：在赤道上空，地磁场的磁感线方向水平向北，飞机水平飞行时机翼不切割磁感线，所以P点电势等于Q点电势，选项A正确；在南极上空，地磁场的磁感线方向向上，根据右手定则可知，P点电势高于Q点电势，选项B正确；在北极上空，地磁场的磁感线方向向下，根据右手定则可知，Q点电势高于P点电势，选项C错误；我国地处北半球，地磁场的磁感线方向偏向下，飞机在成都上空水平飞行，根据右手定则可知，Q点电势高于P点电势，选项D错误.12．答案：交流电;B→A

解析：摇动这条电线过程中,产生的感应电流方向不断变化,产生的是交流电;北半球磁感线指向北方,则当“电线”由上向下运动时,由右手定则可知,电线中电流由西向东,则电流计中电流方向为B→A;故答案为:交流电,B→A.13．答案：生物磁体；磁石14．答案：放电；增加；增大解析：由题图中磁感应强度的方向和右手螺旋定则可知，此时电流向着电容器带负电的极板流动.也就是电容器处于放电过程中，此时两极板上的电荷量和电压、电场能正在减少，而线圈中的磁场能正在增加，电流正在增